数智系统在重大危险源安全管控中的应用

　　摘要：重大危险源是守住企业最大安全风险关口，落实主体责任最关键一环，对企业稳健和可持续发展有着举足轻重的作用，一直以来都是企业安全管理的重点。物联网、大数据等新一代信息技术蓬勃发展，为重大危险源精准管控带来全新机遇。本文以某公司重大危险源液氨站，借助智能感知、数据研判，实现危险源在线监测、风险提前预警、隐患闭环管控为例，分析数智系统在风险监测、现场管控、应急管理等工作中的途径和实践，从而为企业牢牢守住重大危险源安全底线、防范重特大事故提供坚实技术支撑，也为同类企业提供可借鉴样本。

　　关键词：重大危险源、安全生产、数智化

　　一、实施数智化改造的必要性

　　氨是有毒气体，氨气容易液化，液氨是公认的高效、环保、经济的天然制冷剂，广泛用于生产作业过程中。氨在企业生产过程中存在火灾、爆炸、中毒、窒息、低温冻伤、腐蚀等主要危险和有害因素，一旦发生事故，都可能给企业带来灭顶之灾，造成不可挽回的政治影响、社会影响和经济损失。比如，1992年3月24日，在非洲国家塞内加尔首都达喀尔的一家花生油加工厂里，一辆氨贮罐车破裂成两半，导致22吨液氨泄漏。由此爆炸产生的碎片击穿了附近其它同样装有氨的工艺设备。浓厚的氨气云迅速扩散到整个工厂，笼罩了周边的企业和邻近的社区。事故共造成129人死亡，1150人受伤。液氨作为企业重点管控危化品，其安全风险管控一直是企业安全生产管理的重中之重。

　　某公司为有色金属加工新材料行业的铜板带生产企业，作为一家军民技术互融的高新技术企业，在生产过程中，液氨主要作为生产保护性用气和辅助生产材料使用，主要用于氨分解炉和表面处理等环节，液氨站设置两个20m³的储罐（为第Ⅱ类压力容器），因其存在“易燃、易爆、有毒”危险物质与“压力容器”设备、复杂“周边环境”及“人为管理”因素交织形成的系统性风险，为重大危险源一级危险点，作为防范重特大事故的“核心战场”，液氨站的管控必须以“万无一失”，防“一失万无”。

　　传统工作由于存在效率低下、风险感知滞后、数据分散割裂、响应速度迟缓等弊端，随着国家对危化安全生产监管力度持续升级，行业标准化、精细化、智能化管控要求全面落地，人工管控模式已无法适配现代化危化企业的生产运营需求。“工业互联网＋危化安全生产”已成为企业提升安全治理能力、强化风险防控的重要抓手。依托工业互联网、人工智能、大数据、数字孪生等新一代信息技术，搭建智能化安全管控平台，构建起严密的“责任—技术—机制”防线，实现对重大危险源全流程、全天候、无间断动态监管，降低人为疏漏带来的安全风险，塑造安全核心竞争力，坚决有力稳控安全形势，加快建设本质安全型企业，实现“零生产安全事故，零环境污染事故”的工作目标，成为企业转型升级、筑牢安全防线的必然趋势。

　　二、实施数智化改造的实践性

　　重大危险源有效管理的本质是预防管理，基于安全风险控制必须关口前移，强化源头防控，围绕实现液氨罐区安全仪表功能，对液氨罐区的工艺管道流程进行梳理剖析，确定氨分解站和液氨站监测系统安全数智化改造方案。

　　（一）完善GDS系统

　　通过完善GDS系统，实时监测各泄漏源状况，当出现泄漏危险时主动预警联动，以达到消除隐患保证安全生产的作用。GDS系统配置1台报警气体报警控制器（32路），UPS电源1套（3KVA/Min）；GDS软件控制系统设置数据报警，联锁动作，历史数据记录、报警记录等；液氨罐区域5个氨气气体探头，实现数据报警，高高联锁动作水帘(信号引入控制室，气体探头输出信号4-20ma）；其他区域7个氢气气体探头和7个氨气气体探头，实现数据报警(信号引入控制室，气体探头输出信号4-20ma）。

