石油化工过程安全技术的研究进展

潘智慧，孙继宝，孙明辉

(东营联合石化有限责任公司，山东 东营 257000)

0 引言

石油化工过程以及化工生产所使用的原料基本上都是易燃易爆、有毒有害的物质，如果接触会对人员健康造成严重的伤害，还会对环境造成严重的不可逆性的伤害，因此石油化工企业要不断地深入研究石油化工过程安全技术，将技术的先进性以及安全性放在第一位，避免由于一点小事故而导致灾难的发生。近些年来，石油化工安全事故时有发生，对事故企业员工及附近居民的身体健康造成严重的伤害。所以，必须要不断探究和改进石油化工过程安全技术问题，最终减少事故的发生概率，提高石油化工生产的安全系数[1]。

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

生产过程的故障监测以及诊断技术是石油化工安全生产的保证，是在生产过程中保证员工的生命安全的一种十分必要的手段，它能够实时地对生产的过程进行监控，及时地发现故障，并且采取一定的拯救措施，使生产能够顺利地进行，保证员工的生命安全。石油化工过程中故障监测以及诊断技术有三种，第一种方法是定量模型法，就是根据定量模型对故障的诊断方法。对在研究中所选取对象的信息与系统中所呈现的信息来进行比对，根据比对的结果来判断生产过程是否有故障。这种定量模型方法有着许多种模型，最主要的两种是基本原理模型以及动态响应模型。基本原理模型由于计算十分繁杂，难度很高，导致在使用过程中难以及时的进行检测，效率不是很高，所以现在基本上被淘汰了，而动态响应模型相比较更为简单，适用于大部分的石油化工过程，并且能够不断地发展更新，所以现在石油化工过程中最常用的模型就是动态响应模型[2]。而第二种方法则是定性模型法，这种方法不是按照精确的数学模型来进行比对的，而是根据数据的物理模型的表现以及具体的故障分析，通过各种数据信息进行比对。因此，这种方法能够在各种情况下使用，还适用于石油化工过程中，系统中多处同时出现故障的检测。因此，这种定性模型法就是按照一定的逻辑关系，来通过一层一层的分析，来对产生故障的原因进行检测的一种方法。第三种方法就是过程历史法，这种方法可以与以上两种方法的相配合，使检测更加精准。定量和定性模型法，由于各种原因，导致检测可能失去一定的真实性，导致无法检测出产生故障的原因，因此，在进行故障检测中，一定要综合运用各种检测方法，使检测更加的真实有效，保障员工的安全。

1.2 石油化工过程重要设备的运行风险评估技术

要确保石油化工的安全生产，就要选用合适的风险评估技术，做好重要设备的运行进行风险评估，从而确保石油化工过程中重要设备的安全运行，只有这样才能保障员工安全生产。并且要定时对专业设备进行安全检查与维护，保证重要设备的平稳运行，使得生产过程能够不被中央设备的损害而打断。

1.3 化工过程柔性设计

石油化工的生产过程十分复杂，经常会受到各种参数的影响，例如进料质量、环境温度、进料量和设备效率等不确定性参数的影响，而且这些参数并不是一成不变，它会随着时间的变化而变化。因此，在这种化工过程中必须要有一定的柔性，就是在过程系统中不仅仅能够在正常进料状况下平稳运行，还要能够在不确定性参数影响下仍保持正常运行。美国工程院院士Grossman等提出柔性指数的概念，来度量化工过程系统可操作区域的范围，他提出了一个实验：通过化工系统进行柔性分析，通过将柔性分析问题转化为数据等对柔性分析进行处理，而在化工过程系统设计阶段的研究成果也成功地解决了以下两个问题。第一，给定设计变量，然后探讨不确定参数的变化范围是否在化工柔性系统可以正常运行的范围之内，这可以称作可行性的柔性检验问题[3]。第二，在给定设计变量的条件下，确定这个系统在不确定参数的最大范围内是否可以正常的检验。并且其他的专家也通过各种方式提出了将柔性分析应用于石油化工过程中，从而节省了石油化工企业的系统成本，并且对于一些柔性没有达到标准的系统，提出了一些灵敏度分析的方法，解决了柔性不够高的问题。石油化工运行过程有着调节变量的作用，在运行的过程中，由于不确定性有存在，总会带来一些不确定参数的影响，从而影响系统的柔性在一定范围内波动。因此，通过研究表明，本文将柔性的理论与可控性的理论相结合，并且应用于石油化工过程中，从而让系统具有了良好的柔性，并且有了较高的精准度。也可以通过正交配置的方法，来通过动态系统等微分方程进行描述，最终找到石油化工过程中动态系统的柔性分析方法。化工过程柔性设计既可以保障系统能够不受其他环境参数的影响，使得检测过程更加的精准，保证石油化工过程的安全性。

