儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中潛在風(fēng)險

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摘要：作為石油工業(yè)體系運(yùn)行中最核心的環(huán)節(jié)，儀表自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況直接影響石油生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，長時間的運(yùn)轉(zhuǎn)使得儀表自動控制系統(tǒng)故障發(fā)生概率不斷上升，在實際運(yùn)行過程中也存在著諸多風(fēng)險，如果不能及時正確地處理，就會危及施工人員的安全并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要從技術(shù)革新、設(shè)備監(jiān)控管理、安全生產(chǎn)裝置設(shè)立等方面，增強(qiáng)儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：石油工業(yè)；儀表自動控制系統(tǒng)；潛在風(fēng)險；應(yīng)對措施

石油化工生產(chǎn)的流程十分嚴(yán)密和精確，任何一個環(huán)節(jié)的故障或者疏漏都會造成嚴(yán)重的安全事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，為提高石油化工生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，自動化控制技術(shù)也逐漸引入了儀表生產(chǎn)體系中，使得石油化工生產(chǎn)的安全性與可靠性得到了巨大的提升。新時期的石油化工生產(chǎn)也朝著精細(xì)化、自動化和智能化方向發(fā)展，但在儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中還存在著諸多的潛在風(fēng)險，影響了石油生產(chǎn)的效率和安全性能。本文就儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中的潛在風(fēng)險進(jìn)行研究，希望對提高石油工業(yè)生產(chǎn)的安全性有所助益。

1儀表自動控制系統(tǒng)的相關(guān)概述

石油化工產(chǎn)業(yè)是工業(yè)體系的核心產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)效率和安全性直接影響重點行業(yè)的運(yùn)行以及社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高石油化工的生產(chǎn)效率和質(zhì)量是促進(jìn)工業(yè)發(fā)展的主要舉措。新時期的社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)作出了一定的調(diào)整，但石油化工的主體地位依舊沒有改變，革新石油化工的生產(chǎn)技術(shù)，全面提高石油化工的生產(chǎn)效率也是促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實要求，儀表自動控制系統(tǒng)作為石油化工生產(chǎn)體系的核心環(huán)節(jié)，其運(yùn)行的狀況對于石油化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量有著直接的影響。石油化工的生產(chǎn)流程十分嚴(yán)密和精確，對于控制的精確度有著極高的要求標(biāo)準(zhǔn)，新時期的石油化工生產(chǎn)中引入了諸多的全新技術(shù)和設(shè)備，對石油化工生產(chǎn)的精細(xì)化控制造成了一定的影響，生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量的增多以及技術(shù)的革新使得石油化工生產(chǎn)控制的難度也隨之上升。為適應(yīng)新時期石油化工生產(chǎn)需求，儀表系統(tǒng)也朝著微型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的方向發(fā)展，可以對石油生產(chǎn)狀況進(jìn)行全方位地實時監(jiān)督和控制，確保石油化工生產(chǎn)的安全。儀表自動控制系統(tǒng)主要由集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）以及可編程控制器（PLC）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）等系統(tǒng)構(gòu)成。

（1）其中集散控制系統(tǒng)（DCS）是建立在20世紀(jì)70年代研發(fā)出的新型現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，在石油化工生產(chǎn)中不斷應(yīng)用和完善，經(jīng)過長期的改進(jìn)和變革，該系統(tǒng)在整個領(lǐng)域和行業(yè)都有了廣泛應(yīng)用范圍。該技術(shù)的核心理念在于分散控制、集中操作、分級管理和風(fēng)險分散，這樣的管理系統(tǒng)使得控制與管理相分離，布控式的網(wǎng)絡(luò)連接提高了控制的效率，但同時也產(chǎn)生了諸如系統(tǒng)開放性不足、非數(shù)字式信號傳輸以及控制功能分散等問題。

（2）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）是建立在DCS與PLC技術(shù)基礎(chǔ)上的，該系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線將現(xiàn)場的各個控制器和儀表設(shè)備相連接，可以進(jìn)行現(xiàn)場控制，改變了DCS控制分散的狀況，極大地提高了現(xiàn)場控制的時效性和準(zhǔn)確性，優(yōu)化了整個控制系統(tǒng)以及各個流程，可以協(xié)調(diào)好現(xiàn)場的各項調(diào)度工作，實現(xiàn)了全數(shù)字化通信，現(xiàn)場的儀表設(shè)備都可以進(jìn)行數(shù)字化通信，連接互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)傳輸，智能化設(shè)備的大量應(yīng)用以及總線控制系統(tǒng)的升級革新，節(jié)省了大量的硬件設(shè)備，降低了系統(tǒng)的各項費用支出，有利于吸引外來的企業(yè)資金。

