化工科技論文寫作
化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,下面小編給大家分享一些化工科技論文寫作，大家快來跟小編一起欣賞吧。
化工科技論文寫作篇一
化工自動化分析
摘要:化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,它是利用自動控制器儀表學(xué)科,以及計算機學(xué)科的理論與技術(shù),服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科的。
關(guān)鍵詞:化工儀表;化工自動化
中圖分類號:TP
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)21-0296-02
1 引言
化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟中必不可少的重要組成部分,它不但直接影響國計民生而且與國民經(jīng)濟的其他部門密切相關(guān),同時又是農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、國防、交通運輸?shù)炔块T發(fā)展的不可或缺的基礎(chǔ)工業(yè)之一。化工生產(chǎn)過程,往往是在密閉的容器和設(shè)備中,在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進行的。此外,不少介質(zhì)還具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質(zhì)。因此,為使化工生產(chǎn)正常地、高效地進行,就必須把各項工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內(nèi),并盡量使生產(chǎn)過程自動化、現(xiàn)代化。所謂化工生產(chǎn)過程自動化,就是在化工設(shè)備上,配置一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,使生產(chǎn)在不同程度上自動地進行。
2 化工自動化釋義及其重要意義
在化工設(shè)備上,配備上一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,是生產(chǎn)在不同程度上自動地進行,這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動化。實行化工自動化的重要意義:
(1)加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量;
(2)減輕勞動強度,改善勞動條件;
(3)能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生和擴大,達(dá)到延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用能力的目的;
(4)生產(chǎn)過程自動化的實現(xiàn),能根本改變勞動方式,提高工人文化技術(shù)水平,為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創(chuàng)造條件。
3 化工自動化儀表與控制系統(tǒng)的基本現(xiàn)狀
進入21世紀(jì),我國制造業(yè)的高速發(fā)展,拉動了對化工自動化儀表與控制系統(tǒng)的需求,我國新上的大型項目所用化工自動化儀表和控制系統(tǒng)的先進程度已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。當(dāng)前傳統(tǒng)制造業(yè)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)過了輝煌期,與之配套的化工自動化儀表自然就增長緩慢?；ぷ詣踊瘍x表發(fā)展的熱點在新興市場的價格問題從兩個方面夾擊儀表制造商,一是新興市場的用戶對產(chǎn)品價格敏感度很高;二是在那里往往可以找非常便宜的替代品,這樣就難以激發(fā)跨國企業(yè)花大成本研制新型儀表。
