化工过程安全管理与信息化

葛安卡丨文、图

数据监测与诊断中心

化工过程安全管理的核心是预防因化学品和能量的泄漏导致的火灾、爆炸事故。过程安全事故初期的基本特征是泄漏（物料泄漏或能量释放），其后果往往是灾难性的。为了防止灾难性的过程安全事故，有必要建立和贯彻有效的过程安全管理系统。而此系统的实现不应是分散的和传统性的纸质媒介，应该是信息的有机组织结构，即通常意义上的信息化。通过运用信息化的系统性风险管理思想和方法，其目标是为化工企业消除安全隐患、预防事故并构建安全生产长效机制。

信息化代表了一种高度应用信息技术，资源高度共享，从而充分发挥人的智能潜力以及社会物质资源，其目的是达到个人行为、组织决策和社会运行的理想状态。同时信息化也是不断运用信息技术手段持续改造传统的经济、社会结构，从而通往如前所述的理想状态的持续进程。

目前常说的智能工厂，就是利用各种现代化的信息技术，实现工厂的办公、管理及生产的自动化，以达到加强及规范企业管理、减少工作失误、提高工作效率、实现安全生产、提供决策参考、加强外界联系、拓宽国际视野的目的。其中安全生产作为企业运营的首要课题更是重中之重，需要摆在信息化建设的头等位置。

3P理念

对于一个化工装置来说，很多业务环节都会存在风险，无论是化工操作、检维修、化工装置的建设和危化品运输等过程中都有可能导致事故的发生从而造成损失。如何来控制各项业务的风险，是每个企业的核心任务之一。管理和控制各项业务环节中的风险，可以通过3P理念来关注。

第一个P（Plant）是指一个化工装置首先要有好的设计和硬件，比如说好的工艺路线，可以采用低毒低风险的化学品代替高毒高风险的化学品。在化工装置里设计和安装了压力容器、管道、报警、安全仪表、安全阀、围堰等安全保护系统，根据保护层分析理论要采用可靠性高的硬件和设施。这些设施目前较好的选型都配备有信息反馈和处理功能，通过DCS系 统(Distributed Control System,分布式控制系统)和SIS系统（Safety Instrumented System 安全仪表系统）的有机整合再配以专业化的数据分析软件来实现工艺控制功能，这便是信息化在硬件和设计方面的体现。

第二个P（Process）是指管理制度和流程，再好的设计和硬件也需要建立完善的管理制度和流程，包括操作规程、安全规定以及各种规章制度和标准。这些信息往往比较繁杂，而传统的纸质版本很难对其进行有效的管理，因此迫切需要利用先进的信息检索和分析软件来实现快速有效的搜索、培训、信息传递与存档等功能，因此其也少不了信息化的支撑作用。

第三个P（People），就是要持续关注人员的能力和培训，再好的硬件设计、管理制度流程也需要合格胜任的运行和管理人员来进行运营。而人员信息的整合、管理、提升都需要借助现代化的智能手段进行整合，其既是对现有工作人员的岗位要求，也是人员能力提升的必备手段。

综上所述，过程安全风险管理的关键之一就是将各道防线、保护层的“漏洞”降低到最少最小，以尽可能减少事故发生。

信息化的必要性

通过对各个要素的解剖分析，可以看出信息化工作的推进对安全生产起到了支持、推动和促进发展的重要作用。

举例来说，报警管理和人员响应是过程安全保护层分析的重要一环。从定义来看，报警是生产过程发生偏离正常工况的直接反应，缺少关键的报警容易导致不能及时发现和处理生产过程中存在的风险，而过度频繁的报警则会干扰操作人员的判断与处置。近年来国内外已发生多起由于报警管理不善而导致的重特大事故，如1994年米尔福德港德士古公司炼油厂爆炸事故，爆炸前11 min有275个报警，致使操作员无法及时判断问题的根源并采取有效措施，最终酿成大祸。

化工生产过程的工艺复杂、条件苛刻，随着装置规模大型化与控制集成度的不断提高，报警管理不善导致的安全风险也日益增加。通常来说，化工装置的报警数量巨大，其分析和汇总属于大数据的范畴，需要使用先进的智能信息化手段进行管理。目前我国化工企业在报警管理方面存在多种问题，包括风险分析不足造成关键报警缺失，无效干扰报警过多及报警分级设置不合理，报警参数的设置、变更及响应随意性大，缺乏对报警设计与变更的审核及报警系统有效性的评估等。这些问题使报警对生产异常预警的作用不能有效发挥，从而带来严重的安全隐患。总体来看，这些问题都属于报警相关信息的响应、变更、分析范畴，有必要利用智能工厂等先进理念来进行管理。笔者结合自身工作经验，总结了报警系统信息化的4方面改进措施。

一是，对于大型生产装置可采用报警系统评估等信息化分析工具，统计分析大量的报警数据，根据报警频率、持续时间等指标，对报警系统进行评估和量化，并对信息进行记录和分析结果的分享。

二是，利用先进的报警管理软件来加强对现有报警的优化工作，例如在装置开车正常后，利用信息化软件针对在开车期间设置的各种报警参数进行评估，根据报警的设计意图，从报警是否能够指示偏离正常状态或者故障，是否需要操作人员响应以避免特定后果发生，以及报警参数是否为该异常状态的最佳指示等方面，对参数设置的必要性及合理性进行评估，其目的是减少不必要的报警设置。

三是，在进入正常生产阶段后，可以利用智能化软件的大数据分析功能，对生产过程中出现的反复报警、持续报警及常驻报警等影响操作人员判断的不合理报警，通过修改报警值，应用数据滤波，设置报警死区、延时等优化措施，减少不必要的干扰报警数量。在满足安全运行的条件下，最大程度减少紧急和高级报警的数量。

四是，可以利用先进的信息化手段定期记录审查报警分级、报警值、报警抑制的方式是否合理，审查报警设计、投用、响应程序、操作维护、变更管理以及整改作业程序是否规范到位。在智能工厂大数据分析方面的应用，可以说报警管理是一个很好的切入点，在大型的石化装置进行推广，目前也已取得了良好的成效。

通过信息化把过程安全管理进行固化，其实就是过程安全管理方法的模式化，模式化的好处有两点：一是避免对过程安全管理理念的理解产生偏差，从而避免人为隐患的产生；二是避免因人员和流程变更造成管理水平的下降。管理人员可以通过信息化系统全面、实时地了解企业安全生产进展，这便给企业管理层提供一个非常好的抓手，即实现了过程安全管理的数据化。

结语

传统的管理模式是以纸质介质呈现安全生产管理手段，想要真正实现安全生产标准化，首先需要对程序法规的理解，其次要花大精力准备安全台账来支撑安全生产标准化的开展，此外还可能会因人员的理解水平不同，造成对安全管理模式的执行偏差。

当前，随着安全生产形势的进一步严峻，过程安全日常管理工作越来越繁重，安全生产计划目标、作业审批、隐患排查等各类数据信息不断增加，以往的安全生产管理手段已经无法与大数据时代下的过程安全管理实际需求相适应。随着物联网和大数据技术的发展，在安全生产日常监管工作中融入先进的网络技术、数据管理技术和移动终端、计算机软件等技术手段，其目的是探索出新的安全生产管理方式与手段，可以进一步提高过程安全管理信息化水平，从而为推动日常监管工作效率、提升和促进决策监管水平做出实际的贡献。