馬宏生　黃建華

【摘? 要】危險(xiǎn)工藝是化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要的生產(chǎn)工藝之一，具有一定的危險(xiǎn)性，稍有不慎就有可能引起嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。因此，要依托于現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)，提升化工生產(chǎn)裝置的安全水平，保障安全生產(chǎn)效率，積極加強(qiáng)危險(xiǎn)工藝自動(dòng)化控制水平，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造與升級(jí)，保障危險(xiǎn)工藝在生產(chǎn)過(guò)程中的安全控制，確?；て髽I(yè)整體生產(chǎn)效率的提升。論文主要闡述了化工企業(yè)危險(xiǎn)工藝自動(dòng)化控制以及安全聯(lián)鎖改造升級(jí)的相關(guān)問(wèn)題，旨在進(jìn)一步提升化工企業(yè)安全生產(chǎn)效率，保障化工企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

【Abstract】Dangerous process is one of the important production processes in the production process of chemical enterprises. It is dangerous to some extent， and a slight carelessness may cause serious safety accidents. Therefore， we should rely on modern and advanced technology to enhance the safety level of chemical production units， ensure safety production efficiency， and actively strengthen the automation control level of dangerous processes. According to the actual situation， the safety interlocking system is reformed and upgraded to guarantee the safety control of dangerous processes in the production process and ensure the improvement of the overall production efficiency of chemical enterprises. The paper mainly expounds the related problems of the chemical enterprise's dangerous process automatic control and safety interlocking transformation and upgrading， aiming at promoting the chemical enterprise's safety production efficiency and ensuring the stable and sustainable development of the chemical enterprise.

【關(guān)鍵詞】化工企業(yè);危險(xiǎn)工藝;自動(dòng)化控制;安全聯(lián)鎖

【Keywords】chemical enterprises; dangerous process; automatic control; safety interlocking

【中圖分類號(hào)】TQ086? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）04-0190-02

1 引言

現(xiàn)階段，由于受到各種因素的影響，嚴(yán)重限制了化工企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)工藝的發(fā)展水平，實(shí)際應(yīng)用范圍有限。這種現(xiàn)象導(dǎo)致我國(guó)很多中小型化工企業(yè)不得不采用危險(xiǎn)系數(shù)較高的生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了化工企業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。針對(duì)這種情況，需要加強(qiáng)技術(shù)革新，促進(jìn)化學(xué)工藝自動(dòng)化水平的提升，并強(qiáng)化安全聯(lián)鎖裝置的改造升級(jí)，強(qiáng)化化工企業(yè)安全生產(chǎn)效率，提升整體化工行業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化水平，確保其生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性。

2 自動(dòng)化控制以及安全聯(lián)鎖方式

2.1 可編程序控制器

該種模式主要是為設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的編程環(huán)境，從而構(gòu)建完善的邏輯控制器，強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行的數(shù)字化和信息化水平。利用這一方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行程序?qū)嵤┤^(guò)程和全方位控制，對(duì)生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)督和自動(dòng)化控制，為生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行和聯(lián)鎖控制提供保障。其主要的應(yīng)用方式是在成套的生產(chǎn)設(shè)備中進(jìn)行應(yīng)用，從而起到良好的自動(dòng)化控制作用，但是對(duì)于邏輯較為復(fù)雜、任務(wù)量較重的自動(dòng)控制程序中不適用。

2.2 DCS集散控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由工程師站、操作站、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站等結(jié)構(gòu)組成，并在通信網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)軟件的基礎(chǔ)上形成一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1]。其主要的功能是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行全天候的監(jiān)控和管理、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，并對(duì)收集的相關(guān)圖形進(jìn)行處理等功能。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)控制功能，保障自動(dòng)化生產(chǎn)的順利進(jìn)行。該系統(tǒng)主要應(yīng)用在控制規(guī)模較大，且不間斷的自動(dòng)化生產(chǎn)中進(jìn)行控制。

2.3 ESD緊急停車系統(tǒng)

隨著社會(huì)的逐漸發(fā)展，化工企業(yè)生產(chǎn)理念逐漸得到改善，ESD系統(tǒng)也在此過(guò)程中不斷優(yōu)化創(chuàng)新，逐漸更新?lián)Q代，其應(yīng)用級(jí)別日漸提升。一般情況下，ESD系統(tǒng)處于靜態(tài)的工作狀態(tài)中，一旦生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生異常或者是緊急情況，ESD系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一系列的聯(lián)鎖信號(hào)，并開(kāi)啟安全保護(hù)狀態(tài)，防止設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)大，有效控制危險(xiǎn)系數(shù)，極大程度上降低了風(fēng)險(xiǎn)傷害程度。

3 自動(dòng)化控制應(yīng)用

3.1 化學(xué)反應(yīng)器

在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)釋放不定量的熱量，因此，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)器在使用過(guò)程中存在一定的危險(xiǎn)系數(shù)。因此，需要強(qiáng)化安全報(bào)警以及安全聯(lián)鎖裝置的應(yīng)用，從而保障工作人員能夠?qū)瘜W(xué)反應(yīng)器進(jìn)行合理控制，實(shí)時(shí)掌握其運(yùn)行狀態(tài)。其中主要是對(duì)反應(yīng)器的流量、壓力、溫度、液位等要素進(jìn)行控制。①主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)及其輔助技術(shù)，對(duì)參與化學(xué)反應(yīng)的材料配比進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而確?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程的穩(wěn)定性和安全性，防止危險(xiǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)，減少對(duì)人工操作的依賴。②通常情況下，采取冷媒流量方式對(duì)反應(yīng)器的溫度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)溫度超高聯(lián)鎖，一旦發(fā)現(xiàn)溫度超過(guò)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并關(guān)閉緊急切斷閥，防止繼續(xù)進(jìn)料，有效避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生[2]。③利用出料閥的調(diào)節(jié)和控制，有效控制反應(yīng)器的液位，確保其始終保持在恒定的狀態(tài)，一旦液位出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。④強(qiáng)化對(duì)攪拌機(jī)的全天候監(jiān)控，并通過(guò)調(diào)節(jié)其流量、轉(zhuǎn)速等要素，來(lái)控制其攪拌速率。

