摘要：化工企业生产中面临着来自各个方面的威胁，若不重视安全生产管理，可能诱发生产事故，引发人员伤亡与经济损失。为符合化工生产现代化、标准化要求，企业生产中需重视安全生产，大力推广机械自动化技术。基于此，文章重点分析了化工安全生产中机械自动化技术的具体应用，以期指导实际工作。

　　关键词：化工安全生产；机械自动化技术；现代化；标准化

　　0引言

　　为迎合信息化发展需求，化工企业在化工生产中应积极引入新工艺、新技术，构建现代化生产模式。许多化工企业为实现安全生产标准化目标，加大了在安全生产中的投入，特别是在技术方面，机械自动化技术受到了广泛关注。机械自动化融合了机械、信息技术、通信技术等，对提高机械可靠性有很多帮助。化工企业可在安全生产中需持续研究机械自动化技术，以提高机械设备性能、完善设备功能。

　　1机械自动化技术在化工生产中的优势

　　1.1降低生产成本，提高生产效率

　　我国科学技术近年来不断发展，机械被应用到了各个领域，化工生产中的机械自动化为生产现代化提供了技术保障。现阶段，我国的机械自动化技术越发成熟，许多企业都建立了相对完善的技术体系，形成了流水线作业，甚至部分化工企业的诸多环节实现了无人化作业，减少了人力投入，降低了人力成本，提高了生产效率[1]。因此，化工企业机械自动化技术，可以改变原先落后的生产模式，促进机械化、智能化生产，还对保障生产效率、降低成本具有重要作用。

　　1.2工人安全得到保障

　　我国的化工生产规模庞大，整个生产作业需投入大量的人力，但由于生产作业期间接触大量易燃易爆危险品，再加上工艺流程的复杂性，人员处于危险的环境中，若操作不当或者工艺流程存在缺陷，可能诱发安全事故，引发人员伤亡。人为操作失误是化工生产中发生安全事故的主要之一。而利用机械自动化技术可大大减少人工投入，并取代人工作业，最大程度上规避了人员因素诱发的风险。

　　1.3生产作业方式更加智能和绿色

　　自动化技术发展的一大方向为智能化，在化工企业中应用机械自动化技术，有助于实现智能化、绿色化生产。为实现这一目标，一些化工企业需要紧跟行业发展动向，引进现代化信息技术，完善机械系统，由机械自身完成生产任务并在运行期间自动采集、分析数据，实现故障预警、智能调节，为企业创造更大的经济、社会与环境效益。

　　2化工安全生产中机械自动化技术的具体应用

　　2.1直接控制

　　2.1.1分布式控制系统(DCS)

　　DCS系统是在各个关键节点安装专业的控制器，形成分散化控制机制，不同节点之间的相互干扰较小，即使某一节点发生故障，也不会影响其他节点的运行。化工安全生产中的DCS系统兼具的功能之一是闭环控制，DCS系统可在生产全过程中自动采集现场传感器的数据，再由先进的控制算法调整温度、压力、流量等关键参数[2]。闭环控制的优越性明显，能大大提高生产的安全性，即使在生产期间发生异常情况，DCS系统也能第一时间启动应急机制。

　　2.1.2可编程逻辑控制器(PLC)

　　PLC属过程控制设备，其灵活性、抗干扰性较强，其中融合了自动化控制技术。化工生产作业中应用PLC技术，能实现多重功能：(1)序列控制。企业在化工生产作业期间有严格的工艺流程规定，开展序列控制能提高生产效率，而利用PLC技术可通过编程完成顺序控制，自动执行既定的生产流程。(2)安全联锁。PLC兼具安全联锁，即使在生产作业期间发生异常现象，也能立即停机，避免安全问题扩散到更大范围。(3)预警与处理故障。机械设备如发生运行故障，也能由PLC自动化模块整合历史数据与当下信息，反馈故障信息，有关人员在接收到故障预警后立即进入现场检查，以避免设备故障处理不及时造成更大问题[3]。

