自動控制系統在化工安全生產中的應用研究

王彩霞

摘 要：化工生產風險系數高，化工企業應以安全生產為第一目標，加強對于生產過程的控制，營造安全生產環境。引進自動控制系統，可改善生產環境，助力化工安全生產目標的達成，降低生產成本，提升經濟效益，在發生安全事故及時反饋，有效防止事故擴大化，實現生產過程的自動化、智能化。當前，自動控制技術不斷發展，借助于相關技術系統，能夠實現對于化工生產過程的實時監控，發現潛在故障因素，借助于緊急停車系統迅速中斷化工生產，減小事故發生范圍，調整生產參數，降低事故發生率，在事故發生時，自動報警系統裝置發出警報，同時進行設備故障診斷，迅速恢復生產。

關鍵詞：自動控制系統;化工安全生產;應用

化工生產具有生產周期長、生產工藝要求高的特點，在施工技術管控上有著嚴格的要求，當受到操作人員主觀因素的影響，由于操作不嚴謹、操作失誤等原因，容易出現生產事故。再加上，化工生產過程中涉及高溫高壓設備、低溫深冷施工工藝、有毒或腐蝕性物質等要素，風險系數高，一旦發生生產事故，將威脅到員工的生命安全，生產活動中止，造成不可挽回的經濟損失[1]。在化工生產中，引進自動控制系統，能夠提升生產過程的可控性，降低由于人工操作失誤、生產設備故障引發事故的風險，助力化工安全生產目標的達成，同時提高生產效率，保障產品質量，優化生產效益，一舉數得。

1 自動控制系統在化工安全生產中的應用價值分析

1.1 改善生產環境，實現安全生產

化工生產過程中，常涉及高溫、高壓、低溫等工藝條件，以及多種易燃、易爆、有毒、腐蝕性物質，在傳統的人工作業模式下，員工暴露于危險的生產環境中，需要接觸有毒、腐蝕性物質，即使做好了防護措施，危險系數還是比較高的，長期在這種環境下作業，身體健康將不可避免地遭受到威脅。自動控制系統在化工生產中的應用，以機械自動化控制取替了人工作業，操作人員只需在安全的監控室中，利用計算機操控機械設備即可，將員工與危險的化工生產環境隔離開來，明顯改善了生產環境。而且，借助于自動控制系統，能夠實現對于生產風險要素的實時監控與預警，一旦發生事故，系統會發出警報，讓操作人員及時撤離事故發生地，有效地保障了操作人員的人身安全。

1.2 降低生產成本，提升經濟效益

經濟效益是化工企業運營管理的核心目標，而應用自動控制系統，能夠有效降低生產成本，優化經濟效益。當前，人工成本不斷上漲，基于成本考慮，化工生產自動化是化工企業發展的必然趨勢[2]。自動化生產取替人工作業，除了生產成本降低的優勢外，還有著生產工藝控制水平提升的益處。機械自動化控制精確度高，能夠規避人工操作失誤的情況，有效提升作業安全性，保障產品質量，提升生產效率，同時借助于對生產工藝參數的精確控制，能夠降低能源消耗，減少污染物排放，達成節能減排的生產目標，全面優化化工生產效益。

1.3 安全事故及時反饋，有效防止事故擴大化

當前，機械設備中多配置了自動化儀表，設備運行參數被儀表全面監測，并傳輸至自動化控制中樞系統，如若某些電氣設備運行參數超出正常范圍，異常數據會迅速傳遞至數據分析處理中心，發出警報，同時獲取故障部位，查明故障原因，讓管理部門能夠在短時間內派遣技術人員前往現場維修。這樣的作業模式，能夠實現預先維修，降低設備故障率，同時實現對于生產過程的視頻化、參數化監控，如有異常，及時通知操作人員撤離，展開維修，減少聲從事故造成的人員傷亡與經濟損失。

1.4 智能化化工安全生產的實現

在化工生產中，會出現各類技術問題，能否有效解決這些問題，與企業技術人員綜合素質相關，而且人工處理技術問題速度相對較慢，容易影響到生產進程。隨著自動控制系統的引進，以及人工智能技術在系統中的應用，可借助于人工神經網絡、專家系統來分析并解決問題，自動控制機械設備，全面提升工藝技術管理水平，確?；どa的安全性與穩定性。

