工業(yè)電氣自動(dòng)化在化工企業(yè)上的方式分析論文
1前言
化工行業(yè)涉及國計民生問(wèn)題，因而化工生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中占據很重要的地位，又因其自身生產(chǎn)的特殊性以及生產(chǎn)材料潛在的危險性，使得保證電氣安全成為了化工企業(yè)中的一個(gè)重要任務(wù)。本文將主要從化工生產(chǎn)中的電氣環(huán)境，電氣應用以及相關(guān)管理來(lái)講電氣自動(dòng)化在化工企業(yè)中的應用問(wèn)題
2電氣設備的工作環(huán)境和設備情況
2.1高溫
化工企業(yè)中電氣通常會(huì )有很多熱輻射，車(chē)間的溫度都比較高，經(jīng)常會(huì )達到35℃或者更高。在配備了焙箱、鍋爐、干燥爐和焙燒爐的車(chē)間中更加明顯。
2.2潮濕
陰濕環(huán)境是指空氣濕度介于60%～75%的工作環(huán)境。濕度高于陰濕環(huán)境就被稱(chēng)為潮濕環(huán)境。當潮濕環(huán)境達到最大系數，即濕度達到100%的時(shí)候，車(chē)間的地面、墻壁、頂棚和設備基本上就可以看做完全浸泡在潮氣當中了�；る姎獾闹饕ぷ鳝h(huán)境屬于空氣濕度大于60%的環(huán)境，即陰濕或者潮濕的環(huán)境。
2.3多塵
在實(shí)際生產(chǎn)中，產(chǎn)生的粉塵過(guò)多就會(huì )堆積在線(xiàn)路上面或是積淀在電氣設備上。粉塵又可以根據能否導電而細分為導電粉塵和非導電粉塵。
2.4腐蝕環(huán)境
化工生產(chǎn)的多數原料都有腐蝕性，其有可能會(huì )腐蝕電氣設備的架構，甚至損壞設備的絕緣特性。依據環(huán)境的腐蝕性程度又可以將環(huán)境分為弱、中、強三個(gè)腐蝕環(huán)境級別。
2.5爆炸性環(huán)境
化工生產(chǎn)當中經(jīng)常會(huì )用到好多原料，這些原料多數是具有可燃性的，比如甲苯、煤和氫氣等。在大氣條件下，這些可燃物和空氣混合，其混合物經(jīng)點(diǎn)燃而發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)生的燃燒會(huì )傳送至未點(diǎn)燃的混合物處引發(fā)進(jìn)一步燃燒和爆炸，這種環(huán)境被稱(chēng)為爆炸性環(huán)境。爆炸性環(huán)境中的電氣要更加注意選型和管理，否則會(huì )有造成火災甚至爆炸的危險。
2.6導電設備
有的環(huán)境中有許多金屬制造的設備，員工在工作的工程中需要和設備的金屬部分接觸，但是又很難保持和金屬完全絕緣，這時(shí)往往會(huì )很危險。例如在給鍋爐的爐壁進(jìn)行檢查清潔的時(shí)候，如若發(fā)生漏電就會(huì )造成人身傷害。
3電氣自動(dòng)化在化工中的應用
電氣自動(dòng)化經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展不斷長(cháng)大起來(lái)，現在，電氣自動(dòng)化在工業(yè)中占的比重也在不斷的擴大，為工業(yè)發(fā)展做出很大推動(dòng)作用。
3.1先進(jìn)制動(dòng)控制的特點(diǎn)
相對于常規PD控制，與此相對應的先進(jìn)制動(dòng)控制的控制效果要更加突出，表現更加好。但是由于其字數的含義太過(guò)于豐富，沒(méi)得到普遍應用，也就沒(méi)有比較準確的定義了。有些工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程中使用常規控制不能達到理想的效果或者是不能達到控制的目的，這時(shí)候先進(jìn)制動(dòng)控制就能取得完美的表現，對其進(jìn)行有效地控制。在生產(chǎn)過(guò)程復雜的化工生產(chǎn)當中，自動(dòng)化實(shí)施的數學(xué)模型建立很不容易，而預估控制技術(shù)對數學(xué)模型的精度要求比較低，很大程度地方便了生產(chǎn)。與傳統的PD技術(shù)相比，先進(jìn)制動(dòng)控制有模型控制特點(diǎn)，能夠進(jìn)行模型預測和推斷，其發(fā)展越來(lái)越智能化。先進(jìn)制動(dòng)控制還能處理一些復雜問(wèn)題，比如多變量的控制。先進(jìn)制動(dòng)控制主要依托計算機來(lái)完成，計算機的精密和快速計算功能為先進(jìn)控制提供了很好的平臺。
3.2先進(jìn)制動(dòng)控制的內容