3.2 聚合反應(yīng)器

聚合反應(yīng)器主要是通過(guò)對(duì)壓力的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，保障其壓力的穩(wěn)定性，一旦發(fā)現(xiàn)超壓?jiǎn)栴}系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并聯(lián)鎖關(guān)閉進(jìn)料閥，并向反應(yīng)器內(nèi)自動(dòng)加入聚合反應(yīng)終止劑，并通過(guò)安全泄壓系統(tǒng)，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行冷卻降溫，并對(duì)尾氣進(jìn)行回收[3]。

3.3 蒸餾塔系統(tǒng)

該工藝主要是利用蒸餾技術(shù)對(duì)混合液進(jìn)行分離提純，使其符合標(biāo)準(zhǔn)純度[4]。利用自動(dòng)化系統(tǒng)，可以對(duì)該系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)節(jié)，從而啟動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一旦其運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常情況，自動(dòng)化控制系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，確保蒸餾過(guò)程的安全性。

3.4 換熱器應(yīng)用

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，主要應(yīng)用到的換熱器設(shè)備有冷卻器、冷凝器以及再沸器等，通過(guò)對(duì)這些儀器設(shè)備的參與調(diào)解，來(lái)達(dá)到控制其溫度的目的。其應(yīng)用模式主要有：通過(guò)對(duì)傳熱面積的調(diào)節(jié)控制溫度;通過(guò)對(duì)工藝物料出口溫度的調(diào)節(jié)控制溫度;改變溫差[5]。

3.5 危險(xiǎn)物料儲(chǔ)罐

在對(duì)危險(xiǎn)物料儲(chǔ)罐設(shè)備實(shí)施安全設(shè)置時(shí)，需要對(duì)液位、壓力、溫度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，一旦發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)異常情況，就要中止操作。為提升危險(xiǎn)物料儲(chǔ)罐的安全性，可以采取以下措施：安裝溫度聯(lián)鎖自動(dòng)噴淋裝置;設(shè)置超高液位聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng);安裝氮封裝置;有毒氣體報(bào)警檢測(cè)器;設(shè)置滅火裝備[6]。

4 安全聯(lián)鎖改造優(yōu)化措施

4.1 危險(xiǎn)工藝風(fēng)險(xiǎn)因素分析

要對(duì)不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的安全聯(lián)鎖方案進(jìn)行有效的改造和升級(jí)。通過(guò)對(duì)工藝風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全面分析，才能對(duì)具體風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，從而安裝針對(duì)性的裝置對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造升級(jí)。

①分析原料性質(zhì)。在具體的生產(chǎn)之前，要對(duì)化工原料的性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)分析，并利用科學(xué)途徑掌握其化學(xué)特性、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等信息。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建完善的模型，利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)其危險(xiǎn)性進(jìn)行確定，從而為安全聯(lián)鎖改造提供依據(jù)[7]。②風(fēng)險(xiǎn)分析。在分析工藝風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行聯(lián)合研究，從而探究其在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的危險(xiǎn)程度，并對(duì)具體步驟的關(guān)鍵危險(xiǎn)進(jìn)行全面掌握。③硬件情況分析。操作人員要對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用到的設(shè)備裝置進(jìn)行全面檢查，確保其處于正常的應(yīng)用狀態(tài)，保障對(duì)其應(yīng)用危險(xiǎn)的合理控制。其中需要注意的要素有新舊程度、材料質(zhì)地、容器大小等。

4.2 改造方案

①對(duì)常用的自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖模式進(jìn)行綜合性分析，并結(jié)合化工企業(yè)的具體情況，選擇最佳的輔助應(yīng)用軟件，結(jié)合具體參數(shù)數(shù)據(jù)，選擇合適的自動(dòng)控制模式，并明確安全聯(lián)鎖控制點(diǎn)，保障軟件應(yīng)用的合理性和可行性。②綜合利用安全儀表系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行全面控制和調(diào)節(jié)。③要特別注重對(duì)易燃易爆物體儲(chǔ)罐的實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制，結(jié)合具體情況，科學(xué)設(shè)置安全設(shè)備[8]。④選擇具有較高的技術(shù)水平和一定的生產(chǎn)資質(zhì)的化工企業(yè)進(jìn)行合作，制定合理的設(shè)計(jì)方案，提供充足的技術(shù)人才和操作人才，從而保障安全聯(lián)鎖裝置調(diào)試工作的有序進(jìn)行。需要注重的是，要確保設(shè)計(jì)方案和國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化水平逐漸提升，要強(qiáng)化對(duì)安全聯(lián)鎖裝置的優(yōu)化升級(jí)，減少生產(chǎn)工藝的危險(xiǎn)性，保障化工生產(chǎn)安全性和可靠性，減少安全事故的發(fā)生幾率，同時(shí)也能在一定程度上提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效益和生產(chǎn)質(zhì)量，優(yōu)化其生產(chǎn)程序，促進(jìn)化工行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

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