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氧化工艺事故频发,如何通过自动化改造实现本质安全?

来源:233网校 2025-08-21 16:25:42
导读:本文深入解析氧化工艺自动化控制的技术要点,揭示最新规范对高危工艺装置的全流程自动化要求,帮助企业规避重大安全风险。

氧化工艺事故频发,如何通过自动化改造实现本质安全?

近年来,氧化工艺装置事故占化工行业事故总量的23%,其中75%与人工操作失误直接相关。AQ3062-2025规范7.4.1.3条款首次明确要求:高危氧化工艺装置必须实现从投料到后处理的全流程自动化控制,这对传统间歇式生产方式提出了革命性升级要求。

以过氧化氢异丙苯(CHP)生产为例,新规特别规定:

  1. 反应期间连续投料必须采用计量泵联锁系统,偏差超过5%立即触发SIS停车

  2. 温度控制须采用三冗余传感器,确保测量数据可靠性

  3. 后处理工序的离心、干燥设备需集成氧含量在线监测

某跨国企业案例显示,其硝化氧化装置改造后:

  • 人工操作环节从37项缩减至5项

  • 误操作率下降92%

  • 反应失控预警时间提前40分钟

值得注意的是,厂房内关联装置自动化同步改造常被企业忽视。规范7.4.1.3条特别强调:当主装置实现自动化时,同一厂房内的辅助设备(如溶剂回收系统)也必须升级,否则可能形成安全短板。

当前技术难点在于:

  • 强放热反应的实时热量平衡计算

  • 多相体系下反应终点的精准判断

  • 异常工况的机器学习预警模型

专家建议采用数字孪生+APC先进控制组合方案,通过虚拟仿真优化控制参数,再下装至实际装置。对于使用硝化物的工艺,还需增加:

  • 爆炸压力波预测系统

  • 泄爆面积智能计算模块

  • 抑爆剂自动喷射装置

(工艺流程图:氧化反应自动化控制系统架构)

值得警惕的是,约68%的企业在自动化改造中存在BPCS与SIS功能混淆问题。规范明确要求:联锁逻辑必须独立于常规控制系统,且安全仪表功能(SIF)的响应时间应比工艺失控时间至少快3个数量级。2024年某上市公司就因混用控制系统导致2000万元事故损失,教训深刻。

科目:化工安全

考点:氧化工艺

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