学文网[摘要]化工装置的生产条件往往存在较大的危险性，如果单纯的采用人工控制会带来巨大的安全隐患，因此安全联锁系统对控制的重要性是不言而喻的，同时联锁系统与自动化控制的结合可以达到其保证安全的目的。
[关键词]危害分析；自动控制；安全联锁
一、化工装置进行手动操作的危害分析
在化工生产中很多环节都涉及到危险工艺，因此在生产中如果仅仅采用手动控制就会产生对人员以及财产的危害。化工装置的危险性大小通常利用危险度来划分，主要有高级、中级、低级三个危险级别，构成危险度的评价标准为：物质性质，工艺过程中物质本身具有点火性、可燃性、爆炸性、有毒等；容量大小，工艺过程总物料的数量也是评价其危险的因素；温度高低，在运行中温度越高其危险性也就越大；压力大小，运行是压力越高其越危险；操作过程，不同的化工装置所适应的反应类型不同，工艺路线也不同，因此操作复杂程度越高其危险性越大。
人工操控的危害是在生产中产生的，基于上述危险性，在化工生产中如果装置为人工进行操控则具有下列危害：现场工作的人员数量多，一旦出现危险性事故则会造成人员伤亡；人员多管理难，不规范的行为很容易就导致事故，对温度、压力、液位、料量等控制如果出现失误，则会直接导致事故发生；人工手动操控中不能被保证各种工艺参数的精度，因为误差导致投料比例出现误差或者温度控制、压力控制等误差都会导致事故发生；一些化工工艺的流程会产生有害物质直接危害人身安全，容易造成职业性伤害；另外，设备和环境的不安全状态或者管理缺失等都会增加人员与设备直接接触，容易导致伤害、触电、坠落等。综合这些危害，化工企业采用自动化操控并配合必要的联锁系统进行安全防护是十分必要的改造措施。
二、安全联锁系统的基本原理与作用
1、安全联锁的原理
在控制中安全联锁装置只有在特定的启动条件下才能进行防护启动，否则安全联锁是不会触发的，设备的危险部位停止运动的时候安全装置才能启动进行保护。联锁装置可以通过机械、电子、电气、液压、气动或者组合方式使得机械的操控机构相互联锁或者操控机构和电源、阀门等直接联锁。目前在化工企业中如果规模较小其产品和工艺的危险度不是很高，普通联锁机构在DCS系统中就可发挥作用。而大型的化工装置往往设置有***的DCS装置，对于系统实现总有安全联锁功能和紧急制动功能、安全仪表系统等要优于DCS系统，更加的快速、安全、可靠的保证系统在危险中停车。按照国际化工安全系统标准的规定，安全系统和过程控制系统应分开，进行***设置。近些年来专用的制动与仪表安全系都可以***在DCS控制系统之外，且提高了安全级别。在化工装置安全运行的时候，机械制动与安全仪表控制系统是静态化的，不需要人为干预，同时其凌驾于DCS系统之上，成为了***的安全保护系统。这样的安全系统保持一种***状态，一旦出现系统参数异常则会对控制系统发出保护信号，在系统控制范围内作出及时响应，从而保证化工装置在故障中停车。
2、安全联锁的突出作用
安全联锁装置突出的特点就是联锁性，即在故障中保证所有相关的系统都会相互制约，从而使得两种运动或者操控协调起来，保证多个系统的同步安全控制。是各种生产设备使用最多并安全可靠的装置。其主要作用：
防止同时接通两个以及多个相互干扰的系统运行模式；控制多个运行同时传动到一个执行部件；防止运行流程出现顺序误差，即不允许一个运行模式没有完成即开始下一个流程；防止错误操作，如按钮或者手柄出现反向操作；控制工艺参数，电压、温度、压力、流速等，并设定限值来实现安全联锁；出现工艺故障的时候及时的通过联锁进行安全停车。
三、化工装置中常用的自动控制与联锁方式
在高危作业中，化工装置需要最为基本的安全要求，即在运行中保证温度、压力、力量、液位等都在控制范围内，如果出现超标的情况，监控系统就会对此进行报警、并启动联锁装置，这些功能的实现需要自动化与安全联锁系统的紧密结合，目前常用的自动化与安全联锁系统有以下几种：
1、仪表自动化系统：系统中智能化的仪表成为了控制系统的重要数据采集终端和执行系统，对生产中的各种工艺参数进行监控与控制，以此实现自动控制与安全联锁。
2、分布式控制：即利用工业计算机对系统进行全面控制，也就是DCS系统，即分散性控制系统。DCS是建立在网络技术与通信技术基础上的，将分布在现场的各个控制点、采集点与控制中心联系起来，将数据交由系统统一进行处理，一旦出现故障就会做出相应的处理动作。
3、PLC控制，即可编程控制器控制模式，此中控制模式主要应用在逻辑化较强的化工装置上，即利用逻辑控制与顺序控制代替继电器控制，也可在小规模的过程控制中实现自动化。
4、现场总线模式：就是利用现场总线技术，建立起来的开放型自动化控制系统，防范的应用在各种工控领域，是一种工业化自动化控制的发展趋势。尤其是安全型总线，更加适用与化工装置的安全性保障，减少系统发生危险的可能性。
5、工控机模式：即利用各种总线结构的工业控制机完成自动化与安全联锁，总线结构的工控机配置灵活，扩展容易实现，适应性很强，主要用于集中控制。
6、紧急制动系统ESD以及安全联锁装置：上面提到的所有控制模式都以与紧急制动系统相配合。并构成一种自动化与安全联锁系统相结合的控制系统，尤其是对化工装置，在生产中完全可以利用此种系统对其系统自动化生产进行控制，且系统配置可以更换或者升级，以适应不断发展的系统需要，并在突况下发出联锁信号从而制动停车，保护现场安全。
四、结束语
化工生产中，其装置的工艺参数必须严格控制，避免手动操作的隐患是必要措施，因此利用安全联锁系统对整个装置进行控制改造，保证其自动化与安全联锁系统共同作用，这样才能保证生产的长期安全。
参考文献
[1]李福.安全联锁系统在化工安全仪表系统的解决方案[J].仪器仪表标准化与计量.2010.(06)
[2]陆君花.化工生产的危险识别与安全联锁控制[J].浙江化工.2009.(04)
[3]黄同林.化工企业工艺装置危险性分析及自动控制和安全联锁方式[J].江西化工.中国仪器仪表.2009.(09)
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