摘要:危险化学品企业生产中往往需要很多危险工艺和危险材料,如果不能良好改造和控制生产装置,就会导致容易形成安全事故,不但会大量损害企业经济效益,还会严重危害人们生命安全,不管是对员工,还是对化工企业来说,都存在不可挽回的代价,所以,化工企业中危险工艺的自动控制就变为尤为重要。
关键词:化工企业;危险工艺;自动控制;研究
1改造的目的
化工作为高危险性行业,为此国务院安委办、国家安监总局,工业和信息化部等相关部门共同研商并发布《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》的文件,希望通过此举,可以使涉及化工生产装置、和它辅助设施力,争取实现,它在生产过程中,对于危险环节,操作时的自动化控制。当出现液位及可燃、有毒气体浓度等工艺指标的超限报警,并且生产装置的安全联锁停车;大型和高度危险化工装置,一定要在自动化控制的基础上,实施装备紧急停车系统,或者安全仪表系统。
2化工企业危险工艺装置危险性
2.1硝化反应装置
硝化反应装置主要两方面,一是,有机化合物被硝酸根取代的硝化反应;二是,有机化合物分子反应,例如,利用甘油来硝化获得硝化甘油、硝化制备硝基苯。包括以下方面硝化反应危险性,第一爆炸。硝化反应实际上是剧烈燃烧放热的,如果不能连续供应冷却水或者中途停止搅拌,会由于温度失控导致爆炸。第二火灾。硝化反应实际上大部分都是易燃易爆物质,如果遇到明火或者撞击,会导致出现火灾。第三灼伤。硝化反应的时候其中都是使用一些腐蚀性很强的氧化物质,如果不饱和有机物和空气接触反应,会导致附近设备和人被强酸灼伤。
2.2硫化反应装置
硫化反应装置主要就是把酸基或者硫酸加入到有机物质中,硫化反应具备以下几方面危险性,第一,火灾。一般来说化工企业的硫化剂都拥有比较强的氧化性,大部分都是易燃物质,操作硫化过程的时候,如果不均匀拖放、投放错误出现问题,都会因为不稳定温度导致释放很多热量。第二,爆炸。硫化反应属于强烈过程,需要释放很多热量,如果硫化操作的时候不能有效控制冷却和搅拌环节,从而会急剧升高温度出现爆炸问题。第三,灼伤和腐蚀。硫化操作一般都是使用遇水变成硫酸的硫化剂,操作中会释放一定热量,从而导致严重腐蚀设备和人。
2.3卤化反应
卤化反应实际上卤素取代有机化合物中的基团或者氢形成含卤有机物的反应,主要包括以下几方面危险性,第一,火灾。卤化反应一般都是由于反应条件、卤化物质性质来决定火灾危险性,反应中一般都是强氧化和易燃物质,从而十分容易导致火灾。第二,爆炸。卤化反应实际上是强放热反应,卤化反应需要具备良好物料配比和冷却系统,如果超过压力和温度范围会导致爆炸。第三,卤化反应一般都是使用具备一定氧化性和毒性的液氯、溴等,具备比较高的存储压力,如果泄漏会导致中毒事故。
3化学危险工艺中常用自动化控制方式
3.1安全联锁和自动控制的作用
化工制品具备比较大危险性,包括易燃易爆、高压以及高温等,并且一般化工原料都具备比较强腐蚀性,从而导致出现比较恶劣的化工操作环境,所以,依据计算机技术自动化控制来合理分析上述问题,这种技术能够最大限度降低人为因素的影响,能够更加准确的检测设备和数据相关情况,也能够最大限度保证设备的稳定性和安全性,自动化设备的应用可以尽可能降低人力的数量,改变操作环境,降低工艺成本,促使企业能够稳定、良好的发展。
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3.2安全联锁和自动控制常用方式