雖然化工自動化儀表新產(chǎn)品的推出速度減緩,但是化工自動化儀表的技術(shù)發(fā)展史持續(xù)不斷的,化工自動化儀表制造商近兩年新技術(shù)發(fā)展積極性不高,但化工自動化儀表用戶發(fā)展自動化技術(shù)的積極性越來越高。最近,在信息技術(shù)的融入、儀表安全技術(shù)、無線通信技術(shù)等各方面都有令人矚目的發(fā)展。另外國外新產(chǎn)品推出的減速,為我國化工自動化儀表的發(fā)展帶來了機遇。國內(nèi)化工自動化儀表近兩年繼續(xù)健康發(fā)展,信息安全、過程自動化、環(huán)境和質(zhì)量控制、無線與網(wǎng)絡(luò)通信、企業(yè)集成;這六個方面反映了近兩年化工自動化儀表領(lǐng)域的主要發(fā)展動向。
4 化工自動化的發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛和深入的應(yīng)用,近幾十年工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展體現(xiàn)著兩個明顯的特征,一是生產(chǎn)規(guī)模越來越大,二是生產(chǎn)技術(shù)水平越來越高。長期以來,我國化學(xué)工業(yè)技術(shù)水平較低,導(dǎo)致能耗物耗高,限制了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。要改變這種局面,根本的出路就是走科技進步的道路,采用先進實用的技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。鑒于化學(xué)工業(yè)工藝復(fù)雜、高溫、高壓,許多物料易燃、易爆、有毒等特性,特別需要有劑干粉,活性恢復(fù)率超過100%。利用其它有機廢水也可生產(chǎn)性能良好的絮凝劑?？煽坑行У臋z測與控制手段來保證安全生產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
4.1 先進控制及其特點
先進控制(APC)是那些不同于常規(guī)單回路控制,并具有比常規(guī)PID控制效果更好的控制策略的統(tǒng)稱,這些控制策略是先進性的,但它們目前在工業(yè)過程中還很少被使用。由于先進控制的內(nèi)涵豐富,同時帶有較強的時代特征,因此至今對先進控制還沒有嚴(yán)格的、統(tǒng)一的定義。先進控制最具有代表性的技術(shù)是“多變量預(yù)估控制”。先進控制具有以下主要特點:
(1)與傳統(tǒng)的PID控制不同,先進控制是一種基于模型的控制策略,如模型預(yù)測控制和推斷控制等。智能控制正成為先進控制的一個重要發(fā)展方向;
(2)先進控制通常用于處理復(fù)雜的多變量過程控制問題,如大時滯、多變量耦合、被控變量與控制變量存在著各種約束等。
(3)先進控制的實現(xiàn)需要足夠的計算能力作為支持平臺。近一二十年來,計算機的飛速發(fā)展及各種功能強大的應(yīng)用軟件的不斷推出為這個平臺提供了可能。
4.2 先進控制的主要內(nèi)容
4.2.1 過程辨識技術(shù)
過程辨識技術(shù)即確立一些變量以及它們之間的相互關(guān)系來表征一個實際過程。對于一個復(fù)雜工業(yè)過程,需要借助強有力的辨識軟件,根據(jù)模擬實驗數(shù)據(jù)或者獲取的實際工業(yè)數(shù)據(jù),在剔除一些錯誤或虛假數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對有效數(shù)據(jù)進行有機組織,最終在實際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下進行現(xiàn)場裝置試驗,建立一個多輸入多輸出的動態(tài)數(shù)學(xué)模型。
4.2.2 過程變量數(shù)據(jù)的采集、處理和軟測量技術(shù)
過程變量的采集是指與生產(chǎn)過程有關(guān)的過程變量的具體數(shù)值的實際測定和匯總。利用大量的實測信息是先進控制的優(yōu)勢所在,由于這些數(shù)據(jù)是實際生產(chǎn)現(xiàn)場測量得到的,保證了這些數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。實際生產(chǎn)中有些變量是不能直接測量得到的,例如飽和蒸汽壓、反應(yīng)熱、某些精餾塔兩端質(zhì)量指標(biāo)等,這類變量的數(shù)值在先進控制中只能借助軟測量技術(shù)得到。
