炼化企业电子作业许可系统研发与应用

齐立志,魏伟杰

(中国石化齐鲁石化公司,山东淄博 255100)

0 前言

炼化企业生产经营过程中离不开检维修,而检维修必然离不开特殊作业[1]。据统计,约有40%以上的化工生产安全事故与从事特殊作业有关[2]。直接作业环节事故多发主要是由于企业作业前风险研判不全面、作业过程中安全措施未有效落实、作业现场管理缺失等原因造成的。

有效执行作业许可制度是管控检维修过程中风险的重要手段。作业许可前期组织不到位、安全措施落实流于形式或现场管理存在严重漏洞,则容易引发安全事故。国内某大型炼化企业2016—2020年间共发生62起生产安全事故,其中承包商事故43起,占比69.35%;直接作业环节事故44起,占比70.97%,且绝大多数承包商事故均涉及直接作业环节[3]。如何有效管控直接作业环节,实现装置“安、稳、优”运行,成为当前炼化企业面临的安全管理难题。

1 传统作业许可管理手段的缺陷

以“纸质票”为核心的传统直接作业环节管控方式基本依靠人员责任心,容易犯经验主义错误,存在人员安全意识难约束、制度落实难规范和执行过程难监管等问题。

1.1 风险辨识不全面

未按照要求成立JSA分析小组,JSA分析由个人单独完成;风险分析人员缺乏经验,照搬照抄前期风险识别结果,未结合当前作业开展有针对性的分析;制定的安全措施无针对性或指导性不强。

1.2 作业人员管控缺乏

无法针对性地有效管控承包商作业人员,如作业人员是否进行了三级安全教育,特种作业人员是否具有相应的特种作业资质,签字人员是否与实际一致、是否存在代签或补签情况,参与作业的所有作业人员是否全部进行了JSA安全交底等。

1.3 作业许可填写随意

作业许可证有效期不符合制度要求,填写内容不全面或存在空项,作业人员信息空缺(特别是特种作业人员证件信息),字迹模糊无法辨识等。

1.4 作业许可确认和审批流于形式

无法保证作业许可相关人员到现场签字确认,如作业人员、JSA安全交底人员、安全措施确认人员和作业许可审批人员找他人代签或在办公室签字确认和审批,造成现场安全措施确认环节层层缺失,极易引发作业事故。

1.5 安全监管难以有效开展

大型化工企业直接作业环节点多面广,作业信息传递不畅,安全监管人员不能实时了解现场作业情况,难以有效开展安全监管工作,传统“纸质票”管理中的补签、代签、提前签批等“灵活性”操作给安全监管带来极大风险。

1.6 数据统计分析无针对性

难以及时归档,只能进行简单作业种类数量统计,无法进行有针对性地查询以及对作业项目分类(日常检维修、隐患治理、技改技措、大检修、独立工程项目、非生产区施工)等多维度的深度分析。

2 电子作业许可系统应用实践

2.1 总体流程设计

作业许可电子化系统是基于物联网技术的作业现场安全管控系统,通过结合已有信息系统数据,形成资源共享,实现现场作业标准化,承包商管控过程化,并依托系统的数据分析,实现直接作业环节精细化管理的要求。作业许可电子化系统办理流程如图1所示。

图1 作业许可电子化系统办理流程

作业许可电子化系统围绕现场直接作业环节过程管控,实现承包商单位资质审核、特种作业人员资质审查、承包商人员三级安全教育、作业预约、JSA及安全交底、气体分析、现场落实安全措施、现场许可签发、完工验收归档等全流程管控功能,如表1所示。

表1 作业许可电子化系统全流程管控节点

2.2 作业许可电子化系统功能

承包商登录系统自主注册账号,企业相关部门联合审核通过后,承包商自行维护人员基本信息和资质信息,提交承包商主管部门审批,审核通过后的承包商人员按照项目管理到对应的直属单位开展三级教育培训。

基层单位项目负责人根据次日作业情况,提前进行作业报备申请并开展JSA分析,作业报备审核通过后,建立相应的作业许可信息。

项目负责人组织相关人员到作业现场对作业许可安全措施进行确认,由相应审批人员审批后,方可现场作业。作业过程中可进行监护人变更、气体复测以及违章检查录入信息等。作业完毕后,项目负责人需到现场确认,关闭作业许可。作业许可电子化系统功能见图2。

2.2.1承包商准入管理

实现承包商全过程管理,减少属地管理部门的工作量,落实承包商主体责任。使用社会信用码作为唯一识别标识,每个承包商只可注册一个账号;承包商注册成功后,在系统中完善单位信息并提交相关部门联合审核后,可生成承包商单位及人员台账,禁止同一承包商人员在不同的承包商单位参与作业。

