■ 中国石油和化学工业联合会 胡娟 李瑞昀 邢雪健
在我国国民经济高速发展的今天，危险化学品(简称：危化品)作为工业生产和人民生活中重要物资和原材料、辅料以及产成品的重要组成部分，其产值以及需求量近年来都在不断攀升。但由于生产工艺及产品性能的特殊性、危险性，导致生产、经营危险化学品企业在生产过程中事故频发。因此，本文将针对危险化学品生产企业智能化改造方案进行深入探索和研究，切实地促进我国该行业安全生产的进一步发展，也为关注该话题的相关人员提供参考和借鉴。
智能改造的必要性
1. 当前我国危险化学品安全生产形势及事故类型分析
当前，我国危险化学品安全生产形势总体稳定向好，“十二五”以来，全国危险化学品事故死亡人数以年均10%以上的幅度下降；2016年，全国共发生化工和危险化学品较大事故12起、死亡41人，同比分别下降25%和38%。但危险化学品领域安全生产基础薄弱、企业法治意识淡薄、技术装备落后、安全管理水平不高，加之经济下行压力下可能导致安全投入下降，均给安全生产带来了不利影响。
危险化学品生产行业事故按发生类别分为爆炸事故、泄漏中毒窒息事故以及火灾事故等。近年来的统计数据表明，危险化学品爆炸事故所占比重最大，约占80%；其次是泄漏中毒事故和火灾事故，约占20%。
2. 危化品智能化改造的必要性
近年来，危化品安全生产事故的频发促使国家高度重视各类危化品企业安全生产主体责任的落实。鉴于危化品生产企业的智能化改造方法的安全有效性，其亦在国家层面得到大力支持推广。危险化学品智能化改造必将成为实现危化品安全生产监督及控制的重要措施之一，其方案的研究及开发对于提高生产企业智能化改造水平具有积极意义。
3. 危险化学品智能化改造发展趋势
危化品智能化改造贯穿于危化品生产、储存、运输及使用等各个环节。目前，常用的智能化改造方法包括以下4种类型：可编程序控制器，主要用于顺序控制，面向任务相对简单的设备控制和小型自动控制工艺；集散控制系统（简称DCS系统），包括控制站、工程师站、操作站和网络等4部分，主要用于大规模连续过程控制，面向较大规模的工厂级监控管理；紧急停车系统，正常情况下处于静态，只有在生产装置出现紧急情况下直接发出保护联锁信号，以对现场设备进行安全保护，从而避免危险扩散造成的巨大损失；安全仪表系统，即采用仪表实现安全功能的系统。
实际过程中大多采用组合方式进行使用，基于各类自动化控制及安全联锁方法，通过分析不同工艺或设备的控制指标（如温度、压力、流量、液位等），实现对危化品生产、储存、运输及使用等各个环节的智能化改造。
——生产环节
危化品生产环节的危险性来自两方面，一是参与化工生产过程物质本身的危险性；二是化工生产工艺过程本身（包括生产条件、化工设备等）的危险性。如何采取具有针对性、实用性和科学性的安全措施对于保障危化品生产环节的安全性具有重要意义，而智能化改造方法作为一种高效控制手段，将其运用于危化品生产环节必将大幅提高生产企业的安全生产管理水平。
——仓储运输环节
危化品仓储运输环节，由于具有危化品存储量大、事故波及性强等特点，事故隐患有时甚至比生产、使用环节中要大得多。因此，做好危化品仓储运输安全管理工作是危化品安全生产工作的重要组成部分。
危化品仓储运输过程中大多涉及储罐、车辆及库区等，因此，其智能化改造大多集中于对储罐、车辆及库区等的改造。以储罐为例，其控制指标包括液位、温度及流量，通过采用智能化改造可实现多种危险情况下的安全措施。
——使用环节
如选冶工艺作为黄金矿山生产过程中的关键技术，其涉及危化品氰化钠的使用，因此，氰化钠的安全使用直接关系企业经济及社会效益。