化工危险作业设备的安全基本规范就是建立流量、压力、温度、联锁停车、自动报警,以便于自动化控制工艺流程的目的,现阶段主要包括以下几方面自动化控制工艺。第一,可编程控制器(PLC)。一般都是在顺序控制、逻辑控制等方面应用,用来取代继电器,并且也能够合理应用在过程控制中。第二,分布式工业控制计算机系统(DCS),也可以称为分散控制系统,分布式工业计算机系统主要就是合理应用网络通讯系统,合理连接分布现场的操作中心、采集点、控制点,从而达到分散控制的目的。第三,现场总线控制系统(FCS)。现场总线控制系统是开放型现场总线自动化系统,已经得到广泛应用,是未来发展工业控制的主要方向,化工、石油等危险工业中适合应用安全型总线,能够达到降低系统危险的目的。第三,总线工业控制机(OEM),配置工业控制机结构的时候具备十分方便、配置灵活、集中控制、很强适应性等特点。
4改造安全联锁和自动化控制
4.1定性和定量分析系统
危险化工企业作为很高技术含量自动控制系统,想要全面了解和掌握系统生产工艺实际情况,充分了解动力学和热力学相关参数和数据,全面掌握自动控制设计方案,拥有一定强烈放热单元,需要合理分析反应释放热量,并且在不确定动力学参数的基础上,依据反应相关模式,基于能量衡算的前提下,构建简化动力学模型,然后提取比较高安全系数的操作环节,依据上述流程能够保证具备比较高可操作性和可信度的自动控制,此外,也需要及时分析和研究以及总结非正常状态情况下的潜在生产危险,尽可能对比分析湿度、温度以及压力等相关参数,以便于能够有效控制和监督敏感参数方案。
4.2分析相邻生产单元元素整体性情况
分散控制系统处理危险工艺以后,怎样合理处理相邻单元系统是目前大部分化工企业需要解决的问题,基于此能够有效调整生产车间整体布局情况,在厂房边缘合理布置危险工艺环节,保证环节相对集中,依据隔离措施来处理危险单元,如果布置相对比较小的危险在危险工艺相邻环节,设备具备比较低观测频率,以便于达到缓冲的目的。
4.3调整安全管理制度以及安全操作规程
自动控制技术应用在化工业以后,会在一定程度上改变管理人员和操作人员的关注重点,因此,需要及时修订管理制度、安全规程、工艺流程、班组安全活动规范以及日常安全检查表等,保证能够完全满足实际工艺需求。
5安全联锁以及自动化控制操作过程中的问题
第一,对比一些比较小规模化工企业来说,这些企业经常没有很高经营效益,设备相对老旧,所以实际改造和操作安全联锁设备以及自动化控制设备的时候,具备十分缓慢的发展情况。第二,在改造化工业分散控制系统的时候,不少企业还不没有十分健全的改善安全联锁和自动化控制的相关控制点。第三,化工企业生产经营过程中如果使用的是安全仪表操作系统,不能具备十分完善和健全的紧急切断处理设备以及安全联锁设备。第四,化工企业生产操作的时候为了避免危险物体设备存储危险物质的周围不能建立一定的报警检测设备,如有毒气体浓度监督报警系统和可燃气体浓度自动检测报告系统,或者不能完全建立良好的紧急处理设备,以及没有有效调整阀门的相关设备,此外,连接危险设备以及管道之间没有合理安装逆止阀门,从而导致严重影响化工企业自动化控制和安全联锁设备的发展和进步。
7结语
综上,化工企业实际生产经营的过程中经常出现一些危险因素,操作的时候合理应用安全联锁设备和自动控制设备,可以在一定程度上降低发生安全事故的概率,减低因为安全事故导致的不必要的经济损失和人员伤亡,实际操作化工技术的时候就应该合理改造和设计安全联锁设备以及自动化控制设备,不断提高控制工业产品质量和工艺参数的力度,保障全面实现有效控制生产工艺流程的目的,从而保证能够顺利、安全、可靠的进行化工生产活动。
参考文献
[1]姚爱凤,郭所兰.浅谈自动化控制及安全联锁在化工安全生产中的应用[J].化工管理.2014(35)
[2]王丽.自动化控制及安全联锁在化工安全生产中的应用[J].中国新技术新产品.2014(20)
论文作者:付景利
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
标签:联锁论文; 危险论文; 都是论文; 设备论文; 自动化控制论文; 操作论文; 化工企业论文; 《电力设备管理》2017年第6期论文;