　　2.1.3智能预警技术

　　在化工生产作业中，人员经常接触有毒有害物质，为避免有毒有害物质引发的安全事故，在化工企业内应配备自动化安全装置。该装置中采用了智能预警技术，能实现智能化安全识别。大部分化工企业在生产作业期间接触的原料、设置的工艺流程等都有较大的安全风险，为达到安全生产标准化目标，企业须根据自身情况，应用机械自动化、智能预警、计算机通信等技术建立自动化安全装置系统，实时监测生产期间的毒气毒物浓度。以某化工企业为例，其在长期的生产作业中越发意识到了自动化安全装置的重要性，技术人员根据自身的生产特点配备了自动化安全装置，设定了有关参数的限值，一旦在装置运行中监测到个别参数的异常情况需立即发送预警信号，通过声光报警来提醒有关人员进入现场处理实际问题。智能预警技术下的自动化安全装置，不仅能用在火灾预警上，也能用于化学物质泄漏等监测。一旦装置监测到异常数据，即可触发警报，立即采取相应的控制措施，将有毒物质浓度等控制在安全范围内。

　　2.2高级过程控制(APC)

　　化工生产的过程较为复杂，任一过程出现问题，都将增大生产风险，造成重大安全事故。从安全生产的角度来看，化工企业需重视过程管理，但传统的管理技术存在一些不足，无法实现全过程自动化控制。APC中融合了机械自动化技术，该技术能实时监控和调整化工生产作业期间的关键参数，有助于提高生产效率，在达到安全生产的同时降低能耗。结合目前化工企业中APC技术的应用情况来看，其应用体现在以下方面：(1)在线监测。APC技术通过实时监测生产中的关键参数，能依据实际的生产需求，借助有关算法调整参数，保持最佳的生产状态，促进不同生产流程之间的高效衔接。这一实时监测、优化能为安全生产提供便捷，有关人员可合理利用监测到的数值，判定生产中是否存在安全风险，如存在风险，提前干预。(2)负荷控制。化工生产中经常因为内外部因素的影响而造成负荷的异常波动，借助APC技术能精准控制负荷，防止因负荷异常变化而引发的安全风险，一旦监测到负荷的异常波动，系统能自动调节负荷，恢复设备的最佳运行状态[4]。(3)设备保护。化工生产中包含了各种专业化设备，不同设备应高效配合，维持最佳运行状态以消除生产风险。而APC技术下能自动调整设备参数，预防设备过载、过热等诱发的安全事故。

　　某化工企业内的乙烯生产装置，企业利用APC技术可监测该装置的运行状态，并结合实际需求合理调整相应参数，避免设备异常引发的安全事故。首先，压缩机负荷控制上，通过APC模块能全过程、自动化监测压缩机运行状态，结合生产需求调整压缩机负荷，避免其超负荷运行诱发的生产事故。其次，反应器温度控制，APC系统能全天候监测反应器的运行，采集与温度相关的信息，一旦发现温度异常现象，立即用优化算法调整冷却水流量，将反应器温度保持在正常区间。最后，蒸汽控制。乙烯的生产流程复杂，蒸汽使用关乎作业安全性、整体能耗水平。而APC系统可在线监测蒸汽流量、压力等关键参数，一旦数值超出限值，自动调节，不仅能降低生产期间的安全风险，还能降低能耗，实现高质量、高效率生产。

　　因此，APC技术在化工安全生产中有着突出优势，未来随着技术的发展，APC的应用范围将持续扩大。

　　2.3工业互联网

　　工业互联网中也涉及机械自动化技术，是将机械设备、生产流程、管理系统等相互连接，建立互联网络，生产作业期间由该网络自动采集、分析生产数据，以数据为基准实现风险分析、故障预警。在化工安全生产中，工业互联网的功能多样：(1)实时监测与预警。生产过程中工业互联网实时采集生产数据，如温度、压力、流量等参数，经由其中的大数据分析模块自动整合与筛选数据，将采集数据与正常数据相对比，能准确判定是否存在安全问题，如存在安全隐患，立即启动预警机制，提醒相关人员结合风险类型及情况进行相应处理。(2)远程控制与维护。工业互联网条件下设备的操作、维护突破了时间与地点的限制，大大降低了作业人员的安全风险。(3)智能生产与调度。这一智能化功能下生产过程中的干扰性因素大大减少，可实现精确控制、调度，避免了传统人工生产、调度下引发的安全事故。