（3）可編程控制器（PLC）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）也是儀表自動控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，其中PLC系統(tǒng)的安裝較為便利，體積小的同時能耗也隨之降低，成本可以得到有效的控制，但對于大型油田以及化工生產(chǎn)而言，PLC的應(yīng)用較少；SIS系統(tǒng)主要應(yīng)用在化工企業(yè)的聯(lián)鎖和報警部分，可以根據(jù)自動控制系統(tǒng)中的檢測結(jié)果進(jìn)行報警和調(diào)解以及開關(guān)閥等操作，安全等級較高。

2儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中的潛在風(fēng)險

儀表自動控制系統(tǒng)的健康平穩(wěn)運(yùn)行是石油化工生產(chǎn)運(yùn)營的重要保證，隨著新時期社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新能源產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展的狀態(tài)，但石油化工產(chǎn)業(yè)依舊占據(jù)主流的能源產(chǎn)業(yè)地位，為降低污染和能耗，大量的新技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用到了石油化工生產(chǎn)中，儀表自動控制系統(tǒng)也朝著微型化、自動化、智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，在提高石油化工產(chǎn)能以及生產(chǎn)安全性方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。但作為工業(yè)體系的核心產(chǎn)業(yè)，石油化工產(chǎn)業(yè)處于持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，儀表自動控制系統(tǒng)是如此，長期處于高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在實際的運(yùn)行過程中也暴露出了諸多的潛在風(fēng)險，需要及時地進(jìn)行處理和解決。

2.1缺少應(yīng)對突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制，延遲了故障的處理周期

儀表自動控制系統(tǒng)是整個石油化工企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的調(diào)解、協(xié)調(diào)、監(jiān)督和管理的系統(tǒng)總稱，通過合理的線路布局以及設(shè)備的應(yīng)用，對于石油化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)，增強(qiáng)石油生產(chǎn)的效率和安全性。但石油作為現(xiàn)階段的主流能源產(chǎn)業(yè)，石油化工企業(yè)長期處于高效的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，儀表自動控制系統(tǒng)亦然。但隨著科學(xué)技術(shù)的革新以及油田產(chǎn)量的變化，儀表自動控制儀器長期處于高負(fù)荷的狀態(tài)，復(fù)雜嚴(yán)密的生產(chǎn)流程中任何一個環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生故障，進(jìn)而影響石油化工的正常生產(chǎn)，造成巨大的全事故和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。特別是缺少應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急機(jī)制，無法第一時間選擇正確的應(yīng)對方案和措施，需要花費一定的時間，導(dǎo)致故障處理周期的延遲，極易造成更大經(jīng)濟(jì)損失。例如，加熱爐發(fā)生故障后，DCS系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的報警信號，但控制站區(qū)域會存在些許故障，導(dǎo)致故障信號的延遲，進(jìn)而錯過最佳的處理和修復(fù)時間，進(jìn)而引發(fā)更大的后果，高溫和高壓條件下需要專業(yè)的維修人員和故障處理人員進(jìn)行故障的分析和處理，修復(fù)故障閥門，尤其是故障應(yīng)急處理的方案缺少針對性，造成了額外的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2儀表的設(shè)備規(guī)格不夠統(tǒng)一，管理控制的難度系數(shù)上升

石油化工生產(chǎn)流程嚴(yán)密復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)之間緊密銜接，最終達(dá)成一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體，保障石油化工生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定。儀表自動控制系統(tǒng)在石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，使得石油化工生產(chǎn)管理控制難度隨之下降，企業(yè)可以通過適當(dāng)?shù)墓芸啬Ｊ綄κ蜕a(chǎn)狀況進(jìn)行實時監(jiān)督和管理，協(xié)調(diào)好各項資源的配置，提高石油化工生產(chǎn)的效率和安全性。但隨著時代的發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)階段的石油化工儀表自動控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足社會生產(chǎn)的現(xiàn)實需求。尤其是儀表設(shè)備過于老化，存在著新舊設(shè)備交替使用的狀況，缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備規(guī)格，使得現(xiàn)階段石油化工業(yè)的管理控制難度系數(shù)過大，影響了石油企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦發(fā)生儀表設(shè)備的故障，處理和應(yīng)對工作的難度系數(shù)較大，無法第一時間解決和處理好相應(yīng)的故障問題。這需要及時解決，避免后續(xù)的運(yùn)行中出現(xiàn)各種故障和潛在風(fēng)險。