4.2.3 先進控制策略
先進控制采用合理的控制目標(biāo)和控制結(jié)構(gòu),可更好地適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)過程的需要。先進控制所采取的主要策略有:
(1)個別重要過程變量控制性能的改善,主要采用單變量模型預(yù)測控制與原控制回路構(gòu)成所謂的“透明控制”方式;
(2)解決約束多變量過程的協(xié)調(diào)控制問題,主要采用帶協(xié)調(diào)層的多變量預(yù)測控制策略;
(3)先進控制涉及的主要控制策略有:傳統(tǒng)的串級、比值、前饋控制等,當(dāng)前的推斷控制、基于模型的多變量預(yù)測控制、自適應(yīng)控制、協(xié)調(diào)控制、質(zhì)量卡邊控制、統(tǒng)計過程控制等以及正在興起與開發(fā)中的智能控制,包括專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)控制、非線性控制和魯棒控制等;
(4)在線檢測和處理系統(tǒng):包括過程的在線故障檢測、預(yù)報、診斷和處理等。
5 化工自動化控制儀表優(yōu)勢功能
化工自動化控制儀表主要特點是采用先進的微電腦芯片及技術(shù),減小了體積,并提高了可靠性及抗干擾性能。實現(xiàn)真正的以逸待勞以及待人的目的。
(1)儀表有了可編程功能:計算機的軟件進入儀表,可以代替大量的硬件邏輯電路,這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的位控特性進行一個復(fù)雜功能的控制,其軟件編程很簡單(即可以用存儲控制程序代替以往的順序控制)。而如果帶之以硬件,就需要一大套控制和定時電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡化硬件的結(jié)構(gòu),代替常規(guī)的邏輯電路。
(2)儀表有了記憶功能:以往的儀表采用組合邏輯電路和時序電路,只能在某一時刻記憶一些簡單狀態(tài),當(dāng)下一狀態(tài)到來時,前一狀態(tài)的信息就消失了。但微機引入儀表后,由于它的隨機存儲器可以記憶前一狀態(tài)信息,只要通電,就可以一直保存記憶,并且可以同時記憶許多狀態(tài)信息,然后進行重現(xiàn)或處理。
(3)儀表有了計算功能:由于自動化化儀表內(nèi)含微型計算機,因此可以進行許多復(fù)雜的計算,并且具有很高的精度。在自動化儀表中可經(jīng)常進行諸如乘除一個常數(shù)、確定極大和極小值、被測量的給定極限檢測等多方面的運算和比較。
(4)儀表有了數(shù)據(jù)處理的功能:在測量中常常會遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件,這些都可以很方便的用軟件來處理,一方面大大減輕了硬件的負(fù)擔(dān),又增了豐富的處理功能。自動化儀表也完全可以進行檢索、優(yōu)化等工作。
6 化工自動化控制儀表的功能開發(fā)
(1)儀表的測量精度高了:由于自動化儀表的中心控制系統(tǒng)是微型計算機,可以進行快速多次重復(fù)測量,然后求平均值。這樣就可以排除一些偶然的誤差與干擾。
(2)儀表具有修正誤差的能力:實時地修正測量值誤差是較為復(fù)雜的功能。裝有微處理器的儀表可以減少誤差,依靠限制干擾來提高精度。
(3)儀表能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制功能:實現(xiàn)自動化以后,一些常規(guī)儀表不易實現(xiàn)的功能,在自動化儀表中就很容易實現(xiàn)。比如一臺氣相或液相色普儀,這種儀器利用對于復(fù)雜化學(xué)混合物進行色層分離的方法來確定樣品中存在的每一種化學(xué)成分的含量。
化工科技論文寫作篇二
論化工安全評價
摘 要：安全評價也被叫做安全性評價，風(fēng)險評價或者是危險系數(shù)評價。安全評價在化工領(lǐng)域具有比較重要的作用，一般的安全評價可以找出生產(chǎn)中比較危險的潛在因素，并且做出有效的應(yīng)對策略，安全評價的結(jié)果影響到整個領(lǐng)域的生存。研究主要的從目前的化工安全問題和評價的現(xiàn)狀出發(fā)對安全的評價做出了一定的分析，并且列舉出目前的評價存在的問題。評價可以利用的各種新技術(shù)和新的方法等。并且討論了化工領(lǐng)域的評價的發(fā)展方向等，以期對化工評價的發(fā)展產(chǎn)生一定的積極作用。
