【标杆动态】数字化赋能化工产业本质安全

作为国民经济的支柱产业，化工产业的高速发展给人们的生活提供了坚实的保障，由于化工产业自身的属性，例如，原材料易燃易爆、有毒有害、强腐蚀性，生产工序、工艺复杂繁琐，因此，化工产业属于高危产业，化工生产中排放的废气废料产生的环境污染问题及生产安全问题时刻影响着人民群众的生命及财产安全。“十四五”规划特别强调产业数字化的转型发展，化工产业要抓住此次转型发展的契机，加快产业全过程、全方位数字化转型，着力将智能化技术注入化工全产业链，实现生产过程数智化、预警机制智能化和管理方式平台化，提高化工产业生产运营效率和本质安全水平，进而提高化工企业核心竞争力。

　　化工产业安全事故的典型——“4·21”扬子石化爆炸事故。由于T-430精馏塔发生着火爆炸，造成9人受伤。事后经过分析，是由于引压管堵塞、压力指示失效，加上人员的误判和操作失误导致压力超标，引发了化学爆炸。事故究其根源是本质安全的缺失，该精馏塔压力联锁装置和设备内部压力表使用同一根引压管，当引压管发生故障时，所有压力仪表均会失效，压力安全联锁功能也失去了保障作用。

　　诸如此类事故的发生，让我们意识到提升化工产业本质安全水平的紧急与必要。本质安全狭义上是设施设备自身保障安全的能力，当机器设备发生故障或出现人为操作失误时，机器可以自动、安全地停止运转，防止生命、设备、财产受到损失。广义角度来看，是指“人-机-管”这一系统的安全。提升本质安全的着力点应在生产、管理全过程的开发设计，而不是产品链的运转维护。本文根据海因里希的因果连锁理论，结合化工产业特点，以生产、监控、管理三方面为切入点，去除危险传导的中间介质，进而中断事故的进一步扩大，避免对生命财产造成伤害。

　　一、生产过程数智化

　　我国化工企业发展起步较晚，大部分化工企业规模偏小，生产工艺和技术水平较发达国家而言相对落后;企业缺乏创新能力;自动化水平偏低。在化工企业的生产一线，仍然有很多工人处于危险岗位上，工人的生命安全得不到有力保障，同时工作强度也远超平均水平，化工安全生产技术与国外先进水平存在较大的差距，我国对于化工安全生产措施仅局限于提高操作人员基本素质，加强对员工安全意识的培训、加大对设施设备的检修频率等，这种治标不治本的方法并没有从根源上消除化工生产的安全隐患，想要消除安全隐患，避免事故的发生，化工生产数智化将是答案。化工产业想要在生产过程上实现智能化，那么生产过程的自动化必不可少，通过监测生产过程中产生的数据变动，对生产过程给予适当的调整进而更高效、更安全地进行生产活动。

　　为了解决生产安全这一历史性难题，应当进一步推动信息化与化工产业的融合，加快化工产业整体数字化转型升级。利用信息技术和智能化机器人，可以有效地解决危险岗位上的安全生产问题，同时，也将为我国化工产业数字化转型提质增效。例如，扬子石化和中国联通合作开展的“5G+安全石化”项目，作为江苏省唯一入围国家512工程的项目，该项目利用5G技术对于生产区内的危险化学品运输进行实时、全程的监控，如果危险化学品在运输过程中偏离既定的路线或者状态出现异常就会及时地进行预警。并且，当前我们正处于第三次人工智能的浪潮中，扬子石化计划抓住此次人工智能革命的新机遇，进一步深化5G和AI的结合，充分利用人工智能强大的学习能力，对于生产数据、生产环境进行智能化识别和实时安全检测，将生产过程中的实时状况通过5G网络的传输到云平台，利用人工智能的学习和分析，对于潜在的危险情况进行预测，进而有效地保证了生产人员和产品的安全。

　　二、预警机制智能化

　　生产化工产品的设备和工艺相对复杂，在生产过程中无论是原材料、半成品还是最终生产出来的产成品绝大多是都具有易燃易爆、有毒有害和高腐蚀性的属性，大多数化学反应需要处于极端的温度条件下，并且使用的都是大型化的生产设备。生产产品的危险性、工艺流程的不稳定性和生产设施的大型化都是安全生产的潜在威胁。2021年1月12日，扬子石化橡胶厂的丁二烯中间罐发生了爆炸，官方分析事故的原因是：丁二烯中间罐内发生反应形成过氧化物集聚并分解，引发丁二烯聚合反应加剧，大量热量导致压力超过储罐的压力上限，高压致罐体破裂，从而产生爆炸。幸运的是没有造成人员伤亡，无论是从人民生命健康方面来说，还是站在化工产业整体的角度上，提升化工产业本质安全都迫在眉睫。

　　针对上述存在的危险隐患对化工企业提出如下建议：1.化工企业内部搭建智能化综合性数据平台，该平台具有智能预警、智能干预的功能，平台会记录生产设备的历史数据，这些数据蕴含了正常生产过程中给予的信息反馈，可以随时将数据转化为需要的信息。智能预警与干预是通过对收集来的实时数据，利用人工智能的经验学习，与以往的数据进行对比，进而判断当前生产状况是否出现异常，比人为干预更快地触发报警和启动安全联锁机制。

　　三、管理方式平台化

　　企业高层掌握着企业的“指挥棒”，其在企业管理方式方法的选择上影响着企业能否高质量发展。我国化工产业依赖于我国丰富的资源和人口红利，在建国后得到了快速的发展。化工产业一直以来都是安全事故的重灾区，不仅是因为化工产业的自身属性，而且与管理者对于企业运营数据的接收存在障碍有着紧密的关系。管理者位于企业信息金字塔的顶层，信息经过各个层级传递到管理者，其准确性和时效性都会大打折扣，而企业没有一个公共平台用于信息的交互和共享，缺少相关数字化的平台支撑，管理者对于产品的生产、物料的进出等一系列信息收集的难度将大幅度增加;企业不同部门之间的管理者也缺乏信息的共享与交流，部门之间单独行动，难以形成合力，导致生产问题频发，同时，难以快速、满意地处置相关问题。

　　企业管理层应当从思想上认识到安全生产带给企业的长远效益，认同数字化平台通过加快企业内部信息流通，进而推动企业管理向高质量、高效率方向发展。企业应当建立数据共享平台，充分挖掘数据的深层价值，使管理者基于有效的数据作出科学、合理的决策。化工企业应当结合企业实际情况，建立企业各部门BI管理驾驶舱，例如，生产部门的BI管理驾驶舱，将生产线上收集到的数据进行筛选、统计、分析和预测，通过5G技术将信息上传至云平台。生产部门的各个岗位可以不受时间、地点的约束，随时随地的处理岗位权限范围内的紧急事件，使生产中的问题得到及时的处理，避免错过最佳处置时期，进而实现安全生产。

　　提升化工产业本质安全的理念应当嵌入到化工生产全周期当中。企业的数字化转型必须要结合企业的实际情况，由点到线、由线到面地逐步升级，应当有针对性地选择数字化转型的切入点。化工产业从上到下积极推进产业整体数字化转型，是解决化工产业现在面临的困境的有效路径。当今，我国正处于百年未有之大变局的浪潮中，“十四五”是我国向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年计划，作为国民经济基础产业之一的化工产业，其本质安全能力的提升为我国实现第二个百年奋斗目标打好基础，同时，也对我国由化工大国向化工强国迈进具有深远的意义。

　　来源：中国经济新闻网