2 自動控制系統在化工安全生產中的應用分析

2.1 自動控制系統的監測

在自動化控制化工生產體系中，借助于自動化儀表，能夠實時監測生產車間的溫度、濕度、氣壓、有害物質濃度等指標，監測機械設備的電壓、電流等運行參數值，而自動控制系統具有數據挖掘、分析的能力，能夠通過比對化工生產系統實際運行參數與參考值，發現潛在安全隱患或故障，及時檢修，避免故障的發生，確?；どa設備的安全穩定運行[1]。而且，在化工生產車間布設細密的視頻監控網，借助于攝像頭能夠監測化工生產過程，在生產事故發生的第一時間發出警報，進行人員撤離與救援工作[3]。

2.2 設備故障診斷

化工生產涉及高溫高壓、低溫深冷施工條件，原材料具有一定腐蝕性，對于生產設備的損傷較大，設備故障風險高。如若化工生產設備出現故障，將影響到產品質量，造成生產事故，導致生產活動中止。由于化工生產工藝復雜，生產條件相較危險，設備故障檢修工作存在一定風險性，工作效率相對較低，故障無法在短時間內排除，對于化工企業而言是一個不小的損失。自動控制系統具有設備故障自動化診斷的功能，能夠通過設備運行參數與參考值的對比，發現潛在風險要素，提前更換故障零部件，降低故障發生率，在故障發生后，迅速定位故障區域，基于檢修工作經驗查明故障原因，縮短故障檢修時間，盡快恢復正常生產。

2.3 緊急停車系統

在對化工生產進行過程監測時，常常會發現無法人為控制的緊急危險，如若放任事故發生，將造成不可挽回的損失。緊急停車系統（ESD）的作用發揮，正是在這一局面下，一旦發生緊急情況，緊急停車系統會自動切斷所有生產設備的電源，中止生產過程，防止事故的發生，或者將事故影響控制在可接受范圍內，減少經濟損失[4]。

2.4 安全自動化裝置

在傳統的人工操作模式下，操作人員通常依靠自身工作經驗，來判斷生產的風險性，可控性太低，無法有效保障化工安全生產。在化工生產系統中，安裝安全自動化裝置，能夠發現生產過程中的潛在風險因素，基于預設程序作出有效應對，消除安全隱患，比如說監測到空氣中有害氣體超標，可以啟動通風系統，降低有害氣體濃度。此外，在事故發生時，安全自動化裝置能夠即刻發出警報，并開啟自動化救援系統，比如說在發生火災時，開啟滅火模式，大大提升事故處理效率。

2.5 自動報警系統裝置

化工生產風險系數高，高溫高壓設備、易燃易爆炸物質隨時有引發火災、爆炸事故的風險，如若依靠人工進行控制，耗費人力，且人工監控會受到人類身體因素限制，無法實現24h高度集中監控，容易出現疏忽。借助于自動化控制系統，能夠是相對于化工生產操作的動態監控，一旦出現不當操作或安全問題，自動報警系統裝置接收到信息，會立刻發出警報，提醒操作人員撤離事故現場，同時救援部門能夠通過監控明確事故發生位置與原因，迅速有效地進行援救，及時解決故障，縮短生產活動中止時間。

3 結語

二十一世紀是信息化時代，隨著科學技術的發展，人們融合應用率計算機技術、傳感技術、變頻技術、計算機集散控制技術、PLC控制技術、人工智能技術等現代化科技，創造出了自動控制系統，有效地解決了人工生產中的多種問題[5]。安全生產是化工企業的責任與義務，是化工生產的第一要義，但是由于生產項目復雜，機械設備數量多，生產過程控制水平不高，將自動控制系統引入化工生產中，能夠生產過程的自動化控制，實現對于機械設備及生產工藝的精確控制，降低操作失誤，及時發現設備故障，預先檢修，切實降低了生產事故的發生率，保障了化工生產的安全性。在經濟全球化背景下，市場競爭日益激烈，引進自動控制系統，是化工企業轉型升級的關鍵性策略，也是保障化工安全生產的必要策略。

參考文獻：

[1]居瑋.探究自動控制系統在石油化工中的應用——評《石油化工自動化及儀表》[J].電鍍與精飾，2020，42（01）：48.

[2]李海洋，李海峰，祝士惠，張亞冉，任鑫，牟懷燕.淺談化工安全生產與環境保護管理措施[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（17）：37-38.

[3]路念明.加強精細化工反應安全評估? 切實提高企業本質安全水平[J].精細與專用化學品，2019，27（08）：1-10.

[4]嚴緒安.試論DCS自動控制系統在煤化工企業生產中的應用及維護[J].數字技術與應用，2019，37（05）：24.

[5]唐玉斌，孫明珠，唐婉，姜俐帆，徐玉晶.石油化工生產過程中的智能化管理模式探討[J].云南化工，2018， 45（05）：174.