化工行業(yè)還會(huì )用到過(guò)程辨別技術(shù)以來(lái)確定變量關(guān)系。要形象地展現實(shí)際中的一個(gè)過(guò)程，可以通過(guò)建立動(dòng)態(tài)數學(xué)模型的方式，依據輸入和輸出之間關(guān)系的約束來(lái)實(shí)現過(guò)程的控制，這個(gè)過(guò)程主要依托計算機來(lái)實(shí)現。過(guò)程當中各數據變量的采集處理等都要確保有效和可靠。先進(jìn)制動(dòng)控制的主要內容是適當地計算不可測量的數據變量。在化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，飽和蒸汽機和一些蒸餾塔的質(zhì)量指標就需要通過(guò)間接測量技術(shù)來(lái)獲得。先進(jìn)控制包括了傳統的串級和前饋控制，是目前電氣自動(dòng)化進(jìn)行發(fā)展的新趨勢，也是新熱點(diǎn)。具體說(shuō)來(lái)包括了模糊控制、專(zhuān)家系統和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等內容。模糊控制與別的技術(shù)相結合，來(lái)控制生產(chǎn)當中的非線(xiàn)性對象，能夠進(jìn)行比較各種疑難的控制。專(zhuān)家系統能夠在生產(chǎn)當中診斷故障和監控過(guò)程，并利用計算機進(jìn)行各項任務(wù)，達到與多人大工量操作同樣的控制效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )主要用來(lái)完成記憶和聯(lián)想預測。
3.3現場(chǎng)總線(xiàn)
在化工生產(chǎn)過(guò)程中應用到的自動(dòng)化就是現場(chǎng)總線(xiàn)，其主要就是現場(chǎng)各設備之間實(shí)現數字化、雙向、多變量和數字通信等多種實(shí)用功能的一種自動(dòng)化技術(shù)�，F場(chǎng)總線(xiàn)的出現，給化工企業(yè)生產(chǎn)的控制方面帶來(lái)了變革，產(chǎn)生的影響也很巨大。與已有的PLC、DCS相比來(lái)看，現場(chǎng)總線(xiàn)的FCS更加具有優(yōu)勢，其全數字、多點(diǎn)通信、開(kāi)放性、現場(chǎng)狀態(tài)可控性及互可操作都使其優(yōu)于別的技術(shù)，化工行業(yè)也在努力朝著(zhù)此方向發(fā)展。自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)新特點(diǎn)就是將實(shí)現FCS和DCS的共存。DCS技術(shù)逐漸成熟起來(lái)，有許多實(shí)踐經(jīng)驗，可靠的性能，豐富的軟件和完善的功能都使得客戶(hù)更加青睞于選擇，開(kāi)始承擔起化工企業(yè)生產(chǎn)的主要任務(wù)。而FCS技術(shù)，則由于其發(fā)展還不夠完善，其網(wǎng)絡(luò )冗余而可靠性不夠，表現略遜于DCS技術(shù)，故不如DCS使用廣泛。
3.4現場(chǎng)總線(xiàn)的一些特點(diǎn)
經(jīng)過(guò)上面的描述，現場(chǎng)總線(xiàn)能把自動(dòng)化系統和現場(chǎng)設備智能連接的計算機控制技術(shù)�，F場(chǎng)總線(xiàn)連接現場(chǎng)儀表和底層儀器設備，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò )技術(shù)來(lái)把控制系統和現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行整合�，F場(chǎng)總線(xiàn)具有開(kāi)放性、互用性及互可操作性等特點(diǎn)，而現場(chǎng)設備又具有智能化，系統結構有分散性，這都是現場(chǎng)總線(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)。
3.5現場(chǎng)總線(xiàn)控制的優(yōu)勢
化工企業(yè)當中會(huì )用到現場(chǎng)總線(xiàn)，這樣能夠有效地節約初期投資以及一些安裝費用。使用FCS技術(shù)，硬件上的投資就低于了使用DCS系統。這種技術(shù)相比說(shuō)來(lái)室內設備比較少，現場(chǎng)的設置結構也更加簡(jiǎn)單，當有一對雙絞線(xiàn)的時(shí)候，上面可以?huà)旖佣鄠�(gè)儀表或者設備，在一定程度上大大地節省了電纜、橋架、槽盒的用量，減少基礎投資的同時(shí)，也減少了工人進(jìn)行設計安裝的工作量。從基礎投資方面來(lái)說(shuō)，有效減少了初期投資額度。
