石油化工过程安全技术研究

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摘要：石油化工过程不仅利用的是危险程度很高的原料，生产过程中还会产生很多有害物质，产生的不利影响是多个方面的。这不仅仅会对环境造成恶劣的影响，还会对工人的生命安全造成威胁如果技术安全不能得到保障，就不仅仅影响能源的生产，还会对石油化工产业的发展带来不小的打击，因此，进一步研究石油化工过程安全技术是非常有必要的。

关键词：石油化工；安全技术；研究进展

引言

石油化工以及化工生产的原料大部分都是非常高危的，有的遇见明火或者高温会发生规模庞大的爆炸事故，有的产生有毒有害的物质对工人的身体健康造成伤害，更甚者会严重破坏环境，因此需要格外注意。而且许多石油生产过程复杂、规模庞大，稍微出现一点差错，就会引发事故，一旦引起事故的发生，破坏规模大，后果比较严重，所以说技术安全的保证在石油化工过程中显得尤为重要。安全是最重要的，保证安全是石油化工过程中最为重要的。多年来，石油化工工程频频发生意外，这不仅给企业带来损失，还会对石油化工工人和周边居民的生命造成威胁，污染环境。相关研究人员需要深入研究石油化工过程安全技术问题，保证技术安全，降低石油化工事故的发生频率。

1安全生产技术和预防事故技术进展

1.1石油化工过程故障监测以及诊断技术

石油化工过程中首先要保证的是生产技术的安全，利用故障检测和诊断技术在石油化工过程中是保证安全的重要手段，实时监控生产过程，及时诊断故障，假如出现故障能够及时发现并采取补救措施，尽量不耽误生产进程。第一种方法是定量模型法。定量模型法就是依赖于定量模型的故障诊断方法，它的原理是借助所要研究的对象曾经测取的有用信息与系统的原有信息进行详细的比较，分析总结出结果，从而检测故障。这种模型可以从大体上分为两种模型，第一种是基本原理模型，第二种是动态响应模型。第一种模型因为它的计算难度太大，不好操作，近年来逐渐淘汰，不能广泛的应用于石油化工程；因此比较经常使用的是状态空间模型。第二种方法是定性模型法。此种模型法和前文所描述的定量模型法有一定的区别，定量模型法是必须依赖于精确的数学模型才能运作，然而定性模型法就不用受制于数学模型，这种模型法是以物理模型为基础进行运作的。那种比较复杂或者规模庞大的系统出现的故障适合用符号向图法，这种方法大多数情况下适用于出现同时多处故障的检测和分析。故障树分析法是按照逻辑关系，层层分析，找到导致故障的根源，从而进行检测和分析的方法。第三种方法是过程历史法。但是上面描述的两种方法都有不足之处，定量模型比较复杂难以操作实行，定型模型又非常多变性，所以说上述两种方法存在分析不出故障的可能。过程历史法可以弥补这两种方法的不足之处，对于故障检测和分析更加精准，运用更加广泛。

1.2石油化工过程中重要设备运行风险评估技术

想要石油化工过程的安全得到保障，首先需要保证的是基础设置的稳定运行，同时还需要深入研究技术安全问题，提前准备好防护措施。不管做什么事情都会存在一定的风险，只是风险高低的不同，也就是危险程度的不同。风险评估技术是用一些技术提前检测设备和系统可能存在的危险，做好相应的防护措施去应对。

1.3石油化工过程对不确定因素的柔性分析技术

石油化工工程是一个庞大的工程，它受很多因素影响，并不是非常稳定不容易受到侵害，在这种情况下，如果不提前做好十足的准备，就没办法应对可能出现的多种事故的发生，所以说需要提前制定好一个稳定的计划从而防止出现事故而不能及时的应对，保证石油化工过程的顺利进行。因此当化工过程的系统能灵活变化去迎合不断发生变化的情况，具有一定的柔性。将系统中引入柔性指数的理念，可以更好的进行柔性分析。

1.4化工过程的本质安全技术

所以本质安全的概念就被提出了，通过在设计中清楚危险降低危险系数从而代替附加的安全装置，这样就能有效的降低事故发生的频率。陈丙珍认为化工过程安全的保证的关键是本质安全设计，所以说应该在设计过程中消除潜在的危害。Sanders通过研究以前的事故案例分析总结出本质安全起到的关键作用。在这之后，本质安全在化工过程设计中所起到的作用越来越显著，从相关研究中可以总结出化工过程本质安全设计的基本策略，其中包括反应温和化、过程工艺从简化、伤害物质最小化、低危害物质取代高危害物质的替代化这四个方面。Goraya等总结出的调查事故的方案是来源于本质安全理论的启发，普及本质安全思想可以很好的预防事故的发生。从相关文献中可以看出环保、健康、本质安全这三个方面的在化工过程中的研究进展。Palaniappan等创新探索目的在于总结出一种以物料为中心的对环境更环保、本质更安全的方案，这有赖于废物最小化、本质安全的理念。本质安全问题脱离不开化工过程的设计原理，总结出化工过程的特点，汲取过去研究的经验，从而使得化工生产更加绿色环保。那些已经存在的过程系统，对其进行本质安全设计困难重重，所需要损耗的资源巨大，容易造成资源浪费，这是需要引起重视的，Hendershot等研究出了把本质安全设计应用于已有装置的方案。这些年来，本质安全设计的理念和方法不断发展创新，目前已经已较成熟，Hendershot等对其进行一系列全面的整理和详细的分析，对更好的保证化工过程中的本质安全提供了有利的条件。不过不同研究人员的看法都不相同，比如Gupta等利用图解法测量化工过程的本质安全；Khan等研究出的I2SI的本质安全评估指数，这就可以显著的提高本质安全评估指数的利用率。还有一些文献对石油化工过程的技术安全问题做出了系统的总结，详细的进行分析，从而精确的找到对化工过程本质安全影响最大的因素。