2.2.2承包商人员培训管理

承包商人员由相应的直属单位办理入厂审批,按照制度要求进行厂级安全教育培训,并及时录入培训记录;厂级安全教育完成后方可进行车间级安全教育,在基层单位完成安全教育培训后,方可在基层单位开展施工作业。

2.2.3作业报备

提前进行计划性作业计划报备,确定作业时间、地点、作业内容、作业类型和施工单位等,设置审批流程,通过逐级审批筛选,控制作业总量和作业风险。因特殊原因而无法开展作业,可在早8时前进行撤销处理,提高作业报备的执行率。此项操作在电脑端和移动终端都可完成。

2.2.4作业风险研判

实现单项作业风险总值重点监管和基层单位风险指数管控。系统可对各类型的作业进行风险赋值,当基层单位某项作业中的各类型作业风险值总和超过一定数值时,将实行提级监管,基层单位要制定详细的风险管控措施,强化现场管理;当风险指数(所有项目的风险总数值与车间管理人员比值)达到一定数值时,系统将限制该基层单位继续报备,指导基层单位量力而行,合理控制每日作业量。各类作业风险取值如表2所示。

表2 各类作业风险取值参考

例如大型油罐内浮盘焊接作业,涉及受限空间作业、特级动火作业、临时用电作业、集中作业人数大于9人等作业风险,此项作业风险总值超过24,需提级到公司级进行管控,直属单位需制定详细的具体措施,管控作业风险。

2.2.5作业任务创建

作业任务管理用于发起作业许可申请并与作业预约关联,自动提取作业报备相关信息,发起专项许可申请,系统自动生成许可编号,仅需维护各许可涉及的细节信息,大大提高办票效率。

对于当日紧急抢修作业,系统支持直接发起作业任务申请,跨越计划报备流程。企业可通过加强管理,较少紧急作业,降低作业风险。作业任务管理同时支持电脑端和App移动端操作,提高许可现场办理效率。

2.2.6现场措施确认和许可签发

现场措施确认和许可签批的重点在于确保相关人员到达现场。通过提前制定的定位标签[4]划定作业区域,人员到达现场后方可进行许可的现场安全措施确认和签批工作。

按企业各类直接作业环节制度要求,系统预置了各类许可审批流程,签批环节按照权限和流程进行控制,杜绝代签和提前签批,通过人体活脸识别实现许可电子签名,保证签批合规。

校验承包商相关人员资质情况和培训合格情况,资质不合格的不能参与相应作业,未进行基层单位培训人员无法进行签名。

对于企业重点关注的动火和受限空间两类高风险作业,按照制度要求强制气体检测记录,检测结果不合格或超出时效要求,将无法完成许可审批工作。此项操作只能在移动终端完成。

2.2.7作业关闭

作业完工或到期后,项目负责人和承包商现场负责人需到达作业现场使用移动终端确认作业位置,同时核查“工完料净场地清”,通过人脸识别[5]获取电子签名才能对现场作业执行。此项操作只能在移动终端完成。

2.2.8作业现场督查

通过移动终端查看作业许可情况,并及时获取承包商人员资质情况、培训情况以及是否存在历史违章。现场作业存在违章行为时,可关联对应作业许可,记录现场违章问题,支持拍照等操作,并与承包商人员考核积分关联。违章问题可通过预置流程推送给相关负责人进行整改处理。

2.3 系统架构

2.3.1技术架构

采用分布式架构设计理念,从应用部署分布式、计算分布式、存储分布式三方面出发,即用多台计算机共同承载业务;系统各环节各司其职、并行处理;数据存储分布式,即数据分散存储,但不影响运算结果的完整性和一致性。

采用集群化部署设计,降低系统故障概率。架构采用单点登录和分布式部署,即使个别产品系统故障,也不会影响其他产品的运行。

2.3.2集成架构

建设平台支持功能可扩展,系统可集成的要求。通过“对外服务管理中心”的数据服务,封装业务接口,发布rest/http协议,Web Service协议的接口服务,提供与外部系统的数据交互能力。报文的类型可通过格式转换服务,实现XML与JSON的文件解析与生成。关于外系统数据的映射,也不需要再次进行代码开发,通过“数据交换管理”即可实现实体对象与外部接口数据的规则转换与映射,以适应外系统的数据和格式变化。

2.3.3服务部署

系统基于可维护性、可管理性、节约投资的考虑,采用总体拥有成本(TCO)最低的集中式系统架构,形成完整的覆盖全企业的集中式系统,系统内根据组织结构和地理分布构成“物理集中、逻辑分离”的各自独立的管理部门/车间,实现跨职能、跨部门、跨地区协同应用。

