化工生产线缘何要装地震预警

摘要  由成都高新减灾研究所自主研发的ICL地震预警系统接入了成都上晟涂料有限公司DCS(分布式控制)系统。当发生达到烈度阈值的地震时，地震预警将触发DCS系统，紧急自动暂停生产线相应设备，使阀门等装置处于安全状态，减少由地震引发的危险化学品危害。这是我国化工自动生产线首次启用地震预警。

关键词  生产事故  自动控制  智能锁定

业内专家指出，近年来，由于各种化工安全生产事故不断发生，应用自动化技术提升安全生产水平的需求日益增长，我国化工产品生产线已逐步实现自动化，在提高生产效率的同时，也为应对各类灾害创造了条件。
　　　　化工生产需要自动化
　　众所周知，化工生产过程大多涉及高温高压、易燃易爆和有毒有害，一些化工工艺过程复杂且蕴含着巨大的能量，一旦生产过程出现异常且控制不当，将会带来严重后果。
　　北京化工大学信息科学与技术学院院长朱群雄教授指出，在现代石油和化工等工业生产装置中，温度、压力、流量、液位、分析、机械设备状态等过程检测仪表及过程自动化对确保生产安全、环境保护是不可或缺的。近些年，我国在新建、改建项目中大量应用化工安全仪表系统（SIS）和DCS自动控制系统，工业信息化程度不断提高，安全水平也相应得到提高。
　　据专家介绍，SIS系统包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。SIS系统独立于过程控制系统（例如分散控制系统等），生产正常时处于休眠或静止状态，一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态。
　　此外，在紧急停车系统中，DCS自动控制系统得到了广泛的应用。这种控制方法就是使用计算机的自动化计算功能，保护化工生产中的运行设备。化工生产中，要使系统能够自动化运行，需要满足联锁条件，目前电动机的开、关等都已经实现了调节阀、电磁阀等的联锁控制。通过计算机系统软件实现联锁控制，提高其可靠性、准确性，并且能够代替人工操作。
　　山东华鲁恒升化工股份有限公司是业内较早引入DCS控制系统的企业。该公司副总工程师、电仪分部经理刘焕发介绍说，为了实现各DCS系统数据共享，公司将DCS系统联网，还引入了智能设备管理系统、安全联锁系统，各工序的主要检测控制手段基本是通过仪表、调节阀、DCS系统实现，主要运转设备自动联锁、安全停车。
　　　　ICL可以让DCS自动暂停
　　据了解，地震预警系统建设是降低地震灾害的一个重要途径,可以有效地减少人员伤亡和财产损失。此次由成都高新减灾研究所自主研发的ICL地震预警系统接入上晟涂料的DCS系统，还是化工行业首次引入地震预报。
　　上晟涂料总经理陈凯歌表示，通过地震预警控制DCS系统自动暂停生产设备，能够保证企业正常生产和员工生命安全，减少由危化品生产处置不当造成的地震次生灾害。“因为化工企业多是连续性生产，装置里会有一些工艺介质和中间产品，在地震来临时，如果通过统一断电这种方式，会造成很大的损失和浪费。应用地震预警系统后，先关哪部分，后关哪部分，再关哪部分会是一个很完善的流程，可以将企业的损失降到最低，而人员更是有几十秒到1分钟的逃生时间。” 陈凯歌说。
　　“化工生产线启用了地震预警，就能在地震波及到工厂前自动关停生产线，使工厂处于安全状态，能够避免有毒物体的排放，减少人员的伤害和次生灾害。”地震预警四川省重点实验室主任、成都高新减灾研究所所长王暾博士说。 
　　为上晟涂料提供DCS系统的浙江中控技术股份有限公司成都事业部总经理潘鹏介绍说，由于危化行业的特殊性和DCS系统的复杂性，需要危化企业结合自身特点制定个性化的地震预警应急预案，实现该关的关、该开的开。从日本化工企业应用地震预警的经验来看，只要采取的应急措施安全得当，地铁、化工、国防等生命线工程的安全是有保障的。
　　“这次合作对于化工企业主动去防御地震灾害具有代表意义。地震预警系统的应用领域非常广阔，除了在化工企业，在电力行业特别是核电应用方面，应该说都可以得到很广阔的应用。”潘鹏强调。
　　　　工业智能锁定化工安全
　　　　我国是个自然灾害频发的国家，每年台风、暴雨、暴雪等气象灾害引发的山体滑坡、泥石流等地质灾害，对经济社会造成巨大损失和影响，化工生产也常深受其害。
　　有专家表示，针对台风、雨雪等预见性比较强的气象灾害，可以提前做好预防应对，而对于雷电、地震等突发性灾害，还是要通过自动化手段确保装置本质安全。
　　早在2008年，山东、浙江等省安监部门就要求在所属区域中采用危险工艺的化工生产装置和高危险化工储存装置，必须实现生产过程中危险环节关键操作的自动化控制，温度、压力、流量、液位及可燃、有毒气体浓度等工艺指标的超限报警，生产装置的安全联锁停车；涉及硝化、氧化、磺化、氯化、氟化、重氮化、加氢反应等危险工艺的化工生产装置，要在实现自动化控制的基础上装备紧急停车系统（ESD）或SIS系统。
　　在今年山东省安监局公布的安全生产科技发展计划项目中，就有云计算、物联网、大数据等现代信息技术在安全生产工作的应用、化工园区多灾害耦合事故预警与应急决策系统研究、外浮顶储罐雷电防护技术应用研究等课题项目。山东省明确，此类项目经过验收（鉴定）合格后，省安监局优先推广和推荐奖励。
　　许多化工企业也主动拧紧“安全阀”。目前，山东省规模以上化工企业都实现了DCS集散控制。
　　山东邦迪化学制品股份有限公司项目经理王明说：“DCS系统将对生产过程中可能出现的超温、超压、跑冒滴漏和设备自停等危险提前预警，不但从源头上杜绝了安全生产事故的发生，也为企业节省了巡检人力成本。”
　　中国工程院院士、北京化工大学教授高金吉表示，工业化和信息化要深度融合，如何推动数字化、智能化的发展，让科技创新来推动绿色制造和发展是我们面临的重要课题。实现绿色制造和发展，智能装备是基础，要做到装备和过程始终和谐。自动化、安全化、自愈化和自由化是未来绿色制造发展的大方向。

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