2.3缺少專業(yè)化的儀表檢修人才儲備，解決故障的成本較高

儀表自動控制系統(tǒng)朝著微型化、自動化、智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，所引入的技術(shù)種類眾多，且設(shè)備更新速率極快，但長期的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)使得儀表設(shè)備的故障率隨之上升。儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行離不開各類專業(yè)人才的支持，尤其是儀表設(shè)備檢修人才儲備十分欠缺，對于各種不同類型的故障和問題，無法第一時間進(jìn)行處理，導(dǎo)致故障的后續(xù)處理難度上升，解決故障所需要的成本也隨之上升。現(xiàn)階段石油企業(yè)招收的人才數(shù)量較多，但絕大多數(shù)的高校學(xué)生都缺少實踐工作經(jīng)驗，將所需要的知識轉(zhuǎn)化為實踐工作經(jīng)驗需要大量的時間，此時，處理故障的成本較高。

2.4信息化和智能化水平不足，安全保護(hù)體系存在疏漏

新時期的儀表自動控制系統(tǒng)逐漸朝著微型化、數(shù)字化、自動化和智能化的方向發(fā)展，石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)需要經(jīng)過多個工序和流程，提高生產(chǎn)管控的信息化和自動化可以借助信息數(shù)據(jù)模型進(jìn)行生產(chǎn)的控制，提高石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量。這一過程需要嚴(yán)格按照生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行，各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)都需要進(jìn)行精準(zhǔn)化的校正和管理，智能化的調(diào)控以及管理可以降低各個環(huán)節(jié)的誤差，解決安全保護(hù)體系中存在的各種漏洞。新時期的儀表自動控制系統(tǒng)可以多種途徑對石油化工生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督和控制，但部分地區(qū)的石油化工企業(yè)儀表控制自動化程度不足，信息化和智能化管理的條件較差，使得安全保護(hù)體系中的各種漏洞也隨之彰顯出來。

3應(yīng)對儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中潛在風(fēng)險的對策

要想解決儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中潛在的風(fēng)險，石油化工企業(yè)可以從以下幾個方面入手，解決系統(tǒng)運(yùn)行中的潛在風(fēng)險。首先，需要注重企業(yè)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，結(jié)合企業(yè)的實際狀況和采購設(shè)備的狀況，招收相關(guān)專業(yè)的人才，尤其是電氣自動化和半自動化以及管理領(lǐng)域的優(yōu)秀人才，為企業(yè)儲備大量的專業(yè)人才。其次，加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，實現(xiàn)人機(jī)結(jié)合，及時地發(fā)現(xiàn)各種運(yùn)行風(fēng)險并進(jìn)行處理和解決，管理人員和操作人員需要詳細(xì)學(xué)習(xí)，掌握各設(shè)備的具體參數(shù)和特征，選擇最優(yōu)的解決方案。最后，則是提高儀表故障處理的信息化和智能化水平，借助全新的互聯(lián)網(wǎng)檢測技術(shù)以及管理控制系統(tǒng)，對儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中遇到的潛在風(fēng)險進(jìn)行及時的解決和處理，盡快恢復(fù)石油化工生產(chǎn)。

4結(jié)語

儀表自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行對石油化工產(chǎn)量和質(zhì)量都有直接的影響，長期高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)使得儀表設(shè)備的故障概率較高，自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行關(guān)系到了石油化工生產(chǎn)的效益和安全性，鑒于儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中存在諸多風(fēng)險，企業(yè)應(yīng)當(dāng)從專業(yè)維修人員的培訓(xùn)、智能化信息化的提升以及設(shè)備規(guī)格的統(tǒng)一和應(yīng)急方案的制定等方面入手，解決儀表自動控制系統(tǒng)運(yùn)行中的潛在風(fēng)險。

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作者:沙子涵 單位:大慶油田天然氣分公司