一、化工生產(chǎn)過(guò)程操作功能
安全控制;④間歇生產(chǎn)過(guò)程的操作;⑤生產(chǎn)負荷的改變;⑥異常狀態(tài)下的緊急安在連續生產(chǎn)過(guò)程和間歇生產(chǎn)過(guò)程中,開(kāi)車(chē)和停車(chē)都有自己的一套順序和操作的步驟和順序進(jìn)行,就會(huì )出現生產(chǎn)事故,延長(cháng)開(kāi)車(chē)時(shí)間,甚至造成嚴重的經(jīng)濟損含著(zhù)間歇操作的設備和單元,如那些需要再生的系統。有時(shí),要改變生產(chǎn)品種和生產(chǎn)負荷,這些都要求按一定的順序規則進(jìn)行操作。一般說(shuō)來(lái),順序操作包括一③生產(chǎn)過(guò)程的異?,F象記錄,事故案例的積累以及安全操作與控制措施的在過(guò)程控制系統中監視和管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是很重要的功能。監視生產(chǎn)過(guò)程的變化,采集生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數據和歷史數據,對尋找出過(guò)程的擾動(dòng)因素和優(yōu)化工藝條件以及分析過(guò)程操作都是極為有用的。
二、 影響化工生產(chǎn)過(guò)程安全穩定的因素
作為一個(gè)工廠(chǎng)、一個(gè)生產(chǎn)流程或一個(gè)生產(chǎn)裝置,均需按產(chǎn)品品質(zhì)和數量的要求、原材料供應以及公共設施情況,由工藝設備組建一定的工藝流程,然后組織生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中,產(chǎn)品的品質(zhì)、產(chǎn)量等都必須在安全條件下實(shí)現,而在生產(chǎn)過(guò)程中各種擾動(dòng)(干擾)和工藝設備特性的改變以及操作的穩定性均影響安全生產(chǎn),這些影響因素包括如下內容。
(1)原材料的組成變化 在化工生產(chǎn)過(guò)程中都依一定的原料性質(zhì)生產(chǎn)一定規格的產(chǎn)品,然而,由于原料性質(zhì)的改變會(huì )嚴重影響生產(chǎn)的安全運行。
(2)產(chǎn)品性能與規格的變化 隨著(zhù)市場(chǎng)對產(chǎn)品性能與規格要求的改變,工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)必須馬上能適應市場(chǎng)的需求而改變,安全生產(chǎn)條件必須適應這種變化的情況。
(3)生產(chǎn)過(guò)程中設備的安全可靠性 化工生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)設備都是按照一定的生產(chǎn)規模而設計的。但是隨著(zhù)市場(chǎng)對產(chǎn)品數量需求的改變,原設計不能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要,或者工廠(chǎng)生產(chǎn)設備的損壞或被占用,都會(huì )影響生產(chǎn)負荷的變化。
(4)裝置與裝置或工廠(chǎng)與工廠(chǎng)之間的關(guān)聯(lián)性 在流程工業(yè)中,物料流與能量在各裝置之間或工廠(chǎng)之間有著(zhù)密切的關(guān)系,由于前后的聯(lián)結調度等原因,往往要求生產(chǎn)過(guò)程的運行相應的改變,以滿(mǎn)足整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程物料與能量的平衡與安全運行的需要。
(5)生產(chǎn)設備特性的漂移 在化工生產(chǎn)工藝設備中,有些重要的設備其特性隨著(zhù)生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)行將會(huì )發(fā)生變化,如熱交換器由于結垢而影響傳熱效果,化學(xué)反應器中的催化劑的活性隨化學(xué)反應的進(jìn)行而衰減,有些管式裂解爐隨著(zhù)生產(chǎn)的進(jìn)行而結焦等。這些特性的漂移和擴展的問(wèn)題都將嚴重的影響裝置的安全運行。
(6)控制系統失靈 儀表自動(dòng)化系統是監督、管理、控制工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設備與手段,自動(dòng)控制系統本身的故障或特性變化也是生產(chǎn)過(guò)程的主要擾動(dòng)來(lái)源。例如測量?jì)x表測量過(guò)程的噪聲、零點(diǎn)的漂移、控制過(guò)程特性的改變而控制器的參數沒(méi)有及時(shí)調整以及操作者的操作失誤等,這些都是影響裝置的安全運行的擾動(dòng)來(lái)源。
由于現代化工生產(chǎn)過(guò)程規模大,設備關(guān)聯(lián)嚴密,強化生產(chǎn),對于擾動(dòng)十分敏感。例如煉油工業(yè)中催化裂化生產(chǎn)過(guò)程,采用固體催化劑流態(tài)化技術(shù),該生產(chǎn)過(guò)程不僅要求物料和能量的平衡,而且要求壓力保持平衡,使固體催化劑保持在良好的流態(tài)化狀態(tài)。再如芳烴精餾生產(chǎn)過(guò)程,各精餾塔之間不僅物料緊密相連,而且采用熱集成技術(shù),前后裝置的熱量耦合在一起。因此,現代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,能量平衡接近于臨界狀態(tài),一個(gè)局部的擾動(dòng),就會(huì )在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程傳播開(kāi)來(lái)。給安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅。
三、 影響化工生產(chǎn)過(guò)程控制的因素
化工生產(chǎn)過(guò)程除了上述特點(diǎn)外,若從反饋控制的觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析,其被控過(guò)程(對象)又具有下述的一些特性,影響著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的操作、控制和優(yōu)化。
化工生產(chǎn)過(guò)程的物料與能量流都是在密閉和管道與容器中傳遞、反應或分離,而有些物料又具有易燃、易爆、腐蝕和毒性。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的變量很難在線(xiàn)測量,有些可能測不準,噪聲大且不可靠,而有些變量至今還無(wú)法在線(xiàn)測量,特別是那些物料性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量的參數,只能通過(guò)取樣送實(shí)驗室化驗分析才能獲得。隨著(zhù)在線(xiàn)質(zhì)量(成分)分析儀的逐步使用,使得原來(lái)不可測的變量變成可量,然而,在線(xiàn)分析儀滿(mǎn)足不了千變萬(wàn)化的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的需求。為了解決這一問(wèn)題,人們尋求用間接的方法來(lái)測量不可測的變量,通常稱(chēng)為軟測量技術(shù)或叫推斷測量的方法,即利用可測量的變量和相關(guān)模型,計算出不可測量的變量。對于負反饋控制來(lái)說(shuō)完全依賴(lài)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程信號測量的準確性。