移动设备采用分布式管理,每台移动设备独立安装应用,具备在线升级功能。

软件部署方案按照大型项目的部署要求,可实现高负载、高可用、高并发。所有服务资源都考虑到了后期追加用户量和业务量的可能性,通过增加同类服务器,即可实现横向扩展。

3 数据分析与应用

企业通常以现场直接作业环节数量来判断施工作业现场管理的风险,通过对作业报备中许可的分布位置、作业项目分类、作业种类等进行分析,判断企业现场施工的重点管控区域,通过提高管控级别,强化现场安全监管,控制作业风险,确保施工安全。

3.1 基本信息一致性

根据GB 30871—2022《危险化学品企业特殊作业安全规范》中规定的8类特殊作业许可,其许可包含申请单位、作业单位、作业内容、作业地点、作业人员、作业开始时间、相关的其他特殊作业等基本信息。由表3可以看出,8类特殊作业许可中的信息大部分为可固定内容,为智能检索、排序等功能的快速实现提供了条件。

表3 作业许可电子化系统中的基本信息

3.2 企业应用

2022年,某大型炼化一体化企业共开具特殊作业电子票79 476张。按照动火、高处、受限空间、吊装、临时用电、盲板、动土7类特殊作业进行了统计分析,并按照各类许可级别进行详细分析,用以展示作业许可证上数据信息所反映的内在规律。从表4中计算可得,2022年动火作业数量占比全部作业的比例高达48.2%,特级动火作业数量占全部动火作业数量的32.6%,说明该企业的动火作业风险极高,可通过加大深度检修、减少特殊时间段(节假日、夜间)的作业等管理手段减少特级动火次数。

表4 2022年某大型炼化企业作业票数量

3.2.1用火单位统计

表5为某大型企业2022年动火作业数据统计。其中炼油厂和烯烃厂的动火作业次数最多,分别占用火总量的35.2%和18.2%;特级动火分别占35.8%和30.3%。可知,炼油厂、烯烃厂是动火作业管控的重点单位。

表5 某大型企业2022年动火数据统计

3.2.2 办票时间段统计

由表6可以看出,该公司通过强化作业管控,基本在上午9时前完成作业票的开具。通过科学优化开票流程,提前完成措施确认等手段,缩短了开票时间,保障了全天施工时间,从施工长远管理看,大量较少作业天数和降低施工风险。

表6 某大型企业2022年3月作业许可办理时间段统计

该企业在系统使用前,多数许可证在10时左右完成签发,施工人员再进行现场准备,上午完成的施工量极少,一天中有效施工时间仅为下午半天,大大延长了施工周期。系统运行后,通过大数据统计分析,指导企业加强管理,合理优化许可证办理流程,提高了基层单位提高许可证办理效率,增加施工有效时间,缩减施工周期,降低了作业风险。

4 结论及建议

a) 项目负责人根据作业项目类别,提前进行作业计划报备,相关人员提前了解现场施工作业风险,做好施工作业风险预判,并制定相应的管控措施;提前完成作业许可基本信息录入,按预约时间到达施工现场办理作业票,与纸质版票证办理相比,大幅提高了工作效率。通过开展计划性的作业管理,促进工作落实与作业执行,降低了随意性的作业带来的管理难度。

b) 通过物联网技术手段,以防爆手持设备为载体的移动应用,辅以标签定位、AI人脸识别,确保相关人员在现场签发作业许可,使作业活动中“风险识别、措施确认、现场会签、现场监护”等环节得到有效落实。通过引导式的作业模式,流程化的作业管理,将制度执行充分融入工作流程中,不断强化现场人员安全意识,杜绝违规办票。系统通过增加“活体”人脸识别技术,彻底杜绝“代签”现象;对于厂级管廊、独立工程等野外区域,可结合北斗定位,实现企业全区域电子作业许可系统。

c) 实时查阅现场作业许可证办理进度和作业分布情况,随时浏览当日现场施工动态,掌握作业分布、作业类型和主要存在的危害等信息,有效规划当日安全监管重点,提高安全管理效率。系统可与企业区域地图对接,在图上展示作业分布,可更加直观地开展作业监管。

d) 作业许可电子化系统应用已进入快速发展和全面推广阶段,在系统操作和制度执行上仍需进一步完善,如增加现场打卡功能,可解决项目关键管理人员长期不到现场履职的问题;将系统与门禁管理对接,实现承包商人员预约进厂,杜绝非施工人员随意进厂等问题。下一步,可与承包商信息共享平台进行对接,对承包商人员进行全面管控。