程 俊 楊武明

(四川永祥新能源有限責任公司，四川樂山，614800)

1 信息化的發(fā)展以及在化工生產領域的應用情況

工業(yè)的發(fā)展始終沿著機械化、自動化和智能化的路線穩(wěn)步前進，而信息化正是工業(yè)生產從自動化走向智能化的過渡和支撐。目前，隨著5G、人工智能、大數據與云計算等先進技術的發(fā)展與落地，我國正穩(wěn)步實現中國智造2025的宏偉藍圖。而作為社會發(fā)展基石的化工生產行業(yè)，如果不及時擁抱信息化，接受信息化的改造助力，提升化工安全管理水平，將無法有效管控化工生產規(guī)?；?、集中化而帶來的風險集中與加大。同時隨著信息化技術的不斷發(fā)展，不管是設備終端費用、還是軟件開發(fā)成本都在不斷下降，使得化工企業(yè)的信息化建設成本不斷下降。讓信息化在化工生產管理領域有了運用基礎。因此，越來越多的化工企業(yè)都在積極引入和運用信息化技術，來提升風險管控和安全管理水平。

2 化工生產企業(yè)風險評價現狀

目前化工生產企業(yè)的安全風險分析與評價，均建立在特定的時間節(jié)點或者特定的設備設施范圍上。不管是采用定性分析、半定量分析還是定量分析，如PHA、HAZOP、LOPA以及SCL等，都只體現出化工生產裝置在單一狀態(tài)下的風險考量。但在化工生產裝置連續(xù)運行過程中，因設備劣化出現跑冒滴漏等隱患，以及為了消除隱患或者進行其他改善性質的施工作業(yè)而導致出現在裝置內的人員數量增加，均會造成裝置風險增加。因此，在進行裝置風險的計算和評價時，除了考慮裝置內物料性質、裝置自動化控制水平、人員日常巡檢的頻次、各項獨立保護層的效果分析，還應考慮裝置實時運行情況，人員變動情況，進行實時動態(tài)分析與監(jiān)控。

3 化工生產裝置動態(tài)風險的變化因素

3.1 導致裝置動態(tài)風險發(fā)生變化的因素選擇

根據事故的交叉軌跡理論，引起裝置的動態(tài)風險發(fā)生變化的情景，主要考慮設備狀態(tài)以及人員參與因素兩個方面。

3.1.1 裝置運行的安全穩(wěn)定情況

化工裝置運行的穩(wěn)定情況主要通過DCS自動控制監(jiān)測，對于裝置的工藝運行安全，有一套相關的復雜系統(tǒng)進行衡量與評價。而作為安全管理體系，主要關注點仍為危險介質的受控情況。以現場有毒有害報警系統(tǒng)監(jiān)測裝置內物料的泄漏情況，包括檢修過程中置換不徹底導致的物料殘留，設備劣化導致管道、閥門泄漏，高溫、誤操作導致設備憋壓造成泄漏等。

3.1.2 現場非常規(guī)作業(yè)人員的多少

發(fā)生事故的后果嚴重性，除了取決于第一危險源存在的量值大小之外，也與事故現場人員密集情況息息相關。即在計算裝置固定風險時考慮的常規(guī)作業(yè)人員之外，其他臨時性作業(yè)、施工、甚至參觀、檢查而增加的外來人員，也會增加事故后果的嚴重性，導致裝置風險的增加。

3.2 數據來源

對于數據的變化，通過信息化應該能做到實時監(jiān)測。因此，在安全信息化體系中，需要將現場所有可燃、有毒報警信息進行實時監(jiān)測和顯示，以此來判斷裝置的實時泄漏情況。對外來人員進入裝置開展作業(yè)活動時，需要在信息化中進行相關審批，同時進行自動計數，以此來監(jiān)測裝置內實時的外來人員數量變化。

4 動態(tài)風險評價指標選擇和計算方法選擇

考慮到化工生產裝置運行過程中可能存在不同程度的泄漏情況，以及不同人數的實時作業(yè)情況，會導致裝置整體風險不斷變化。需要設計一套符合邏輯的裝置實時風險動態(tài)計算方法，通過設置參數，預設評價指標，跟蹤參數的實時變化，來計算不同時間裝置的風險變化情況，通過信息化實時顯示更新，以方便各級管理人員對裝置的風險變化進行掌控。

經過思考，結合裝置設備設施風險評價和特殊作業(yè)風險評價指標，可將裝置動態(tài)風險計算公式設計如下：

R=K×(A+B×n1+C×n2)

式中：R——裝置實時風險值；K——裝置實時泄漏系數；A——裝置固定風險值；B——裝置內特殊作業(yè)風險系數；n1——裝置內特殊作業(yè)人數；C——裝置內一般作業(yè)風險系數；n2——裝置內一般作業(yè)實時人數。

其中，由R值產生的風險等級評價及管控層級，依舊采用LS的等級評價表(見表1)。

表1 不同管控層級的風險值

4.1 K——泄漏系數

泄漏系數的選擇應根據裝置內存在的危險物料種類和物料的危險特性，即可燃性與有毒性，進行綜合考慮。每一種物料的危險性不同，加上空間的密封性不同，對K值的選擇應有所區(qū)別。原則上來講，物料可燃性越強，毒性越強，空間通風效果越差，泄漏系數取值應越大。裝置多種物料同時發(fā)生泄漏時，泄漏系數選最危險介質的系數，即：K=max(K1, K2,Kn)；K1、K2、…Kn為各種不同物料的泄漏系數；如果裝置內同一種物料同時具有可燃性和有毒性，則按兩種性質選擇其中的最大值進行計算。針對密閉空間的危險物料介質，結合物料性質和泄漏評價，可參考取值如表2。

