耿 聰

(淄博市臨淄區(qū)應急管理局，山東 淄博 255400)

化工生產，相比于一般產品的生產制造，具有顯著的特殊性。由于化工原料和加工過程具有易燃易爆和毒性，因此導致化工生產的危險系數較高。為保障工作人員的生命安全和身體健康，則需要加強安全管控。結合當前信息化時代的發(fā)展趨勢，建立化工安全生產自動化控制是至關重要的，不僅有助于簡化繁瑣的安全控制環(huán)節(jié)，還能夠最大限度地保證操作人員的人身安全，從而確?；どa整體安全水平得到提升。

1 化工安全生產自動化控制概述

1.1 化工安全生產自動化控制概念

化工生產的特點包括高溫、高壓、易燃、易爆，并且在生產過程中所使用的原料以及設備等，均存在一定的風險性，所以化工生產自身的危險系數較高。一旦發(fā)生原料泄漏、設備操作不當等，均會引發(fā)嚴重的安全事故，威脅工作人員的生命安全和身體健康。因此化工企業(yè)必須要重視安全生產管控。自動化控制是現階段工業(yè)化生產的主要發(fā)展方向，其是基于控制理論、計算機技術、信息技術以及儀器儀表技術等，對化工生產過程中的檢測、管理、調節(jié)、控制以及決策等發(fā)揮支持作用[1]。一般情況下，在化工生產流程中，通過化工安全生產自動化軟件、硬件以及系統等途徑，可實現半自動控制、全自動控制。結合人工遠程監(jiān)控和指令操作，有助于連續(xù)、重復開展化工產品生產活動。

1.2 常用化工安全生產自動化控制技術

就目前而言，化工企業(yè)中為實現安全控制目標，常用的自動化技術包括DCS分散控制系統、SIS安全儀表系統等。其中，DCS是多級計算機系統中的重要應用，在目前工業(yè)企業(yè)中發(fā)展較為成熟，尤其是在運行階段有助于輔助控制決策、制定生產執(zhí)行計劃、推動單元執(zhí)行等，也在化工生產的催化裂化、常減壓、加氫裂化等環(huán)節(jié)具有良好應用效果。SIS系統則是通過利用獨立傳感器、邏輯解讀器以及執(zhí)行機構等實現自動化控制，通過結合分散控制提高機組運行效率，并基于專業(yè)計算反復實現數據實時統計和管理，并且該系統可發(fā)揮較強的綜合性能，對化工生產數據進行合理評估，有助于輔助生產決策，有助于推動現代化生產進程。

2 化工安全生產中的自動化控制應用

2.1 監(jiān)控及故障診斷

自動化控制系統在生產過程中的實際應用，主要是起到監(jiān)控和故障診斷等功能，有助于解決生產過程中的安全問題以及可靠性問題，切實提高設備維護效果。在實際運用過程中，利用自動化控制可實現遠程監(jiān)控，并進行全面、深入的數據分析。不過,由于監(jiān)控過程具有精細化和復雜化特點，難以實現模型監(jiān)控覆蓋各個領域。因此在實踐操作中需運用科學方法開展化工生產過程監(jiān)控，即運用自動化控制系統及時、準確檢測和定位故障，并推斷故障發(fā)生時間，進而高效診斷故障發(fā)生原因[2]。然后將處理分析后的數據傳輸到數據庫中，激活診斷模塊后，提出相應的解決措施。另一方面，自動化控制可針對化工生產過程中的儀表進行監(jiān)控，實時判斷生產狀況，預防事故發(fā)生，為化工生產決策提供有效的參考價值。所以自動化控制應用在化工安全生產中，有助于提高生產安全系數，選擇性控制不同對象，推動生產技術發(fā)展進步。

2.2 緊急停車系統

在化工安全生產環(huán)節(jié)，緊急停車系統是其重要的組成部分。作為對連續(xù)監(jiān)控以及故障診斷進行監(jiān)視的系統部分，有助于監(jiān)控化工安全生產操作的實時動態(tài)。當發(fā)現化工生產出現異常情況時，可按照事先預定的操作順序進行緊急停車，從而充分保障化工作業(yè)安全，維護生產活動的有序、正常運轉，進一步降低事故率。

2.3 自動化安全裝置

近年來，在化工生產中逐漸引進大量自動化技術。根據化工生產的特點，自動化安全裝置備受關注，其在實際應用中可發(fā)揮良好的安全保障作用。比如，現場操作人員沒有及時到達故障發(fā)生處時，自動化裝置可預先進行緊急處理。或者，設備起火時，自動化安全裝置可第一時間啟動噴淋滅火裝置，并及時發(fā)出自動報警信號，充分確保工藝設備的安全狀態(tài)，從而保證后續(xù)工作人員進行科學處理。另一方面，如果自動化安全裝置可在遠程操控下處理事故點，可以避免工作人員進入到危險區(qū)域，減少不必要的傷害和人員傷亡[3]。

