化工企業應運用先進的安全管理與風險監控技術手段,助力可持續發展。
工企業生產中涉及大量有毒有害并凡且易燃易爆的危險化學品,生產工藝復雜,操作條件苛刻。面對安全風險,企業需要及時引進先進的安全管理技術與風險監控技術,加強兩者協同,強化對化工安全生產的關鍵作用,進而有效提高化工企業生產安全性,推動化工企業的可持續發展。
風險不容忽視
化工企業生產大量應用危險化學品,具有易燃易爆、有毒有害和強腐蝕性等特性,在管理中一旦出現疏忽(容器破損、操作流程違規等等),非常容易引發嚴重事故。
以2019年江蘇省鹽城市響水縣生態化工園區內的天嘉宜化工有限公司爆炸事故為例。該企業違法貯存危險廢物,長期堆積硝化廢料,因熱量積累達到自燃溫度后引發爆炸。當年的事故造成78人死亡、76人重傷、640人住院治療,直接經濟損失高達198635.07萬元。事故還嚴重影響了周邊環境,造成生態污染,三排河和新風河等水體苯胺類、氨氮等污染物大幅超標,爆炸區域下風向大氣中二氧化硫和氮氧化物一度超標,土壤在一定范圍內遭受污染。
由此可見,化工生產工藝復雜,涉及高溫、高壓、低溫、真空等相對特殊的條件,操作過程中控制點繁多,任何一個環節出現偏差都可能造成連鎖反應,從而增加事故的發生率。
2025年4月30日,舞陽縣經開區漯河美迪康生物科技有限公司的蒸餾釜發生爆炸,現場火光沖天,周圍建筑受嚴重損害,造成1人死亡、3人受傷。蒸餾釜作為化工生產中的關鍵設備,爆炸可能主要源于設備故障、操作故障或者物料泄漏等問題。比如,設備長期使用后沒有及時維護造成耐壓性能下降,操作人員沒有按照要求進行操作,物料在蒸餾過程當中出現異常化學反應產生過多氣體導致壓力驟升等。
風險監控技術
基于風險的檢驗技術以特種設備系統安全性與經濟性統一為主要目標,通過評估設備失效的可能性及失效的后果從而確定風險等級,制定有針對性的檢驗策略,實施的步驟有收集設備資料、分析腐蝕機理、制定檢驗方案等。
在某個大型煉油企業運行中,檢驗技術發揮了關鍵作用。企業運行的常減壓蒸餾裝置設備和管道類型復雜,之前進行的檢驗工作不具有針對性,安全隱患排查的效率較低。運用了檢驗技術后,企業全面評估裝置,結合設備材質及使用年限等各項因素確定失效可能性等級,同時綜合參考周邊環境、人員分布情況等確定失效后果等級,最終發現了高溫重油管道因為長期受到硫腐蝕,風險等級較高并據此制定了更加詳細的檢驗計劃,增加了高風險管道的檢驗頻次,應用超聲導波檢測等先進技術展開深度檢測。實施檢驗技術后,企業裝置設備故障率快速下降,檢驗成本不斷降低,不僅保證了裝置運行安全,而且提高了經濟效益。
實時監測與預警系統可以實時監測化工生產中的溫度、壓力、流量等關鍵參數,并且結合預設的預警指標向工作人員發出警報。這一系統借助傳感器采集數據并進行分析,實現了對生產過程的動態化監控。
某精細化工園區的實時監測與預警系統代表性較強。由于園區內企業數量較多,危險化學品存儲和使用量較大,園區管理部門建立了統一完善的實時監測預警系統,可以實時監控化工企業的重大危險源。比如,系統監測到園區內某企業的儲罐區可燃氣體濃度上升,超出了預警值,會立即通過短信及報警等方式向安全管理人員及監管部門發出警報。企業在收到預警后,第一時間組織工作人員進行排查,確定報警原因。企業即刻啟動應急預案,采取通風、堵漏等多元化措施,避免了可燃氣體大量泄漏并引發火災爆炸事故。
安全管理技術
安全生產信息化管理技術與物聯網、大數據等先進技術融于一體,實現了對化工企業各類安全信息的高效管理。例如,某大型化工集團構建一體化安全生產信息管理平臺,在生產裝置及儲罐區等關鍵區域部署智能傳感器,可實時采集不同設備運行參數、環境數據、化學品存量等關鍵信息。
另外,企業內引入的新型有機溶劑自動關聯安全技術說明書,可以結合存儲條件及使用場景等生成可視化風險提示。在反應裝置進行節能改造時,系統可以自動更新設備運行數據及工藝參數,并通過權限管理的方式精準推送給操作人員及安全管理人員,避免工作人員獲得的信息滯后。由于運用了大數據分析技術挖掘歷史信息,進而能夠提前預判潛在的安全風險。
數據顯示,化工企業運用安全生產信息化管理技術后,因為信息不暢導致的安全風險減少了 35% 。
智能化風險管理。借助數字孿生技術與人工智能算法,能夠為化工企業風險管控工作帶來新的改變。它的核心在于引進先進的技術手段精準識別評估和預測風險,將風險管理從事后處理轉變為事前的風險預防。
某石化企業在儲罐區管理中借助數字孿生技術構建了虛擬模型。這一模型并不是簡單的三維可視化展示,而是可以實時采集儲罐的物理參數,包括運行狀態等。在虛擬空間中,構建和實際儲罐相一致的數字分身,利用機器學習算法可以分析預測儲罐的腐蝕速率及應力變化,提前識別潛在風險。比如,系統可以分析儲罐底部長期受介質腐蝕情況以對其進行監測,從而預測儲罐存在的泄漏風險,企業結合系統預警可快速安排檢修以避免出現事故。
自動化裝置借助傳感器、控制器等設備,可實時監測和調節化工生產參數,盡量減少人為事故風險。
運行安全管理工作不容忽視。比如,天嘉宜硝化反應釜溫度檢測傳感器老化失靈導致未及時檢測到反應釜內溫度異常升高,且自動化控制系統未及時預警,從而引發劇烈爆炸。因此,企業需要對自動化裝置進行自動校準、維護和故障診斷,每月檢查傳感器的靈敏度、每個季度進行控制系統升級;需要建立冗余系統,當主控制系統出現故障時自動啟動備用系統。此外,需強化人員培訓,確保操作人員熟練掌握自動化裝置運行邏輯和應急處理流程,提高安全管理整體水平。
●石化企業,安全為基,技術為要。
供圖/金曉峰