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危险化工工艺中的自动化控制系统应具备哪些关键功能?

来源:233网校 2025-11-18 12:08:09
导读:本文将详细分析危险化工工艺对自动化控制系统的特殊要求,解析确保工艺安全的核心控制功能。

危险化工工艺中的自动化控制系统应具备哪些关键功能?

在危险化工工艺的安全管控中,自动化控制系统是保障安全生产的第一道防线。根据AQ/T 3033—2022《化工建设项目安全设计管理导则》要求,针对18类重点监管危险化工工艺的自动化控制系统必须实现以下关键功能:

1. 实时监测与预警功能需对温度、压力、流量、液位、浓度等五大核心参数进行实时监测,设置三级报警阈值。以硝化工艺为例,反应温度超过设定值5℃即触发预警,超过10℃自动启动联锁。

2. 安全联锁保护功能必须设置独立的SIS(安全仪表系统),当出现以下情况时应立即执行联锁动作:

  • 关键参数超过安全限值(如氧化反应氧浓度>23%)

  • 关键设备故障(如循环泵停机)

  • 公用工程失效(如冷却水中断)

3. 紧急切断与泄放功能系统应实现:

  • 0.5秒内切断危险物料进料

  • 自动开启安全泄压装置

  • 启动紧急冷却系统 某石化企业因联锁系统响应延迟2秒导致爆炸事故的教训警示我们,必须定期测试联锁响应时间。

4. 数据追溯与分析功能需保存至少1年的工艺数据,支持事故回溯分析。最新规范要求采用区块链技术确保数据不可篡改。

5. 权限分级管理功能实施四级权限管理:

  • 操作员级:仅可查看参数

  • 工程师级:允许参数微调

  • 主管级:可临时解除次要联锁

  • 厂长级:有权重置系统

当前最先进的智能控制系统已引入AI预测性维护技术,通过对振动、噪声等次级参数的机器学习,可提前72小时预测设备故障。某氯碱企业应用该技术后,非计划停车次数减少60%。

特别提醒:根据GB/T 45420—2025要求,所有涉及危险化工工艺的自动化控制系统,每半年必须进行全功能测试,并保留测试记录备查。

科目:化工安全

考点:建议采用的安全技术措施

1、针对不同的反应工艺危险度等级,需要建立不同的风险控制措施。下列选项中关于安全技术措施的说法正确的是(  )。

A.对于反应工艺危险度为1级的工艺过程,配置常规的自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节即可

B.对于反应工艺危险度为2级的工艺过程,应配置常规的自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节即可

C.对于反应工艺危险度为3级的工艺过程,无需设置紧急切断、紧急终止反应、紧急冷却降温等控制设施

D.对于反应工艺危险度为5级并必须实施产业化的项目,无需设置完善的超压泄爆设施

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参考答案:A
参考解析:A项,对于反应工艺危险度为1级的工艺过程,应配置常规的自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节。 B项,对于反应工艺危险度为2级的工艺过程,在配置常规自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节(DCS或PLC)的基础上,要设置偏离正常值的报警和联锁控制,在非正常条件下有可能超压的反应系统,应设置爆破片和安全阀等泄放设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统。 C项,对于反应工艺危险度为3级的工艺过程,在配置常规自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节,设置偏离正常值的报警和联锁控制,以及设置爆破片和安全阀等泄放设施的基础上,还要设置紧急切断、紧急终止反应、紧急冷却降温等控制设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统。 D项,对于反应工艺危险度达到5级并必须实施产业化的项目,在设计时,应设置在防爆墙隔离的独立空间中,并设置完善的超压泄爆设施,实现全面自控,除装置安全技术规程和岗位操作规程中对于进入隔离区有明确规定的,反应过程中操作人员不应进入所限制的空间内。

2、对于反应工艺危险度为3级的精细化工工艺过程,在配置常规自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节,设置偏离正常值的报警和联锁控制,以及设置爆破片和安全阀等泄放设施的基础上,还要增加的措施是()。

A.设置紧急切断、紧急终止反应、紧急冷却降温等控制设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统

B.紧急停车系统、紧急冷却降温等控制设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统

C.紧急停车系统、紧急终止反应等控制设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统

D.紧急终止反应、紧急冷却降温等控制设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统

查看答案            
参考答案:A
参考解析:对于反应工艺危险度为3级的工艺过程,在配置常规自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节,设置偏离正常值的报警和联锁控制,以及设置爆破片和安全阀等泄放设施的基础上,还要设置紧急切断、紧急终止反应、紧急冷却降温等控制设施。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统。 BCD选项不完全所以A选项正确。

3、某新建精细化工企业对工艺过程危险性进行评估,确定其工艺危险度为2级。该企业据此配置了常规的自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节,设置了偏离正常值的报警和联锁控制,对可能超压的反应系统,设置了爆破片和安全阀等泄放设施。此外,根据评估结果该企业还应采取的安全技术措施是(  )。

A.设置相应的火灾探测系统

B.设置相应的气体检测系统

C.设置相应的工业电视系统

D.设置相应的安全仪表系统

查看答案            
参考答案:D
参考解析:对于反应工艺危险度为2级的工艺过程,在配置常规自动控制系统,对主要反应参数进行集中监控及自动调节(DCS或PLC)的基础上,要设置偏离正常值的报警和联锁控制,在非正常条件下有可能超压的反应系统,应设置爆破片和安全阀等泄放系统。根据评估建议,设置相应的安全仪表系统。
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