　　某化工企业采用了工业互联网，凸显了该技术的优势：(1)实时采集生产数据并自动分析。在生产数据库内集中各类生产数据并分类，大数据分析技术自动筛选与对比，可快速判定采集的数据中是否有异常情况。若发现某一来源或者类型的数据远远高于或者低于正常值，需立即结合现场生产情况并通过数据分析来判断原因；若确定现场有安全风险，需立即发送预警并依据风险因素类型及危害程度，制定预防性或应急性措施。(2)远程操作与维护。工业互联网下操作人员、维护人员在操作或者维护设备、管理生产作业时均可远离现场，最大化保障了操作、维护的安全性。

　　2.4机器人

　　在计算机信息技术发展的过程中，工业生产及其他生产领域都大量应用了机器人，这些机器人通过模拟人的思想、行为与动作，能替代人的活动，可实现智能化生产，降低操作风险。机器人中的机械自动化技术通过与网络、通信、智能等技术结合，能促进安全生产。一些大型化工企业配备了巡检机器人，这类型机器人能替代人工开展管道、设备、作业现场等的巡查、检查，即使面临高温、高压等相对复杂的作业环境，其巡检工作也不受影响，能及时发现安全隐患并上报问题，督促相关部门限期整改[5]。部分化工企业配备了消防机器人，如生产中遇到了火灾、化学泄漏等突发情况，消防机器人能快速响应，启动灭火程序来灭火，避免火势蔓延。搬运机器人也是化工生产中相对常见的类型，因为化工生产期间的材料、设备等需求量大，单纯依赖人工搬运的效率低且工作量大，借助搬运机器人能替代人工作业，将这些机器人配备在仓库、装卸区等，能减少搬运期间的安全事故。

　　2.5虚拟现实(VR)和增强现实(AR)

　　虚拟现实、增强现实也为自动化技术的体现，在当前经济社会稳步发展的过程中，这些技术受到了普遍关注，取得了一定发展成就，在未来有广阔的发展空间。为实现安全生产，企业可合理利用VR和AR技术，为作业人员模拟生产环境，带领生产人员进入该环境内体验，增强人员的安全生产意识，使每个人员都能在具体的工作中规范操作，遵循流程、技术标准[6]。首先，在设备维护与操作方面，AR技术能在前期创设现实环境中自动叠加设备的相关参数、操作指南等，使有关人员进入现实环境后能自觉学习设备维护、操作的相关知识，避免错误操作引发的安全事故，或者可以在现实环境中添加模拟部分，让相关人员通过错误操作来感受安全事故的发生过程，意识到设备操作、维护的规范性对生产安全的重要性。其次，用于应急演练。许多事故的发生都具有突发性，造成的危害较大，而利用AR技术能自动模拟各种突发事件的情况，依据模拟结果自动生成事故报告、应急方案，督促相关人员学习这些应急方案，后续生产中一旦遇到安全事故，能快速响应，在最短的时间内与其他岗位人员配合，共同执行应急方案。

　　3结语

　　安全生产对化工企业的长远发展具有重要的意义。目前，部分化工企业在安全生产方面存在一些不足。为提高安全生产整体水平，化工企业需创新安全生产技术，大力推广机械自动化技术，促进该项技术与其他技术的结合，构建完善的安全生产技术路径与管理体系。

　　参考文献：

　　[1]张建平，李爱雄.关于机械自动化技术在工业生产中的运用探讨[J].中国金属通报，2021(10)：61-62.

　　[2]李乃树.自动化在化工机械制造中的应用与发展趋势[J].云南化工，2020，47(10)：6-8，14.

　　[3]孙晓春，石有才.化工机械制造中的机械设备自动化研究[J].化工管理，2020(6)：154-155.

　　[4]阳柳.机械自动化技术在化工安全生产中的运用探讨[J].湖北农机化，2019(23)：80.

　　[5]姜虹.自动控制系统在化工安全生产中的应用研究[J].当代化工研究，2020(21)：46-47.

　　[6]陆华，毛海峰，陈海华.基于双重预防机制化工安全管理创新模式探讨[J].当代化工研究，2022(22)：16-18.