化工企業危險工藝自動控制應用 王繼紅

2022-10-10 21:06:06 字數 2543 閱讀 1872

20111(下)《科技傳播》148

王繼紅江蘇天工大成安全技術****,江蘇鹽城 224002

摘要化工生產企業屬於危險性較大的行業,化工生產企業中涉及危險化工工藝的生產裝置通常具有較大的潛在危險

性,因此,開展危險工藝辨識、落實危險工藝生產裝置安全措施、強化日常管理,對於改善整個化工行業的本質安全性具有極為重要的現實意義。本文就化工企業危險工藝自動控制的應用進行**。關鍵詞化工生產;工藝;自動控制中圖分類號th16 文獻標識碼a 文章編號 1674-6708(2011)35-0148-01

1 危險化工工藝改造現狀

化工生產企業屬於危險性較大的行業,化工生產企業中涉及

危險化工工藝的生產裝置通常具有較大的潛在危險性,因此,開展危險工藝辨識、落實危險工藝生產裝置安全措施、強化日常管理,對於改善整個化工行業的本質安全性具有極為重要的現實意義。如今我國一些企業通過在涉及強放熱反應的生產裝置配備自動報警、連鎖等安全設施後,大大提高了這些生產單元的安全可靠性,參與推動危險工藝自動化改造工作的工程技術人員和安全管理人員也注意到,由於目前還沒有出台有關涉及危險工藝生產裝置自動化控制的國家標準或行業標準,推行過程中遇到了一些在技術上有爭議的問題,因此,危險工藝改造的範圍及具體做法還應當進行調整、充實和完善。

2 危險工藝範疇

2.1生產裝置

涉及硝化、氯化、氟化、氨化、磺化、加氫、重氮化、氧化、過氧化、裂解、聚合等危險工藝的生產裝置。

2.2儲存設施

涉及劇毒、易燃易爆化學品的儲罐區、庫區;構成重大危險源的液化氣體、劇毒液體等重點儲罐。

3 工藝危險特點

1)高溫、高壓使可燃氣體**極限擴寬,氣體物料一旦過氧(亦稱透氧),極易在裝置和管道內發生**;

2)高溫、高壓氣體物料從裝置管線洩漏時會迅速膨脹與空氣混合形成**性混合物,遇到明火或因高流速物料與裂(噴)口處摩擦產生靜電火花引起著火和空間**;

3)氣體壓縮機等轉動裝置在高溫下執行會使潤滑油揮發裂解,在附近管道內造成積炭,可導致積炭燃燒或**;

4)高溫、高壓可加速裝置金屬材料發生蠕變、改變金相組織,還會加劇氫氣、氮氣對鋼材的氫蝕及滲氮,加劇裝置的疲勞腐蝕,使其機械強度減弱,引發物理**;

5)液氨大規模事故性洩漏會形成低溫雲團引起大範圍人群中毒,遇明火還會發生空間**。

4 常用的自動化控制方式

4.1自動控制和安全聯鎖的作用

化工生產過程中高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、有腐蝕性、有刺激性等危險危害因素是固有的。自動化操作不僅能嚴格控制工藝引數、避免手動操作的不安全隱患還能降低勞動強度、改善作業環境,而且能更好的實現高產、優質、長週期的安全執行。

4.2常用的自動控制及安全聯鎖方式

對高危作業的化工裝置最基本的安全要求應當是實行溫度、壓力、流量、液位超高(低)自動報警、聯鎖停車,最終實現工藝過程自動化控制。目前,常用的工藝過程自動化控制及安全聯

鎖主要有:

1)分布式工業控制計算機系統。分布式工業控制計算機系統簡稱dcs,也叫做分散控制系統。dcs 是採用網路通訊技術,將分布在現場的控制點、採集點與操作中心連線起來,共同實現分散控制集中管理的系統;

2)可程式設計序控制器,簡稱plc。應用領域主要是邏輯控制,順序控制,取代繼電器的作用,也可以用於小規模的過程控制;

3)現場匯流排控制系統,簡稱fcs。fcs 是基於現場匯流排的開放型的自動化系統,廣泛應用於各個控制領域,被認為是工業控制發展的必然趨勢。尤其本質安全型匯流排,更加適合直接安裝於石油、化工等危險防爆場所,減少系統發生危險的可能性;

4)各種匯流排結構的工業控制機,簡oem。匯流排結構的工業控制機的配置靈活,擴充套件使用方便,適應性強,便於集中控制。

5 危險工藝自動控制改造措施

5.1對危險工藝單元進行定性和定量分析

化工生產裝置自動控制是乙個較為複雜的技術問題,較全面地掌握系統的工藝特徵特別是熱力學資料、動力學引數是開展自動控制方案設計的基礎,對於乙個涉及強放熱反應的危險工藝單元,必須掌握其反應放熱量,在缺乏動力學引數的情況下,至少應參照類似的反應體系,借助能量衡算建立乙個簡化的動力學模型,進而,找出乙個安全可操作域,只有這樣,自動控制方案才會有可行性和可信度;對於一些在異常情況下可能發生**的生產裝置,應針對工藝過程的潛在危險性,盡可能找出溫度、壓力等敏感性工藝引數的監控方案。

5.2對相鄰生產單元的工藝、裝置及人員情況進行綜合分析危險工藝單元採用dcs 後,相鄰的其他單元怎麼辦?許多企業都會遇到這一問題,在可能情況下,宜對整個生產車間布局進行適當調整,將危險工藝單元布置在廠房的邊緣處,使其相對集中,在此基礎上,在與其他單元之間採取隔離措施,如在與危險工藝單元相鄰處布置危險性相對較小、操作與觀測頻率較低的裝置,以此加以緩衝,此外,還應對原有的疏散通道進行調整,避免緊急疏散時通過危險性較高的區域。

5.3調整安全操作規程和安全管理制度

採用自動控制手段後,操作人員和管理人員的關注點都發生了變化,所以,要對原有的工藝規程、安全規程、管理制度、日常安全檢查表、班組安全活動內容等進行修訂,使之適應新的工藝控制要求。

參考文獻

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