大型化工装置仪表自控系统的故障处理研究

大型化工装置仪表自控系统的故障处理研究

覃福庆

身份证号：44098219840817163X

摘要：化学工业的安全与控制自动化对社会生产提出了新的、更高的目标需求，因此专业技术人员应不断地改进。要减少不利因素的产生，就必须有专业高效的工作原理和科学的设施管理水平，在化学工业企业生产中推广应用自动化控制技术，以防止意外的发生，确保化工领域的安全生产，为促进国民经济的成长作出努力。

关键词：化工装置仪表；自控系统；故障处理

前言

自动化控制技术对于化工安全生产环节起到重要作用，它能够有效提升化工安全生产的质量和效益，并降低生产风险的发生几率，进而促进化工企业的发展。但从实际情况来看，化工生产容易受到多方面因素的影响，进而降低生产的安全性，增加安全事故发生的概率，给生产人员的生命安全带来一定威胁，不利于化工企业的综合发展。因此，需要进一步提高化工生产的安全质量，实现自动化控制的有效应用是满足这一需求的可行举措。

1我国化工企业中自动化控制技术的应用现状

近年来，我国生产装置逐渐扩大自动化控制系统的使用，化工行业受其影响开始在引进、消化、吸收等环节应用此项技术。但经过三十年的发展，化工企业在自动化技术的应用上仍存在缺陷，问题表现在三个层次上。第一、普及运用企业。大部分的国有、合资及独资的大型化工企业，和一些生产技术较为先进的中型的化工企业，通过DCS控制系统的应用，来实现对生产流程及生产装置运行状态的自动控制及全面监控。有的企业在关键的生产工序上还会使用先进的控制器来控制生产运行。这些企业所应用的自动化控制技术一直保持着领先的水平。第二，局部或部分运用企业。民营化工企业和小型外资的化工企业通常应用DCS、PLC控制系统进行自动化控制。为了减少不必要的投资，这两种类型的企业只会在关键生产环节中应用自动化控制系统，在实现生产目标上没有对生产环节进行全面控制，导致无法发挥出控制系统全部作用，降低了控制的精准性，只能达到一般的控制水平。第三，最低控制运用企业。小型民营化工企业因其自身的生产工艺和技术比较简单，生产流程较短，大部分应用间歇式的生产形式。部分企业还会应用PLC控制系统、单回路仪表以及人工控制的方式，这种应用低端控制技术的企业占据我国化工企业的60%。

2自动化控制在化工安全生产中的应用意义

化工原材料易燃易爆是企业生产过程中需要特别注意的问题。在实际生产活动中，原材料和化工产品会对仪器设备等造成一定损害。现阶段化工企业加大对安全生产的重视，并成为行业内要共同解决的问题。此外，在化工生产的过程中还存在很多不可控的因素，例如人员和设备等问题，化工安全生产水平在多方面的影响下提升速度缓慢。在此影响下，化工企业应从生产环节分析问题出现的原因，找到针对性的安全生产手段，并排除外界干扰因素，这样不仅可以提高企业的生产效率还能增加企业的经济效益。

自动化控制技术快速发展带来的影响诸多，一方面促进了化工行业的改革与发展，另一方面，增强了化工生产过程的安全性，并且应用多样的控制手段减小了人为因素带来的影响，从而全方位地进行化工生产过程监督，掌握设备的运行情况，实现高效、安全的生产流程，体现自动化控制技术的应用价值。化工企业建立自动化控制系统，合理应用相关技术，能够从根本上降低生产过程的风险，使得各生产环节顺利进行，有助于我国化工企业稳定发展。

3自动化控制在化学工业企业发展中的实践运用

3.1实时监测和故障诊断

目前，主要采用基于模型分析、基于专家经验的过程监测与基于数据分析的过程监测。在实际应用中，由于分析模型技术的要求较高，操作比较复杂，因此，对这类过程的监测应用范围有限，而基于技术条件分析模型的监测应用并不普遍。过程监控以其专家经验为基础，具有很强的适用性和实用性，可在许多化工企业的生产中发挥重要作用，虽然它的应用比较有效，并且应用广泛，但受到技术条件的限制，其功能有限。当前，随着技术的不断进步，监测过程的专家识别逐渐与数据校正系统等结合起来，实现了更好的实时监测和故障诊断。部分化工企业逐步引入过程监测诊断系统和模糊诊断数据，通过建立合适的数据库，并结合一些实际情况和大数据分析结果，可有效应用于本系统，使其具体到诊断模块数据库中，即可进行故障分析。所以，过程控制和故障诊断能够有效地降低化工生产设备的故障率。