表2 泄漏系數K值取值參考(相對密閉空間)

針對開放式空間，物料泄漏后聚集風險降低，相應取值可適量減小，參考如表3。

表3 泄漏系數K值取值參考(室外開放空間)

4.2 裝置固定風險取值說明

裝置固定風險取值取決于對風險評價中對裝置風險的定性評價，主要評價因素仍為裝置內物料介質的性質和裝置內進行日常操作的崗位員工數量。評價分數可采用結合LOPA分析后的安全評價分數，通過LS評價方法結合對保護層分析，剩余的風險值即為裝置存在的固定風險值。舉例如表4。

從表4可知，該球罐固定風險值取值為5。

一般有良好管控措施、保護層防護效果達到要求的裝置，計算出的固定風險值都應在9分以下(即風險評價體系中的D及以下風險)。

4.3 作業(yè)活動風險取值說明

根據事故軌跡交叉理論，發(fā)生事故的大小、概率很大程度上與人員暴露頻次相關。因此在進行裝置風險動態(tài)計算時，必須考量現場實時人數。針對現場檢修活動來講，特殊作業(yè)風險明顯大于一般作業(yè)風險。因此裝置內的特殊作業(yè)風險系數應大于一般作業(yè)風險系數。另外現場人員的風險系數，應綜合考慮現場人員應對風險的安全理論水平和應急處置能力，通過長期的安全培訓的人員，安全素質相對較高，可考慮降低風險系數。相反，如果現場人員經驗缺失，安全素質較低，則應考慮增加風險系數。建議參考取值如下：

B——裝置內特殊作業(yè)風險系數，取值為1.5；

C——裝置內一般作業(yè)風險系數，取值為1。

n1,n2——裝置內進行特殊作業(yè)和一般作業(yè)的人數，其中同一個人涉及多項作業(yè)的，也只按一人計算；在計算人數時，按標準進行常規(guī)操作的人員在進行裝置固定風險評價時已經進行了考量，固在此不進行重復計數。只考慮非本崗位員工進行非標準作業(yè)的人員數量。

4.4 以多晶硅企業(yè)球罐區(qū)動態(tài)風險計算舉例說明

(1)球罐區(qū)儲存物料為三氯氫硅和四氯化硅，屬于開放式空間。在無泄漏情況下，泄漏系數取值為1，裝置固定風險取值為5，同時進行一般作業(yè)人數為10人時，現場無泄漏，裝置風險為：

R= K×(A+B×n1+C×n2)=1×5+1×10=15

裝置風險從D級升到B級，滿足風險分級管控要求內容：易燃易爆區(qū)同時作業(yè)人數超過10人，應定為B級風險，需要部門級管理人員進行關注和管控風險。

(2)當球罐區(qū)同時進行特殊作業(yè)人數為5人以上時，現場無泄漏，裝置風險為：

R= K×(A+B×n1+C×n2)=1×(5+1.5×7)=15.5

裝置風險從D級升到B級，即防爆區(qū)內，如有7人以上特殊作業(yè)同時進行時，需要部門級管理人員進行關注和管控風險。

(3)如果出現三氯氫硅輕微泄漏，K取值為1.5(遇濕自燃品，中等毒性)，R=1.5×5=7.5；裝置固定風險上升。當此時有特殊作業(yè)人員3人時，裝置動態(tài)風險為R=1.5×(5+1.5×3)=14.25，風險升為C級，需要車間級管理人員進行現場安全風險確認和安全管控；當特殊作業(yè)人員超過3人時，裝置動態(tài)風險上升到B級，需要部門級管理人員進行現場安全風險評估確認。特殊作業(yè)人員超過6人時，需公司級管理人員進行現場安全風險確認。

(4)如出現三氯氫硅較大泄漏時，K值取值為2，泄漏初期風險直接上升到R=2×5=10，風險升為C級，需要車間級管理人員進行現場安全風險確認和安全管控。需要人員進行處置時，現場風險將繼續(xù)上升，公司級領導將及時進行關注，立即做出相應部署，并跟蹤現場處置情況，直至風險降低。

5 生產裝置動態(tài)風險量化計算對安全管理帶來的好處

目前，隨著信息化的發(fā)展，信息傳輸實時高效。在預設計算邏輯，實時取數計算的基礎上，完全可以輕松實現風險等級實時評價并推送相關人員進行關注管控。既減少了中間匯報流程，避免匯報的不準確性，又能實現異常事件快速響應，及時掐滅事故苗頭。

另外，通過裝置動態(tài)風險的長期監(jiān)測，可以有效評價管理人員對裝置風險控制水平，對于安全績效考核和改進方向提供科學依據。有效推動落實各級領導的安全生產責任制，提高企業(yè)整體安全管理水平。

6 結論

化工生產行業(yè)生產過程中的高風險性和高不確定性，都要求化工生產的安全管理必須嚴格落實到位。有效管控風險，提前扼殺風險因素，實現安全管控的關口前移，這是安全管理的根本。在工業(yè)生產自動化不斷發(fā)展，信息化不斷加深的背景下，安全管理也需要結合科技手段和信息手段，不斷與時俱進，創(chuàng)新突破，才能應對越來越高的安全要求、人身健康要求以及環(huán)境保護要求。