1.4 石油化工过程的本质安全技术

石油化工过程中的本质安全技术是在石油化工设计中，通过对化工装置的危险性进行评估，使之能够代替化工过程中的安全装置的一项安全技术。一些学者认为，化工过程最主要的安全保证是本质安全设计，就是在设计的过程中对危险系数进行评估，减少相应的危害[4]。石油化工过程安全问题逃脱不了环境的问题，只有对化工过程的研究中，将环保与本质安全代入到化工过程的设计之中，从而通过总结石油化工过程中的安全经验，找出更加符合可持续化以及安全绿色的化工生产方法。一些化工过程的系统中，由于本质安全设计难度十分高，并且耗费十分多的资源，造成了十分严重的资源浪费的现象。因此，近些年来本质安全的设计不断改进，从而使得本质安全设计更加的成熟化，也适合普遍的应用于化工过程中，使得化工过程更加符合使用化工过程中的安全技术。许多的研究学者所认为的本质安全的设计的看法都不一致，因此，我们通过找出一些符合实际的安全技术来应用到化工过程中，使得化工过程本质安全得到保证，并且通过对各种石油化工过程的安全技术的问题进行详细的研究和探讨，找出了一些石油化工过程本质安全影响最大的因素，保证了人民的健康以及环境的安全，节省了大量的资源。

2 石油化工过程安全生产关键技术展望

石油化工过程安全技术已经取得了十分大的进步，尤其是在现在资源紧缺的情况下，石油化工技术安全生产的标准也越来越严格，因此，结合目前的我国石油化工过程安全生产技术的现状，安全生产关键技术的发展趋势有着以下几种情况[5]。

2.1 过程监测与故障诊断

过程监测与故障诊断技术是将之前简单的检测诊断向全面、精密的检测诊断方向进行改进。随着安全技术的不断地发展，未来的检测诊断技术会通过设备的数据信息来对故障发生的原因以及性质来进行准确的判断，并且通过一定的措施来对故障进行解决，提供解决问题的方法。诊断技术开始变得越来越具有高灵活性和高智能化。故障预警方法的研究成果可以应用于石油化工过程中，它可以及时地检测到一些缓变型故障，并且会对这种故障进行提前预警。此外，对过往的历史数据的整理和综合是非常重要的，可以将数据产生的规律理论转化为生产力，通过积累的数据来解决专家系统知识获取难的问题，这样可以将这些数据更好地应用到过程监测与故障诊断中。

2.2 本质安全与柔性分析相结合的化工过程设计

在设计石油化工过程装置时，必须要考虑到系统的柔性问题，将本质安全与柔性分析相结合，对生产过程中产生的波动有着足够的了解。通过系统的本质安全性和柔性分析理论结合，以此来对石油化工过程设计进行指导，这样才能提高石油化工过程的安全性[6]。

3 结语

文章通过对石油化工过程安全技术的研究进行探讨，对于使用化工过程中安全生产技术和预防事故技术的进展进行了一定的研究，并对未来的石油化工过程安全生产关键技术进行展望，我国的石油化工安全技术已经取得了十分巨大的进步，要与国外先进的生产技术相结合并使之国产化，促进我国的安全技术的发展。通过应用石油化工过程中的本质安全技术以及化工过程柔性设计，以此来预防各种安全事故的发生，从而全方位的保障石油化工过程安全。同时要培养更多从事安全技术研究的专业型人才，从而促进我国的石油化工的安全生产。