　　（二）增设PLC系统

　　通过增设PLC系统，实现联锁动作，数据报警，历史数据记录、报警记录等功能。PLC系统控制配置电脑1套（i7 8G+256G，含主机显示器），UPS电源1套（3KVA/Min），PLC系统软件1套；PLC软件控制系统设置联锁动作，数据报警，历史数据记录、报警记录等；罐区4个温度信号，2个液位信号，2个压力信号，实现数据报警，联锁动作(信号引入控制室，信号输出信号4-20ma）；控制室5个压力信号，2个温度信号，4个流量信号（每个流量信号包含压差、温度、流量3个信号），4个温度信号，实现数据报警，联锁动作(信号引入控制室，信号输出信号4-20ma）；AI点共计27个，DO点共计23个。

　　通过一系列机械化、自动化、智能化设备的投入，系统得以升级改造，液氨站拥有防火堤、水幕喷淋系统1套、水冷却系统2套、联锁报警系统1套、紧急切断阀1套、视频监控系统1套、液氨气化器2套、液氨压力显示传感器2套、液氨液位计2套、安全阀4套、防雷接地网1套、静电报警器1套、静电接地线6条等，具备自动控制、远程手动控制、数据自动监控等功能，最大程度地降低了操作人员现场作业时的风险，而且通过自动联锁功能，能实现氨气泄漏自动喷淋、卸氨自动切断、自动报警等操作，提高了罐区安全生产运行水平。

　　三、实施数智化改造的有效性

　　液氨站安全数智化系统的改造升级，相当于为重大危险源液氨站的安全控制装配了最强大脑，从“人防”到“技防+智防”，从基础感知到智能协同、自主闭环，数智赋能重塑液氨罐区安全管控模式，实现了生产数据时采、实时生产监视、历史曲线、工况回放、智能报表、对标管理和智能报警等功能应用，进一步满足了远程监控、智能优化、数据分析、数据共享和管控一体化需求，减少人员高危作业、提升巡检质量、加快应急响应、降低事故概率，以硬核科技守护罐区平稳运行、保障人员生命安全、守护企业高质量发展。

　　（一）构建智能监测体系。增设高精度气体监测探头、多参数传感器及报警控制器，覆盖温度、压力、流量等关键指标，并配置紧急自动切断阀、自动水幕喷淋等联锁装置，形成“风险可预判、过程可追溯、处置可协同”的能力，实现“监测-预警-处置”一体化闭环。

　　（二）推进数据集成管理。升级PLC系统，整合现场设备运行数据建立数据库，并通过值班室双屏可视化平台实时展示监测数据、设备状态及异常报警信息，实现了风险防控前瞻化，PLC系统结合智能分析技术，提前识别潜在隐患，达到安全管控 “自主化、可视化、预测性” 阶段，推动事故防范从“事后应对”向“事前预警”转变。

　　（三）强化异常分析能力。基于历史数据与实时反馈，运用算法模型预判设备故障或泄漏风险，形成“数据驱动+智能研判”的主动防控机制。传感器网络与联锁装置实现毫秒级响应，替代传统人工巡检，降低漏检误判风险，本质安全水平与应急管理能力迈向新台阶。

　　（四）提升系统治理水平。数智化改造有效带动了制度规范、素质提升等维度工作的开展。完善了液氨站运行规程、检修规程、动火制度、出入管理及隐患排查治理等制度，强化风险辨识与隐患闭环，提升人员素质与应急处突能力，完善应急预案与演练，严格落实重大危险源安全包保责任制等，不断压实安全责任，完善风险防控体系，安全生产形势持续稳定向好。

　　四、结语

　　重大危险源安全管控是一个系统工程，必须树立“零违章、零伤害、零事故”“100%安全、100%可靠、100%放心”的理念，围绕“人、物、环、管”四大要素，通过“体系强安、科技兴安、严管铸安、文化固安、场景控安、应急护安”，不断夯实安全基石，纵深推进“数智强安”专项工程，强化人工智能基础支撑能力，以数智安全管理平台、安全管控智能装备为抓手，从逻辑、业务、数据等架构整体规划，加速“人工智能+安监”体系落地，从工艺控制、设备维护、环境监测和应急管理等方面进行综合管控，打造数智化安全管控模式，构建安全风险管控、隐患排查治理和应急处置三道防线，不断提高氨区重大危险源的本质安全和管理水平。

　　（单位：太原晋西春雷铜业有限公司，作者：王卫华  王伟）