2石化及化工过程安全生产关键技术展望

当今石油化工企业大多都没有节制的开发环境资源，环境的自然资源并不是用不完的，甚至用了之后不会再生，所以说，石油化工过程不应该大量开发环境资源。不仅如此，石油化工过程还产生许许多多的污染气体和有害物质，这也会对环境造成非常恶劣的影响，因此，千万不能为了发展石油化工工程而不顾及环境的承受能力。现在越来越对化工过程安全生产和故障监测技术方面的要求越来越高，石油化工过程关键技术的展望包括两个方面，这就是化工过程监测和非正常情况诊断技术、灾难仿真培训技术。过程监测和故障诊断逐渐完美的结合起来，发展更加完善，更加精确迅速的找到故障并及时分析做出相应的应对策略。过去对于灾难仿真培训这方面研究很少，因此目前需要进行大量的研究，结合前人的经验和教训，将这个领悟发展扩大，给我国经济带来收益，一定程度上可以促进我国经济的发展。虽然说现今石油化工过程安全技术问题已经有了一些研究进展，与之同时带来的不利影响是环境越来越恶劣，因此石油化工过程技术仍需要精进，并且随着经济的高速发展和时代的进步，石油化工过程的安全技术也需要相应的提高去更好的顺应时代。从当前石油化工生产过程情况来看，已经在一定程度上学习了西方的先进技术，对石化生产过程中的技术安全问题有了一些研究进展，由此可以看出一些发展趋势。

2.1过程监测与故障诊断

当前阶段下，过程监测与故障诊断技术已经要向更加精准严密的方向发展下去，而不是停留在从前的单一模式由此可以看出，接下来的几年里，以指明或者预报系统和设备的状态信息为基础改良监测诊断技术。从而快速的找出故障的精确位置，及时的采取补救措施，快速的解决问题，尽量保证不耽误化工工程的进展。诊断技术方面研究发明出适用于多种工艺故监测与诊断的通用模块集中于同一种功能之中，使得诊断技术更加纯熟。工业过程需要应用故障预警方法，减少化工过程的事故的发生，特别是要有效的避免重大灾害性事故。总结记录一些过程历史数据，用新的概念理论去进行升华，把数据转化为知识，优化创新，这样就很好的解决了专家系统获取知识的艰难问题，从而更加充分的利用历史数据的潜在价值。

2.2本质安全与柔性分析相结合的化工过程设计

在设计化工过程装置之前，就需要提前思考系统的柔性问题，大体上了解生产运作过程中的可变范围，做好一定的心理预期。进行柔性分析当然离不开系统的本质安全，两者结合对化工过程设计进行辅助，提高化工过程的安全系数。不仅仅如此，考虑系统运行时的控制作用在化工生产过程中也是不能缺少的一步，首先分析系统的动态柔性，保证已经存在的化工系统和新设计出来的化工系统的运行更加环保和安全。所以说，研究化工系统的动态柔性分析是非常有先见之明的，从目前的发展趋势来看，把本质安全设计和动态柔性分析融合在一起的新方法即将会广泛的应用于化工过程运行安全的研究之中。

2.3灾害事故仿真培训系统

设计好本质安全对于保证石油化工过程的安全是十分重要的，其他一些影响因素包括运行过程的监测与故障诊断、关键设备的风险评估与自愈调控技术以及先进传感器技术的应用，但是在这一个完整的过程中起主要作用的是输送专业技能人才这一项。照这样发展下去，开发灾害事故仿真培训系统将会成为一个很有发展价值的项目，工业过程一般都规模庞大，有大量的历史数据，因此需要对数据进行系统的整理分析，为接下来的操作提供思路，减少进入化工过程系统运行的误区，有效的提高运行速度。结合石油化工研究人员的以往经验和当今时代的高科技技术，石油化工行业关键装置仿真培训系统广泛的应用很有可能实现。

3结语

高科技目前已经广泛应用于各个行业和领域，想要对石油化工过程的技术安全有所保障，并且精确且迅速的检测出故障，有效的避免耽误石油化工工程的进程，这就需要先进的监测诊断技术、风险评估技术、柔性分析技术作为支撑，与此同时，这些技术也应该顺应时代的发展不断优化。如果在石油化工过程中没有这些先进安全技术的应用，事故发生的概率就很大，这就没有办法保障工人以及周围居民的安全。

参考文献：

[1]缪永香.石油化工过程安全技术研究进展[J].化工设计通讯，2020,46(6):41,50

[2]丁一新.石油化工过程安全技术研究进展[J].化工管理，2016(25):134

作者：李剑 单位：广东省安全生产技术中心有限公司