3 化工安全生產中的自動化控制優(yōu)化措施

3.1 定期開展檢驗及測量工作

為保障當前化工生產活動的安全性，應當堅持與時俱進的原則，進一步推動自動化控制得到優(yōu)化。因此首先應當開展定期檢驗和測量，及時進行故障掃除。針對化工生產的流線型特點，應當注重優(yōu)化生產過程中的潛在漏洞以及故障維修等活動，預防出現突發(fā)事故，確保生產設備正常工作，進而提高化工企業(yè)的生產效率以及經濟收益。同時能夠凸顯化工生產設備的質量和使用價值。因此在實際操作作業(yè)中，需要定期對生產設備進行自動化檢查，準確判斷設備潛在的隱患，精確評估事故發(fā)生危害、發(fā)生時間、后續(xù)影響等，按照自動化控制系統的分析結果，制定針對性的預防措施和方案，盡量排除故障。在實踐操作中，需要根據不同對象明確檢測方式，基于自動化系統分析結果，優(yōu)化自動化控制實效。

3.2 檢測和記錄儀表數據

為營造安全的化工生產環(huán)境，應當采用自動化控制系統檢測和記錄儀表數據，以便于更加直觀地了解和掌握整個生產流程，準確把握設備故障及潛在隱患，做好安全事故防范。在實際操作環(huán)節(jié)，為盡可能優(yōu)化自動化控制，可引進DCS系統，改善原有的落后儀表設備，通過微處理器以及通訊信息技術等，提高自動化控制功能的發(fā)揮水平。即將DCS與PG平臺相結合，其一方用于提供原件資源，另一方提供技術流程，實現共同促進和發(fā)展。在儀表數據檢測和記錄的基礎上，可對設備安全性進行檢查，即通過觀察儀表數據的歷史運行數據、維修數據等，及時發(fā)現設備潛在的安全問題，采取預防性檢修手段，保證自動化生產穩(wěn)定運行。而且基于儀表數據，可對生產模型進行優(yōu)化調整，按照儀表數據變化情況了解實際生產狀態(tài)，進而調節(jié)各項工藝和流程，完善化工生產模式。除此之外，在可編程邏輯控制器與分布式控制系統基礎上，采用現場總線系統，能夠有效地檢測和記錄各項儀表數據，并在良好開放協議的支持下，提高智能化和自動化水平，擴大儀表數據的掌握范圍，并實時進行通信，保證化工生產的安全性得到顯著提高。

3.3 優(yōu)化緊急停車系統設計

緊急停車系統在化工安全生產中具有不可替代的作用，其能夠對過程檢測中發(fā)現的問題采取及時有效的應急處理措施。如掐斷事故線路，避免損失和影響進一步擴大，良好補救突發(fā)緊急事故。因此采用化工安全生產自動化控制時，應當注重優(yōu)化緊急停車系統設計，保證在事故狀態(tài)無法控制的情況下，在過程檢測基礎上做出相應處理動作，充分體現自動化控制的優(yōu)勢。另一方面，化工生產的緊急停車方式并非是單一化的，可分為程序規(guī)定的正常停車、遭遇突發(fā)事故的局部停車或者水電、汽等無法正常供應情況下做出的緊急停車措施。應當針對不同生產場景，優(yōu)化系統效能，簡化不必要的繁瑣環(huán)節(jié)，保證停車及時、可靠。對化工安全生產的自動化控制進行優(yōu)化設計目的，則是保障人身安全免受威脅，盡可能降低緊急事故所造成的財產損失、降低企業(yè)效益等。為實現這一目標，要注重將緊急停車系統與自動連鎖報警裝置合理銜接，以提高化工生產的整體安全性能。

4 化工生產中自動化儀表與控制系統的發(fā)展趨勢

4.1 智能化趨勢

綜合化工安全生產中對自動化控制的應用，即體現在儀表系統運行中。在未來發(fā)展階段中，自動化儀表以及控制技術將會趨向智能化，進一步豐富和拓展儀表的功能，從而為控制提供科學的參數數據支持，從而提高自動化運行水平。比如，對于工控儀表來說，改善傳統控制算法以及DCS控制儀表的方式，是在具有智能化特點的執(zhí)行器或變送器中安裝PID模塊，可實現對化工生產現場儀表進行自主調節(jié)，高效完成分散性工作，有效降低DCS主機運行負擔。同時智能化儀表調節(jié)具有及時性，能有效提高化工生產系統整體安全性和可靠性。

4.2 高精度化趨勢

在化工生產對安全性要求不斷提升的背景下，對自動化控制系統的建設研發(fā)，將會越來越注重控制精度的提升，最大限度地解放人工操作，實現人機遠程互動，保障化工生產現場無人化。同時根據節(jié)能減排等政策文件要求，應盡量轉型生產方式，通過高精度自動化儀表及控制系統進行化工資源高效利用，減少事故及污染現象。

4.3 網絡化趨勢

未來發(fā)展中，將數字技術引入到化工生產中，能夠輔助現場儀表設備與自動化控制系統的連接。通過統一工廠信息網絡，實現集中管控。利用計算機以及大數據技術，匯總化工生產參數，提前預判安全隱患，并自動采取處理措施，維護生產系統正常運行，降低不良安全事件的發(fā)生率。

5 結語

綜上所述，在化工生產過程中合理運用自動化控制，有助于保障生產安全性，推動企業(yè)長遠發(fā)展。因此針對當前化工企業(yè)生產特點以及生產過程實際需求，應當將自動化控制技術應用在監(jiān)控與故障診斷、緊急停車系統和安全裝置等方面，并通過定期開展檢驗及測量工作、檢測和記錄儀表數據、優(yōu)化緊急停車系統設計等措施，進而提高化工生產的安全性水平，避免出現嚴重的安全事故、降低生命財產損失。同時盡可能推動化工企業(yè)的自動化生產能力，順應時代發(fā)展潮流。