化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造研究

化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造研究

吉建平

索尔维（张家港）精细化工有限公司 215613

摘要：随着化工工业规模、效益和科技水平的不断增加，企业的自动化水平也在不断增强，但是各个企业之间的自动化水平在一定程度上还有着很大的差距，尤其是小规模企业自动化水平的应用程度相对不高。而且化工工业一般生产过程复杂，所接触的物料一般为易燃、易爆、具有腐蚀性和污染环境、对人体有害的特点，其工艺一般伴随着放热的化工反应，需要特定的高温、高压环境，生产过程伴随着各种不确定的因素、变化范围过大的问题。随着生产装置规模化和自动化科技水平不断增加，生产科技自动化控制水平在保障生产安全运行、在线检测、自动化控制和节能降耗和风险预警等各个方面都起到重要的作用。基于此，对化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造进行研究，以供参考。

关键词：化工企业；危险工艺；自动控制；安全联锁；联锁改造

引言

化工行业作为我国国民经济发展中重要支柱产业，为社会生产生活提供着能源和原材料，其重要地位不言而喻。随着各领域需求日益增多，技术水平飞速发展，化工企业也加入了改造工艺技术行列中，意在创新出更高水平的生产工艺，进而助力企业稳步发展。但是在项目改造创新过程中，由于化工行业本身特殊性，大量的有机化工原料、塑料、橡胶、化纤等产品，也决定了工艺技术的专业性、危险性，所以不可避免会出现诸多潜在的风险因素，因此，化工企业有必要予以高度重视，深入分析，而后制定相应的应对方案和解决措施，最大程度上降低甚至规避风险，保障企业安全性。

1我国化工行业常用自动控制和安全联锁简介

目前我国化工行业生产过程自动化控制和安全联锁主要可以分为三类，一是从开关顺序控制开始，从头到尾进行的可编程化控制器；二是由生产过程和监控设备构成的，以网络通讯为纽带的计算机为代表的DCS系统集成联锁控制系统；三是以安全仪表系统、安全联锁保护系统、安全停车系统和安全保护系统为基础的ESD紧急停车系统。

2工艺技术改造与创新的风险控制难点

化工企业在工艺技术设计、调研、开发环节中，容易发生投资风险和人力资源风险。主要是因为企业专业人才在数量或者能力上达不到技术改造要求，这会直接造成人力资源短缺，而这一问题会直接阻碍化工企业工艺技术改造创新中各项工作的顺利进行。从样品初试一直到批量生产阶段，也是风险高发环节，一方面，相关技术人员并没有做好技术研发评估，导致样品试验、产业化生产等环节遇到很多问题，既无法实现经济性，也影响了生产效果。例如，在技术研发阶段，多数企业的生产装备以及条件可以达到要求，但是发展到批量生产阶段时，就会发生生产装备及条件难以满足研发时的条件，进而造成技术改造项目不得不停滞延迟。最后，当企业工艺技术创新成果在进行商业化投产时，也存在很多风险控制难点。比如，企业没有把握好创新成果投放市场的时间段；对应的营销手段跟不上产品需求；无法掌握市场环境变化并采取合理应对措施。这些都需要企业在市场化运作前，做好准备工作，最大程度上保证新技术产品可以达到预期经济效益。

3化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造策略

3.1制定危险化工工艺安全联锁改造方案

对危险化工工艺中的自动化控制，一是，可以与计算机和自动化控制系统专业技术人员合作，根据化工工艺的特点和工艺流程，以及化工工艺过程中工艺重点控制点和安全联锁点，对其采用DCS集成控制系统、PLC可编程控制器以及ESD紧急停车控制系统。二是，根据化工工艺联锁控制点、设备工艺参数点对其装置中所涉及的控制点采用SIS安全仪表控制系统。三是，依据易燃易爆介质储罐的参数，如设计储量、压力、温度和介质进行安全联锁控制设计，确定安全设施的安装数量和位置。四是，安全设施、自动化控制系统和安全联锁的设计、安装和调试必须由具有其资质设计单位和专业人员进行设计、安装和调试，并对日常操作人员和安全管理人员进行安全培训，培养其属于自己的安全技术人员，保证其安全技术人员数量和素质。

3.2优化现有人力资源体系

化工企业在决定开展工艺技术改造创新项目前，应当结合当前企业现有人力资源情况，按照技术改造项目人员、技术方面的需求，进行人力优化，保证后续项目实施过程中，满足技术专业人才需求。这些人才不仅要具备专业的技术技能，同时，还要能够及时了解掌握市场动态信息，不仅会管理、财务，同样也具备一定的营销能力，只有这样才可以保证技术改造创新全过程顺利进行。对此，化工企业应当制定出中长期人力资源战略计划，加强人才储备，积极落实培养工作，保证后续各项技术创新工作的人力资源。

3.3加强自动化技术应用，贴近市场需求

当前社会，随着我国科学技术的迅速发展，不仅对企业的生产能力、生产速度提出了更高的要求，而且企业还应利用自身的平台开发新技术、应用新材料，进而满足人们对生活质量的高追求与高需求。因此，设计人员在新材料的研发过程中要综合考量不同材料的性能参数，准确评估化工工艺的成本与管理，以更加合理的对产品的细节进行管控，降低安全隐患的发生。在当前工业生产的过程当中，非常重要的一个因素就是生产的效率。针对这样的市场需求，化工企业也应当进行相应的转变，并且还可在符合条件的情况下积极地将自动化生产技术应用于化工生产当中，最大程度上实现在化工产品生产过程当中的自动化生产，从而有效的提高化工产品的生产效率，降低生产存在的风险，实现对于化工生产工艺的优化。

首先，化工企业在实际生产过程中要重视工具、设备、设施等使用环境，各种易燃易爆、腐蚀性较强材料极容易被一些化学物质污染、腐蚀和老化。因此化工企业有必要加强管道材质选择，选择一些抗压、抗高温、抗腐蚀等能力较强的材料，达到降低安全隐患的目的。其次，化工企业要做好工艺参数的控制，不同材料在生产、传输过程中所需的参数不同，不关注的话不仅增加安全风险，增加能耗，而且还降低了产品质量。因此，企业必须根据生产过程中预期压力的最大值，对设备设施的耐压性进行测试，增加化学反应装置的安全性。最后，企业还应改善化工工艺技术及管理，包括生物技术、新型分离技术、精细化工技术等。比如，化工生产过程中融入细胞微生物技术，可以在一定温度和压力下实现提高产品质量的目的，在丙烯睛转化成丙烯酰胺的过程中，可以添加生物转化剂来提高生产效率。

结束语

综上所述，对于化工工艺应用技术的优化改进是当前化工企业发展的必经之路。作为化工企业的领导层，必须要充分认识到对化工工艺改进的重要性，并且应当从多方面出发，以企业的实际情况作为基础制定出最符合企业发展实际需求的化工工艺创新方案，真正意义上的实现化工工艺应用技术的创新改进。此外也要加强对基层员工的培训，提高其安全意识和专业化水平，能够注重生产过程中的细节问题，全面提高生产效率。

参考文献

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