仪表及自动化在化工生产中的应用

仪表及自动化在化工生产中的应用

王善庆

身份证号：371202198909246817万华化学集团股份有限公司  264000

摘要：化工生产，相比于一般产品的生产制造，具有显著的特殊性。由于化工原料和加工过程具有易燃易爆和毒性，因此导致化工生产的危险系数较高。为保障工作人员的生命安全和身体健康，则需要加强安全管控。结合当前信息化时代的发展趋势，建立化工安全生产自动化控制是至关重要的，不仅有助于简化繁琐的安全控制环节，还能够最大限度地保证操作人员的人身安全，从而确保化工生产整体安全水平得到提升。

关键词：化工;安全生产;自动化控制

引言

化工生产90%以上是在密闭的容器和管道设备中进行，还要有不同的压力温度流量等条件。同时，不少介质还有特殊的物理化学性质，如有毒有害、易燃易爆、腐蚀等。因此为了能够安全连续高效地产出各种化工产品，就必须把各种工艺参数保持在一定工艺指标范围内，防止出现意外。这就要求对生产过程进行干预。在干预的过程中，为了更好的解脱人力、保证安全，就要将生产过程智能化。化工生产智能化，就是生产现场的工艺指标自动化，控制指标方法自动化，实现监视与控制计算机化。这样化工生产过程就得到了更多的优化。首先可以有效地节省人力资源管理成本、生产成本，有效地使化工生产线的设备工作状态始终保持在最优生产工况下，有效地大幅提升企业化工产品制造质量和提高产品生产数量。其次还有利于更好地提高企业化工设备的质量生产管理效率，延长企业各类化工设备连续使用寿命，实现企业化工设备优产高产。然后能够有效率地提高化工企业生产工作人员和企业化工设备的产品生产率及安全性，改善工作环境。同时跟随科技的发展，能提高劳动者的技术水平，有利于社会进步。根据工艺流程发展需要，化工企业生产装置特别配备了各种遥控仪器仪表及各种自控阀门装置用来实时监控各种工艺操作参数，实现各主要工艺操作部位阀门的远程自动控制或手动操作遥控阀门，以及必要的阀门联锁安全保护措施，以利于实现生产设备长期安全稳定可靠的运行。生产现场仪器仪表主要包括主动检测仪表与被动执行器。主动检测仪表按被检测物质的物理量可以分为例如压力、温度、流量、液位、成分等仪表。控制仪表是以中央处理器为中心扩展而成的软硬件组织架构。

1化工自动化仪表概述

化工自动化仪表主要指的是在化工企业开展自动化生产环节中，能够对整个化工生产过程中所产生的重要数据进行自动测量、记录、检测并具有报警功能的设备。由于化工企业在进行化工生产过程中，易腐蚀、结垢，流体颗粒物也相对较多，并且一旦操作不当非常容易造成火灾或者爆炸事故。因此化工自动化仪表在运行过程中，需具备比较强的抗腐蚀能力、耐冲刷能力以及防尘隔爆等性能。随着我国科学信息技术的飞速发展，当前化工自动化仪表的内部结构愈发复杂，且仪表的运行原理类型也不断增多。根据化工自动化仪表的不同运行原理，将该设备分为电动式、气动式以及液动式。并且不同类型的化工自动化仪表的组合方式也具有很大差异，可根据其组合方式不同，将其分为组合式、基地式、综合控制式。另一方面，由于工业生产类型的差异，对自动化仪表的功能需求也存在一定的差异性，在此可将该设备的类型分为检测仪表、显示仪表以及控制仪表。

2仪表及自动化在化工生产中的应用

2.1选择优良的自动化仪表

为了能够有效确保自动化仪表在生产过程中的理想作用价值，有效解决仪表所出现的各类隐患问题，同时降低后期检修和维护的工作量，必须重点围绕前期自动化仪表的选择进行控制，并做好日常的预防性维护。对自动化仪表的质量进行严格把关，避免自动化仪表因为选择不当而造成的安全隐患。在自动化仪表选择过程中，首先应当明确自动化仪表的应用需求，了解自动化仪表的各种类型，进而能够在后续工作过程中具有较强的作用价值，避免出现各种类型方面的偏差，其次对于自动化仪表的选择仍然要关注自动化控制效果，促进自动化仪表能够综合运用各种自动化技术对自动化仪表进行升级，充分发挥出自动化仪表的效能，解决在运行过程中所出现的各种不匹配性。另外为了能确保自动化仪表在实际生产过程中的理想效果，还需要加强安装前的检测环节，避免使用一些存在安全隐患的自动化仪表设备。

2.2安全仪表系统SIS

最新的safety instrumented system智能安全控制仪表管理解决方案是，将仪表传感器的智能控制和自动诊断控制技术结合应用到逻辑控制器中实施最终安全控制，也是首次基于整体安全管理回路的方式进行最终控制，使得因安全仪表控制管理系统本身发生故障而引起的非计划性停车事故减至最少。这种智能化SIS将在大规模安全管理系统中得到更为广泛应用。如HIMA的H51q系统，它采用2oo4D模式的四重化冗余自诊断架构，其容错功能使系统中任何一个部件发生故障，都不会影响系统的正常运行。未来，过程控制、安全生产系统及企业信息管理系统，三者一体化将成为化工自动化的发展方向。

2.3定期开展检验及测量工作

为保障当前化工生产活动的安全性，应当坚持与时俱进的原则，进一步推动自动化控制得到优化。因此首先应当开展定期检验和测量，及时进行故障扫除。针对化工生产的流线型特点，应当注重优化生产过程中的潜在漏洞以及故障维修等活动，预防出现突发事故，确保生产设备正常工作，进而提高化工企业的生产效率以及经济收益。同时能够凸显化工生产设备的质量和使用价值。因此在实际操作作业中，需要定期对生产设备进行自动化检查，准确判断设备潜在的隐患，精确评估事故发生危害、发生时间、后续影响等，按照自动化控制系统的分析结果，制定针对性的预防措施和方案，尽量排除故障。在实践操作中，需要根据不同对象明确检测方式，基于自动化系统分析结果，优化自动化控制实效。

2.4企业综合自动化在化工领域的发展

随着信息网络技术和自动控制技术的不断发展，有些大型化工企业已率先建立了一套综合性的自动化整体解决方案，并已经取得了较为明显的应用效果。因此，今后将进一步研究推广化工企业综合自动化管理系统，提高企业经济效益。它是一套采取多层结构综合集成的现代化管理系统，对企业生产经营状况进行科学地统计分析，评价与预测，对企业生产经营计划和经营策略及时进行优化调整，以便于适应多变的外部市场发展要求。它包括生产过程控制层Process Control System，制造执行层Manufacturing Execution System，经营管理层Enterprise Resource Planning。系统采用以太网连接，通过关系数据库、实时数据库进行所有数据交换。

结语

综上所述，化工企业是我国市场经济发展过程中的重要组成部分，化工企业的快速发展不仅会给国家带来巨大的经济效益，还会直接影响国民经济的发展。随着我国科学技术的不断发展以及信息技术的有效应用，化工企业的自动化仪表控制系数也在不断创新和优化。自动化仪表的控制技术发展水平不断提高，其应用范围会逐渐增大，因此做好化工企业的自动化仪表控制技能，能够使仪表系统向智能化的方向发展，从而有效提高化工企业的经济效益和社会影响力。

参考文献

[1]侯科.浅谈化工自动化仪表的检修与维护[J].中国科技投资,2017(20)：261,286.

[2]胡轩铭.化工企业自动化仪表的检修与维护策略探讨[J].数码世界,2018(04):355.