而在此基礎上FCS還能節約后期投資。如果情況臨時(shí)發(fā)生了變化，生產(chǎn)現場(chǎng)需要增加一些控制設備，這時(shí)候就不需要增加新的電纜，只要在舊的電纜上連接就能達到規模擴大的目的，從而節省后期投資和施工費用。同時(shí)，FCS技術(shù)有利于操作管理人員快速準確地了解到當時(shí)的生產(chǎn)情況，對整體生產(chǎn)和設備運行有急事地掌控，高質(zhì)量確�？刂葡到y的有效性和可靠性。
4化工生產(chǎn)中電氣的管理
前面講了電氣自動(dòng)化的工作環(huán)境和其在化工產(chǎn)業(yè)中的重要應用，那么在化工生產(chǎn)上，就更要注意電氣設備的安全管理等問(wèn)題。
4.1高溫防護
化工企業(yè)應該注意提高高溫場(chǎng)所中的電氣設備防護等級，加強高溫環(huán)境中的安全防護。努力做到對高溫場(chǎng)所中的電氣設備每日檢查，以確保設備能良好有效地散熱。
4.2濕度的控制
潮濕的環(huán)境，需要安裝空調等來(lái)進(jìn)行及時(shí)降溫除濕，并安裝溫濕度儀來(lái)實(shí)時(shí)測量溫濕度，多時(shí)巡檢保證安全。
4.3降低粉塵的危害
生產(chǎn)中粉塵的處理很關(guān)鍵，可以通過(guò)把設備進(jìn)行密閉來(lái)防止粉塵飄散。而對于無(wú)法密閉的車(chē)間，可以在不影響生產(chǎn)的條件下，利用半封閉或者隔離的方法來(lái)盡量使粉塵少接觸電氣設備，把粉塵局限在一定氛圍中來(lái)防止其擴散。
4.4防止腐蝕
環(huán)境中經(jīng)常會(huì )混雜著(zhù)氫氣、腐蝕粉塵等化學(xué)腐蝕物�；る姎忸A防腐蝕的方法主要也是采用密封式或者密封結構來(lái)進(jìn)行。電器進(jìn)出導線(xiàn)的密封裝置要可靠一些，其外露的部件也要采用防腐蝕處理。
4.5防止爆炸危險
在爆炸性的環(huán)境中，潛藏著(zhù)很多危險，所以其環(huán)境中的電氣設備必須要具有防爆功能。這種電氣設備可以根據環(huán)境介質(zhì)等的不同而分為A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)，由其自身結構形式又能夠分為隔爆型和增安型。當電氣設備中產(chǎn)生了火花或者是較危險的高溫，引燃了里面的混合氣體，隔爆型電氣的外殼能承受住里面爆炸而產(chǎn)生的壓力，保護設備不受損害；而同時(shí)其外殼還能減弱甚至熄滅不斷傳播的火焰，使其不能繼續點(diǎn)燃周?chē)囊妆瑲怏w。而增安型設備在一般情況下來(lái)說(shuō)不能產(chǎn)生電火花或者電弧，進(jìn)一步增加了安全程度。
4.6避雷和接地
化工企業(yè)中應當建立接地網(wǎng)，建筑物或者設備頂端最好安裝避雷設施，通過(guò)避雷引下線(xiàn)和接地網(wǎng)連接來(lái)將電流引入大地。消除靜電就是通過(guò)將可能會(huì )產(chǎn)生靜電的設備和接地引線(xiàn)連接而引靜電入地。盡量把化工企業(yè)中的導電但不帶電和不導電但帶電的設備與接地引線(xiàn)相連，這樣當發(fā)生漏電意外的時(shí)候，電流將流入大地而能確保人員的安全。
5結論
電氣自動(dòng)化的廣泛應用，極大地促進(jìn)了現代社會(huì )的發(fā)展，掌握好電氣設備在化工企業(yè)的應用有很重大的意義，技術(shù)的掌握就是競爭力的提高。同時(shí)有效地解決電氣使用過(guò)程中的安全問(wèn)題，能更有利于電氣在化工企業(yè)中的持久使用和發(fā)展。
參考文獻：
[1]化學(xué)工業(yè)部生產(chǎn)綜合公司.安全系統工程譯文集[Z].化學(xué)工業(yè)部生產(chǎn)綜合公司，1983.
[2]程映雪，等.系統安全評價(jià)方法與分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，1995（12）.
[3]李正軍.現場(chǎng)總線(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)及其應用系統設計[M].北京：人民郵電出版社，2006.
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