摘要：随着我国进入21世纪市场经济时代以来，各行各业都取得了较为长足的进步，其中石油化工行业便是其中的佼佼者。不过在石油化工行业发展的同时，也有很多安全方面的问题，要知道，石油化工行业的安全性与稳定性可以说是整个生产环节的重中之重。如何巧妙的规避各种危险因素，是每一个从事石油化工从业技术人员都在关心的问题。正是在这种背景之下，一种名叫“安全仿真技术”的先进技术手段应用而生。实践证明，应用这种仿真技术可以利用计算机进行安全模拟，对生产环节存在的危险药品进行数据分析，对从事石油化的安全生产可谓十分有十分重要的推动作用。鉴于此，笔者根据自身多年相关的工作经验，就石油化工行业的安全仿真技术及应用展开细致的分析与研究。
关键词：石油化工；安全仿真技术；应用；分析与探究
前言
就我国当前阶段而言，石油化工行业对国家经济的推动作用是显而易见的，它作为石油这种化学无聊的一种延伸，不仅促进了行业的发展，更将周边地区的经济都起着不可忽视的重要作用。尽管石油化工行业有许多优点，但是它却隐藏着许多不为人知的危险因子，稍有不慎甚至便会给国家带来不可挽回的经济损失，同时还有可能对老百姓的生命安全造成威胁。例如在20世纪的80年代，仅有3年时间就出现了高达600多起的石油化工引起的沉痛安全事故，据悉，事故当中伤亡的人数约一百多人，在当时引起了非常重大的负面影响。可以说，要想保持石油化工行业的可持续发展，必须要加大力度研究石油化工行业当中的安全仿真技术，在保证安全生产的前提下，减少对环境的污染与破坏。因此缘故，本文将从如下几个层面研究石油化工仿真技术及其具体的应用。
一、应用于石油化工工艺流程中的危险仿真
实际上，由于石油化工行业当中有很多危险因素随时“潜伏”，这些危险因素包括：
1.由于石油装置本身事物操作而催生的危险因子；
2.由于控制系统内出现各种故障而催生的危险因子；
3.由于泄露、超温或者超压引发的危险；
4.一旦故障在生产流程中发生传播，造成的一些列关联性危险。
而石油化工行业中的仿真技术就可以利用系统论、相似原理、控制论以及信息技术为依托，并且辅以计算机等专用科学设备为工具，对系统模型展开预期或者设想的系统动态试验，在这个试验的过程中就可以将很多危险因子进行杜绝。这种安全仿真技术包括如下几个方面：
（一）定量模型仿真技术
针对石油化工生产环节中的质量传递、动能传递以及其余类型的物理性质与变化，可以利用微积分或者代数的相关理论进行重新架构，诸如此类的工艺动态化的模拟技术手段便是模型仿真技术。应用这种模型仿真技术，大部分情况都是以一种叫做“HYSYS”的软件作为动态模拟之用，通过一系列的动态模拟效果，可以将石油化工生产运作的特点进行有效的分析，并且通过分析得出具体的危险因素是哪些。
另外一方面，还可以利用这种技术来对系统进行安全控制，让整个生产过程得到更加完善的控制，并且巧妙的发挥各自的技术优势。因此，动态分析与探究可以说是目前最为合理的安全控制技术方案。利用HYSYS模拟石油化工的开工过程，将其中有应用价值的数据进行记录，然后通过计算机算出各种稳态与不稳定状态的进程。最后，再将得出的数据与结论用来指石油化工的生产步骤。由于HYSYS得出的数据非常精准有效，所以可以判定它得出的极限状态分析是可以明确的指导石油化工生产作业的。
（二）定性模型仿真技术
与定量仿真技术的本质区别在于，这种仿真技术的应用公司利用非数学公式的手法来核对信息以及相关的建模工作的。这种仿真技术可以将系统推导，得出更加稳定的定型行为，而且定性模型相比定量还要更加简便，在石油化工生产当中是非常常见的一种技术手段，它可以对不可定量的装置、数据进行定性仿真。例如当前阶段非常流行的“HAZOP”安全分析法，就在美国应用在了近25000个石油化工厂的安全生产之中。这种仿真技术的优势是可以节约非常多的生产资金，应用前景非常宽广。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前主要是利用“SDG”（符号定向图）模型来帮助HAZOP解决对应的实质性仿真技术手法。在SDG之中引入HAZOP可谓是计算机辅助安全评价技术的以此重大提升，它可以提高企安全评价的工作效率，并且越来越受到现代化石油化工企业的欢迎。