關(guān)鍵詞：化工安全 安全評價 評價方法
由于化工領(lǐng)域的獨特原因，化工領(lǐng)域的安全問題是比較重要也特別突出的問題，稍有不慎就會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的后果，安全評價是預(yù)防和制止安全問題出現(xiàn)的一種比較高效和科學(xué)的手段，安全評價在化工領(lǐng)域的作用明顯并且不可代替。經(jīng)濟的快速發(fā)展使得化工領(lǐng)域的企業(yè)不斷的增多，化工原料的生產(chǎn)廠商不斷的增加，但是由于許多的管理和制度問題，化工領(lǐng)域的安全問題時常會出現(xiàn)狀況，導(dǎo)致很大的損害和人員的傷害。因此建立比較完善科學(xué)和全面的安全評價制度和評價的指標(biāo)體系是目前研究的重點。
一、化工安全評價的現(xiàn)狀
安全評價的方法在美國的航空和航天領(lǐng)域得到初步的應(yīng)用之后，因為效果比較明顯而得到比較大的發(fā)展，目前已經(jīng)建立了比較適合于化工領(lǐng)域的還算健全的安全評價方法，但是目前的化工領(lǐng)域的問題也還不斷的出現(xiàn)。化工品發(fā)生燃燒和爆炸的事件時有發(fā)生。有毒和有害的物質(zhì)時常的會發(fā)生泄露。對安全問題的意識比較薄弱以及不健全的化工安全評價的方法和體系也導(dǎo)致了目前的安全問題的發(fā)生。當(dāng)前的化工安全的評價已經(jīng)進入了比較廣泛和全面的應(yīng)用階段，所應(yīng)用的方法進和技術(shù)也不斷的成熟和完善。我國的化工行業(yè)的主要的研究重點是要提高企業(yè)對安全評價的作用的認(rèn)識上，并且不斷的為評價的更好開展創(chuàng)造出合適的土囊和條件。進一步的促進評價的技術(shù)不斷的沿著比較強健和穩(wěn)定的道路發(fā)展。在九五期間還通過事故存在隱患的評價方法對系統(tǒng)包括的所有事故隱患進行了全面的評估。并且還編制了三個同時的檢查表，該檢查表為化工行業(yè)的安全評價和建設(shè)提供了監(jiān)督和依據(jù)手段。目前的有關(guān)化工安全評價的方法達(dá)到了11種[1]。英國的帝國化學(xué)公司出臺的蒙得指數(shù)法，該方法是在美國道化學(xué)公司出臺的道氏危險指數(shù)法的基礎(chǔ)上增加了有毒以及有害的物質(zhì)的內(nèi)容。美國的杜邦公司開展和研發(fā)的如果怎么辦的方法;日本在對原先的兩種方法進行補充和完善之后提出的化工廠安全評價指南也就是傳說中的化工廠安全評價六段法。該方法是目前的國際上由政府頒布的評價的方法。
二、化工安全評價存在的問題
化工領(lǐng)域的安全評價人員的素質(zhì)整體水平不高，并且良莠不齊。對于化工領(lǐng)域的安全評價的重要性認(rèn)識不夠清晰;評價的指標(biāo)體系不夠全面，安全評價報告的質(zhì)量有待提高，不能起到實質(zhì)性的效果。對于所采用的安全法規(guī)適宜性不高，依據(jù)不夠有力度。許多的機構(gòu)依據(jù)安全評價的報告提出的有關(guān)安全措施表面看來很合理，但是在實際運用的時候缺乏有效性和實際性，可實施的力度不高[2]。
三、化工安全評價的方法
目前比較常用的化工安全評價的方法有兩類，一種是以故障的發(fā)生概率為基礎(chǔ)的評價方法，如故障的類型及其影響的分析、故障樹法等。這一類的方法要依據(jù)之前所采用的故障的發(fā)生次數(shù)以及程度的數(shù)據(jù)和類型，由此計算出相應(yīng)的故障發(fā)生的概率并且將之轉(zhuǎn)化為風(fēng)險系數(shù)，從而將安全系數(shù)的評價進行量化的工作。第二類的方法是指數(shù)法，該方法目前的使用方式是分階段的綜合運用。主要的方法有蒙德法、道氏法以及單元的危險性快速排序的方法。
1.概率法
概率法把事故發(fā)生的原因和后果進行細(xì)致的分析，并且將之與概率進行聯(lián)系，根據(jù)整個系統(tǒng)的組成要素計算出系統(tǒng)的失誤率，并根據(jù)一定的計算方法計算出故障的概率。一般會將概率分成幾個等級的值。常用的概率法的評價方法包括故障樹分析方法。該方法采用的是從下而上的分析方法，由結(jié)果找原因。