3.2仪表监控

化工原料具有可燃性、易爆性、腐蚀性，只有在一定的温度、湿度、压力条件下，才能生产出符合使用要求的化学工业产品。对某些工艺参数的严格要求，造成了严重的生产事故。为确保上述情况得到有效控制，部分化工企业正逐步推行安全管理机制。该仪器通过采集数据，控制生产参数，使有关人员能及时掌握生产状况，从而发现设备、装置等隐患，有效地减少了化工生产过程中设备的故障率，保证了相关设备的可靠、安全运行。由于微处理器、通信技术、集成电路以及分布式控制器在许多化工企业的生产过程中已逐步得到应用，根据这些安全仪表控制下获得的数据，实现了对设备故障的检测与预防，避免了生产风险，因此，化工企业有关部门可及时进行故障防范，使生产过程一旦发生事故，应急机制能立即启动，最大限度地减少损失。化学安全检测装置有许多探测功能。第一，对生产设备的运行参数进行检测，使有关人员能够根据监测结果，了解设备的运行状况及安全系数。第二，如果设备在运行中出现故障，安全装置能够进行故障定位、原因分析等设置，实现自动定位保护。第三，在设备运行中出现故障时，安全仪表的控制能提供故障识别、报警及反馈。四是安全装置在设备故障恢复前，放弃任何新指令的控制，有效地达到控制损坏范围的目的。五是安全仪表的控制能在一定程度上降低人为失误对安全生产的不利影响。

3.3紧急停车系统

在事故发生初期，紧急停车系统使用继电器和硬接线作为控制模块，但是继电器以及线路连接故障时有发生，不可靠，不安全的事故发生后也无法找到事故原因，系统恢复时间较长。伴随着科学技术的迅速发展，化工安全生产对园区应急管理系统提出了更高的要求，原有的机电一体化控制方式已不能满足现代化生产的运行要求，需要不断地进行改进和优化。需要进一步优化它的功能，完善它的结构体系，提高它的抗干扰性。采用PLC建立的应急停车系统，可快速切换到预定的安全运行方式，一旦发现故障即进入应急保护模式。系统的可编程序控制逻辑已广泛应用于化工企业的生产管理中，使其发挥着主要的作用。

4自动化控制在化学工业企业安全生产中的完善方法

4.1对自动连锁报警装置进行优化

当前，尽管自动化控制已广泛应用于化工产品的安全生产，并取得了理想的应用效果，但仍然存在很多问题，需要对其进行优化自动化管理，以提高化工产品的安全生产水平。自动化联锁报警器是一种化工企业需要的自动化设备，可用于化工生产。该设备经优化后，一旦在生产过程中设置了适当的生产参数，如果状态偏离正常，将超过允许范围，自动联锁报警，报警后立即启动。在后台管理人员接到相关的应急信息后，能够立即解决相关的问题，有效实施损失控制，支持化工企业正常生产活动中的化学品生产存在很多隐患，自动报警网络的安装和使用能够提供识别和反馈，如当有害气体泄漏时，报警人可以自动找到泄漏点，并及时反馈相关的信息，以便化工企业立即组织人员进行疏散，应先进行泄漏处理。

4.2对安全装置自动化性能进行优化

目前，越来越多的化工企业认识到了自动化管理的重要作用，这就要求化工企业在发展过程中，要实现安全装置的自动化优化，使其在化学工业企业中的生产过程展现出重要的作用，比如在化工生产过程中发生事故，不能第一时间赶到现场，应急人员就是其中一员，安全设备的自动化可以起到排除故障、破坏规模控制的作用，使损失降到最低。当化工生产过程中发生火灾时，由于某些安全装置具有防火功能，在发生火灾后，安全装置自动启动消防系统，使火灾迅速得到控制。此外，在一些特殊生产条件下，安全装置的自动使用，对救援和人员疏散也起着重要作用。

4.3对设备安全性检测进行优化

近几年来，优化设备在生产过程中的安全控制，能在一定程度上提高设备的安全性和可靠性。由于设备的安全事故因素的影响，使安全生产水平得到提高。所以，优化设备安全控制就是为了避免传统设备的检测时间和人员的消耗，及时进行设备隐患的排查。

结束语

综上所述，社会进步离不开化工行业的发展。但化工生产环节存在一定危险性，因此化工企业需要重视自动化技术在安全生产中的推广和应用。以此来优化生产，保证生产安全，从而提升经济效益，确保化工产业在市场竞争中占据优势地位，进而在扩大产量的同时不断优化自动化控制系统，使其满足时代发展需求。

参考文献：

[1]徐建国,成晶.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化[J].清洗世界,2020,36(12):85-86.

[2]马文国.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化分析[J].市场周刊·理论版,2018(47):0107.

[3]王涛.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化分析[J].山东化工,2018,47(1):139-140.