一體化大型化工生產系統可靠性研究及應用

景 秀

(江蘇省安全生產科學研究院，江蘇 南京210048)

根據對大型化工生產系統的初步設計內容可知，化工生產工藝涉及到的裝置項目非常多，且在各反應裝置中，各生產項目都是相互獨立的，有專門的控制系統對其進行生產維護和管理。項目裝置互相之間需要連接具有網狀結構的生產系統，一旦化工生產系統出現能量失控現象，系統可以根據預設的控制措施，對系統各功能裝置進行應急搶修。

1 材料與方法

本文以我國傳統大型化工生產系統為研究對象，系統無論是在資金密集、結構組織上還是在功能協調能力上都具有顯著的標志性作用。整個生產系統由MDI、BDO、PVC、甲醇、硝酸、液氮、甲醛、醋酸等十多種化學原料組成，其項目年產值高達250多億元人民幣[1]。

1.1 系統特征分析

1.1.1 生產效益大

生產系統可以幫助化工產業產生巨大的經濟效益，在優化資源配置的基礎上，能夠促進各產品結構鏈的和諧發展關系。在統一規劃條件下，資源的利用效果和物料傳遞能力也逐漸增強了。

1.1.2 利用率高

化工生產系統上、中、下等多個產業結構的生產關系緊密，輸入裝置與輸出裝置之間的產品利用和協作發展上具有強烈的功能性優勢[2]。原材料循環利用能力增強了，生產系統的原材料轉化率也會大幅度提升，在一系列連鎖反應下，原材料會高速運轉在各個生產工藝之間。但是高循環利用率也給化工生產系統帶來了嚴重的發展風險。

1.2 研究方法

本文采用文獻資料分析法和數據對比分析法，探討一體化大型化工生產系統的可靠性，在動態發展下，環境、生產工藝、化工技術以及其他生產關聯項目對系統可靠性的影響。筆者在搜集化工生產系統的動態數據的過程中，總結系統運行特征，根據數據中的特征性內容研究生產系統在指揮信息、協調信息、控制信息方面的優勢作用。

2 結果

通過階段時間的數據分析和統計，本文從運作模式應用、組織可靠性應用、人因可靠性研究、動態演變等四方面搜集了相關論證數據，其具體內容如表1所示：

表1 化工生產系統組織可靠性統計表

3 討論

通過對上文數據進行認真評估可知，作為支柱型產業，化工生產的能量損耗問題、成本控制問題、環境影響問題都可以被列為可靠性研究。物質類型繁多、各生產工藝項目工程的實際作用效果特殊，原料與成品之間的互供關系緊張等問題都對化工生產系統的可靠性具有很強的沖擊作用。綜上所述，本文將從以下幾個方面提高生產系統的可靠性，具體內容：

3.1 組織協調難度大

雖然大多數化工生產系統都引用了網絡信息系統，但是在實際生產操作中，信息處理系統對各生產項目的信息搜集能力并不強，有很多管理界面并不能作為公認指標來控制。信息溝通情況不好，會導致生產裝置獲取的信息真實性不高，無法達到預定的工作生產效果[4]。同時，化工生產系統各生產裝置是緊密相連的，所以低效的管理模式并不利于工程人員控制并管理生產系統。針對上述問題，筆者提出相關改革性建議，優化各生產裝置的智能化信息檢索功能，讓信息與生產裝置有機的結合在一起，為狀態信息編碼，使生產裝置能夠呈現各生產階段、生產狀態的信息。

3.2 提高各監督管理項目的協作能力

裝置特殊化生產作用是穩定其系統能力的必然手段，所以無論生產裝置處在空分狀態還是處在高速運行狀態，各監督管理部門都必須嚴格把控原料任何生產內容，在保持原料高速運行的前提下，最大限度規避生產風險。與此同時，企業還應引進國外先進生產技術，通過控制、限制、約束等調控機制，跟蹤整個生產系統的運行流程，如果其中一個環節出現運行失誤，則相關監督部門應及時采取應急措施，以避免各生產裝置出現連續性生產失誤。在統一指揮的環境下，監督管理部門應對易燃、易爆、易腐蝕性的化學原料采取生產、銷售統一化調配和指揮，一旦系統中原料出現庫存擠壓和原料堆積現象，管理者應立即協調相關部門展開原料運輸，最大程度保證整體運營結構的流暢性[5]。

3.3 完成階段性任務

無論是在準備階段還是在實施階段，管理人員都應立足于生產和發展需求，以后期工作效果為發展目標，提高生產系統的最終經濟效益。項目建設的順利落成，主要給工作人員提出了以下幾點要求：

3.3.1 掌握化工生產各流程、制度

從事化工生產的工作人員，其專業素質高、工作能力強，但是由于化工生產涉及到的管理項目眾多，所以工作人員還應在具有較強工作能力的基礎上，熟練掌握各管理部門的工作流程和制度，熟悉專業知識與相關管理知識。同時，還需嚴格遵守企業制定的工作規定，在分析自身能力的同時，針對特殊生產裝置、業務以及技術管理應用問題進行綜合內容分析。

3.3.2 明確目標和任務

生產目標和任務在實際生產中具有兩種不同性質的發展訴求，與目標相同，完成階段性的生產任務更為重要，因為企業管理者在制定生產目標時，對生產系統生產能力的預測和評估并不十分科學，所以管理者不要盲目的追求利益和目標，應從階段性生產任務入手，具有時效性、科學性的完成各生產裝置的生產任務[6]。

［1］賈建國.一體化大型化工生產系統可靠性研究及應用[D].重慶大學，2013.

［2］康雙喜.基于物元分析的一體化流程生產系統可靠性評價研究[D].重慶大學，2012.

［3］劉娜.典型巨化工生產系統危險源安全評價及預警研究[D].北京化工大學，2013.

［4］趙廣金.煤田地質鉆探員工的可靠性因素測試及不安權行為的評估[D].天津大學，2012.