2.指數(shù)法指數(shù)法是根據(jù)所評價的對象進行具體分析，根據(jù)具體的情況進行不同的分析，在評價項目的選擇上面主要的方式是采取加權(quán)的方法，每一個評價的項目都處于一定的評價范圍之內(nèi)，在分別進行計算之后對每一項進行計算而得出主要的安全評價的結(jié)果。作為指數(shù)法中比較全面和使用的方法，蒙德法將評價的焦點放在整個系統(tǒng)上面。將整個的系統(tǒng)劃分成評價的單元，之后確定每一個評價項目的危險系數(shù)和危險值，利用公式來計算出每一項的評分并且加總來計算出系統(tǒng)總體的危險系數(shù)，之后對每一個單元的總體危險系數(shù)進行評價和分析。蒙德法引進了毒性物質(zhì)的概念，初期時就比較注重對有毒物質(zhì)、火災(zāi)爆炸等指標(biāo)進行評價，并且還加入了補償系數(shù)的項目[3]。在評價之后還有一個有關(guān)評價結(jié)果的再評價這一項目，使得評價的結(jié)果更加的可靠和可信。
四、化工安全評價的發(fā)展趨勢
幾年來的化工安全評價不斷的發(fā)展和成熟，評價的方法不斷的改善和全面，評價的技術(shù)也不斷的得到提高，評價的思路不斷的開闊，評價的水平也不斷的得到提高，在評價的實踐中也出現(xiàn)了以下的幾種發(fā)展趨勢。
1.評價的范圍不斷的擴大
從幾年的評價實踐來看，評價的范圍已經(jīng)朝著縱深的兩個方向不斷的發(fā)展。在最初的評價中，主要的手段是對設(shè)備進行分析，現(xiàn)在更多的是對工藝的狀態(tài)和各種參數(shù)進行分析為主，從原有的單純的對裝置的固有危險進行評價到目前的對裝置、人員、原料、方法等各方面的全面評價。從原有的對生產(chǎn)系統(tǒng)的評價到包括工程的建設(shè)和銷售系統(tǒng)的建設(shè)的評價。評價的范圍也不斷的從在役裝置進行評價到工程的建設(shè)進行評價。這些發(fā)展和轉(zhuǎn)變都能更加充分的發(fā)揮評價的特殊預(yù)防作用。
2.評價選用的方法向集中的方向發(fā)展
在最初的評價中，評價采用的方法主要是每個企業(yè)獨自的采用自己的方法來進行評價，有時也會綜合幾種方法來對一個公司進行評價，因不同的評價指標(biāo)和評價參考使得評價經(jīng)常會得到不同的評價結(jié)果。在幾年的安全評價的發(fā)展和成熟的路途上，人們對安全評價也有了比較科學(xué)和全面的認(rèn)識，對所采用的評價方法也不斷的向集中和有針對性的方向發(fā)展。不斷的制定出比較適合特定的化工領(lǐng)域的安全評價的方法。
3.評價的體系不斷的朝著制度化的方向發(fā)展
目前的安全評價已經(jīng)成為化工領(lǐng)域常規(guī)的安全檢查和監(jiān)督的工作之一，也成為管理部門需要加大力度進行的一項工作。隨著時間的推演也不斷的成為比較具有指定性的一項指標(biāo)。每一個制度的安全性評價已經(jīng)不斷的滲透到日常的各種管理工作之中，并且越來越注重實效。評價的技術(shù)也不斷的得到提升，各種虛擬現(xiàn)實技術(shù)都在化工領(lǐng)域的安全評價方面都得到和很大的應(yīng)用，并且應(yīng)用的效果也很好。
五、結(jié)語
安全評價的目標(biāo)使為了得到可信度和可靠度比較高的評價結(jié)果，并且根據(jù)相應(yīng)的安全評價的結(jié)果和數(shù)據(jù)進行對應(yīng)的應(yīng)對措施的制定工作。我國對于化工行業(yè)的安全評價技術(shù)與發(fā)達(dá)國家之間還是存在很大的差距，評價的專業(yè)人員不足，評價的指標(biāo)體系建立健全不夠好，在工程的設(shè)計階段的預(yù)防性安全評價還沒有得到很好的開展和推廣，并且相應(yīng)的管理人員還沒有達(dá)到和掌握比較系統(tǒng)的安全評價的方法和技術(shù)。許多企業(yè)對安全以及衛(wèi)生管理的體系和標(biāo)準(zhǔn)實行的步調(diào)也不斷的加快，并且制度化的管理和評價體系正在進行緊鑼密鼓的建立，正式執(zhí)行的日子將指日可待。安全評價的重要性也日益的凸顯，對化工的安全評價的研究也越來越重要。如何更進一步的提高化工行業(yè)的安全評價質(zhì)量還需要在實踐中不斷的進步。
參考文獻
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