二、应用于设备结构的仿真技术
在进行石油化工工艺生产环节断不可忽略的一个环节，还包括了设备与材料的使用寿命与强度标准。就世界范围来看，有非常多的石油化工工厂皆出现过材料与设备故障的问题，这些不良因素同样会引发许多安全问题。由于设备的使用寿命与材料的强度标准各不相同，导致许多企业都蒙受了重大的人员伤亡与经济损失。其实，应用仿真技术来便可以对设备与材料进行结构方面的测试。应用FE-SAFE/ANSYS是现代石油化工企业为流行的软件，此类软件是由材料数据库管理系统、用户界面、信号处理程序以及疲劳分析程序等构成，软件可以进行大规模的有限元计算与分析，从而得出具体的单位载荷以及实际工作强度标准下的弹性应力。之后，依据实际的交变载荷形式与载荷工况就可以把对应的结果换算成实践历程，再将其换算成对应的弹性应力，从而模拟出设备结构的完整信息。
三、关于爆发、燃烧以及有毒物质的危险仿真技术
由于爆发、燃烧以及有毒物质的危害性是十分巨大的，诸如此类的危险因子带来的损失更是无法估量。举例而言，在20世纪80年代的墨西哥，曾经有一家石油化工厂就因为光线泄露引发了这个工厂的大爆炸，当时大约有近600多人当场死亡，近4000人受伤。由此可见，诸如此类的危险因子是非常恐怖的。这时候，信用个CFX的功能来进行危险仿真，制作出立体的CAD几何模型，然后将其自身具备的多种边界条件与流体属性，得出基于控制体积法的有限元数值数据以及生成格，这样就可以模拟出非常逼真的立体效果，进而将有可能引发爆发、燃烧以及有毒物质的模型进行模拟，让生产人员提前做好安全防护与分析工作。
四、应有仿真技术来判断故障
所谓故障判断，其实就是指在石油化工装置中进行的异常检测、预测等各方面的异常状态。故障分析与故障诊断在方法上也许大同小异，但是却也存在着本质的区别。因为诊断是服务于监控系统与事故检测的，因此可以划分到安全系统的一个方面，它必须要快速的预测和识别各种故障，然后将其发送到计算机系统进行自动化工作，期间并不需要人工操作。应用仿真技术来判断故障可以说是目前石油化工过程故障诊断的重要手段之一。
五、应用仿真技术来进行仿真训练
要想让石油化工在场的工作人员按照相关规范与流程来完成工作，而且要在经济事故发生的时候还能保持冷静的处理各项安全事故，则必须要利用安全仿真技术来进行相关训练。因为这种技术手段可以利用动态训练器来制造非常逼真的训现场，让工作人员如同声临其境，久而久之，工作人员就能够积累起一定的事故处理经验。美国API（石油协会）其中就有相关规定：务必要求所有的工作员工都参与仿真训练，而且要在场的操作员随时遵守安全操作的每一项规程。与此同时，还应该为工程构架一套行之有效的方案与步骤，以此来确保操作员掌握扎实的理论知识与实操能力。
结语
文总而言之，比起其他传统行业，石油化工行业本身就具有其不可避免的客观危险因素。为了实现更加现代化的安全生产，相关部门一定要加强石油化工仿真技术的智能化与信息化拓展力度。由于我们国家对于石油化工仿真技术的应用还处于发展阶段，今后就更要加强此项技术的推广与培训力度，进而保障石油企业的安全生产。
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论文作者:许军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：仿真技术论文; 石油化工论文; 石油论文; 危险论文; 化工行业论文; 模型论文; 因子论文; 《基层建设》2019年第16期论文;