作為化工安全生產的指揮“大腦”，緊急停車系統(ESD)、安全儀表系統(SIS)、機組綜合控制系統(ITCC)、DCS(集散控制系統)、PLC(成套設備控制方案)等自動化控制系統較多被石化企業采用。這些自動化控制系統真能確保化工生產安全嗎?
自控系統國產化加快
陜西煤業化工集團副總工程師張小山告訴記者，自動化控制系統國外發展較早，技術比較成熟，主要公司包括橫河、西門子、施耐德、霍尼韋爾等。我國 大多依賴進口，或引進國外技術在國內成立合資企業。雖然起步較晚，但我國自動化控制系統研發制造水平不斷提高，國產化步伐不斷加快。
陜西龍門煤化工有限公司副總經理閆永紅也認為，從硬件設施講，國產自動化控制系統技術已經過關，完全能夠滿足企業需求了。
但張小山同時坦言：“目前國產的氣動調節閥、電動調節閥及定位器等執行機構仍是弱項，在加工材料、制造精度、使用壽命等方面，與國外先進水平存在一定差距。”
據業內人士介紹，這些自動化控制系統技術在石化企業普遍采用。DCS不僅控制點多，而且是動態的，需要人工頻繁干預，重點是調節，但速度相對較 慢。PLC往往不要求很多的模擬量控制，運行速度快，控制點少，通常作為DCS的子站點便于監視。從系統結構來說，二者的基本結構是一樣的，界線也在逐步 淡化，甚至將完全融合。
SIS則包括現場儀表、邏輯解決器、執行機構3個部分，常規的ESD只是SIS的邏輯解決器這部分。SIS借助其強大的通訊功能，是整合所有自 動化設備的系統，SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更嚴格，與DCS硬件獨立設置。ESD往往用于石化等高危行業，一般涉及到的點不是很多，因為一旦 動作就會引發系統停車，是保障安全的最后防線。
煤化大項目普遍采用
“近年來陜西新建的大型煤化工項目較多，都采用了這些自動化控制系統。這些自控系統不僅是化工生產的中樞神經，而且在工況波動的緊急狀態下可以迅速做出判斷，發出指令使系統平穩停車，從而確保化工生產安全。”張小山對記者說。
據了解，陜西陜化煤化工集團公司、蒲城清潔能源化工公司、陜西龍門煤化工公司、陜西黃陵煤化工公司等企業，在新建項目中普遍采用了先進的自動化 控制系統。比如陜化公司年產60萬噸合成氨、52萬噸尿素節能減排技改項目主要生產裝置均采用DCS實施集中監控管理，氣化爐設置了獨立的緊急停車系統， 實現安全聯鎖保護，壓縮機組設置了獨立的ITCC進行控制和保護。其氣化裝置的可靠性更高，氣化投料前，系統進行初始化，對所有閥門的位置進行檢測，確保 閥門處于安全位置。當氧氣、煤漿進入氣化爐時，ESD對每個閥門進行檢測，若閥門在規定時間內沒有動作到位，系統將自動轉入停車程序，所有的閥門按停車程 序進行動作(關閉或打開)，并自動進行高壓氮氣吹掃，確保氣化爐安全。
閆永紅告訴記者，自動化控制及安全保護聯鎖系統在龍門煤化工公司也都有運用，對確保生產安全穩定運行、減少設備故障的作用非常大，可以避免超溫 超壓等給設備造成損壞或故障擴大，從而保護化工裝置和系統安全。公司對安全聯鎖規定十分嚴格，要求聯鎖退出必須經總工程師或副總經理書面批準，并采取其他 保護措施。
“安全聯鎖系統在國外大量應用，我國技術水平差距較大。隨著企業的安全意識越來越高，安全聯鎖在國內應用前景十分廣闊。”上海羅可聯鎖設備科技 有限公司總經理郁國忠對記者說，該公司開發的軟軸遠程控制操作系統，主要應用在石化、船舶等領域的井下閥門、裝置安全閥、高危容器等關鍵部位，大型石化企 業應用較多。比如可用在安全閥切換、泵閥聯動、物料混合生產、物料裝卸，避免開錯閥門或者順序發生錯誤導致事故發生。
聯鎖保護不是萬能的
“自動化控制是安全的保護神。沒有安全聯鎖，發生事故的概率明顯增大。但聯鎖保護也不是萬能的，處理不好或不準確也會影響安全生產。”閆永紅說，只有將人和機結合起來，才能確保化工生產本質安全。
“大量案例表明，大多數事故是由人為因素引起的。即使再先進的設備，也需要與人的可靠因素結合起來，優勢互補，將不可控變為可控。”郁國忠說，比如安全閥切換非常危險，校驗時需要停車，若采用雙路安全閥，通過手動機械操作，就可以減少停車次數，大大降低生產成本。
張小山也認為，硬件功能并不是問題，關鍵是安全管理方面需要加強和提升，自動化控制系統日常操作、維護、管理、故障消除等都離不開人的因素。建 議企業加強學習培訓，提高員工操作技能;注重控制系統維護檢查，經常與供應商保持聯系，定期升級改造;借鑒吸取其他單位的經驗和事故教訓。
記者了解到，2014年陜西渭河煤化工集團公司建立了一套《安全儀表功能管理規定》企業標準，對安全儀表系統維護保養、等級分析與評定、操作規 定等作了詳細規定，涵蓋了整個管理體系。該公司邀請安全專家進行指導，組織開展培訓、研討等活動，對氣化裝置等進行安全完整性等級(SIL)分析評估，采 用科學的分析方法確定安全儀表回路及其安全完整性等級，制定了SIS改進方案。該公司3套裝置的所有安全聯鎖已完成SIL評估，還對安全完整性不符合要求 的安全聯鎖進行了升級改造。
渭化公司安環部部長郭小紅介紹，為了更好地將人機結合起來，進一步確保生產安全，該公司還制定了安全聯鎖管理制度、安全聯鎖臺賬，對安全聯鎖實 行許可管理，包括SIS操作、測試維護、投用與摘除、檢驗檢定、檢修、技術培訓與考核等，不斷完善規程。同時，將工藝裝置危險與可操作性(HAZOP)分 析與安全聯鎖完整性等級驗證有機結合，形成了從風險分析到安全措施，從安全措施到獨立保護層(安全聯鎖)，從硬件到安全聯鎖許可管理的安全儀表功能安全管 理體系，安全聯鎖系統的完整性和可靠性明顯提高。