其中，以氰化钠储罐液位报警联锁系统为例，当氰化钠储罐液位达到报警上限时，DCS 系统发出液位高报警信号；当氰化钠储罐液位达到报警上上限时，DCS系统发出液位高高报警信号，联锁关闭切断阀；当氰化钠储罐液位达到报警下限时，DCS 系统发出液位低报警信号。
4. 智能化改造要素的内涵
针对危险化学品生产、仓储和运输存在的问题，危险化学品生产企业智能化改造需求主要有：数据库和安全监管网络亟需强化，智能化全程监控管理水平亟需提高，共享的管理信息系统亟需完善，危险化学品道路运输信息平台亟需建立。
危化品企业智能改造方案
对危化品企业进行智能化改造，需建立危险化学品监管信息平台,形成危险化学品生产、存储、使用、经营、运输和废弃处置等环节的大数据库，危险化学品信息数据实现闭环管理，基本实现危险化学品全生命周期信息化安全管理，提升企业自身安全管理水平。
智能化改造主要包括：危险化工工艺装置的智能控制系统改造、重点监管危险化学品生产储存装置的智能控制系统改造、重大危险源企业的智能控制系统改造、危险化学品仓储管理智能化改造、危险化学品运输过程智能化改造。下文以重大危险源企业的智能控制系统改造方案为例，简单介绍。
重大危险源智能监控系统包括3个子系统：在线监控信息管理子系统、在线监控子系统和监控分析及预警处理子系统。
系统功能总体结构如图1所示。
1． 监控信息管理子系统
监控信息管理子系统包括：筛选确认监控源并进行监控源信息管理、企业设计监控方案并备案管理企业监控方案、监控设备信息管理、设计分级预警方案、制定预警指标等。
系统能够确定需要监控的危险源和确认监控等级，同时指导或协助企业完成监控设备选型、监控方案的制定，并完成安监局对企业监控方案和设备的备案。设计和规范通用参考性危险源警戒指标，同时确认每个受监控危险源的政府级监控参数和警戒指标，并对警戒指标进行分级。结合监控等级分类和警戒指标分级确认政府级分级预警方案。为危险源的在线监控完善基础数据准备。指导并协助企业完成企业级预警方案和预警指标的设定。
2. 在线监控子系统
在线监控子系统包括：危险化学品在线监管和其他危险源监管等。系统根据日常监管工作的实际需求和企业端重大危险源监控系统的配置，设计基于集成GIS、组态以及视频监控等先进技术的综合监管平台。
在线监控系统可以实现在线实时监查，能够实时反馈重大危险源的运行状态。通过指标数据提取的手段，得到重大危险源状态参数的实时呈现；通过视频监测手段，获取重大危险源直观的实时情形展示及周边环境状态展示；并可以对指标和视频进行回溯查询。
3. 监控分析及预警处理子系统
监控分析及预警处理子系统包括：监控设备状态监督、动态分析、分级预警、监督预警处理、总结及改进、安全状况趋势分析和综合统计分析等。
具体可实现功能有：数据预处理、视频分析、数据融合、动态分析、设备异常处理、分级预警、监督危险源处理、总结（奖惩）、安全状态走势分析和统计分析等。
智能改造的措施建议
在危险化学品生产监管方面，需要进一步强化涉及“两重点一重大”危化品企业的安全监管。涉及重点监管危险化工工艺和重点监管危险化学品的生产企业，必须装备和完善自动控制、紧急停车系统和安全联锁装置。
同时，在危险化学品运输监管方面，需要加强危险品运输作业过程监督管理，尤其是危险货物车辆联网联控系统的接入管理和港口危险品罐区（储罐）、库（堆）场、危险品码头应按相关规定配备消防、防雷电、防静电、防污染等相关设施设备。同时，需要开展危险品运输风险防控，建立安全生产风险管理制度，开展风险源辨识、评估，确定风险等级，制定具体控制措施。
为推进危险化学品生产企业智能化改造工作的深入开展，实现创新资源共享和优势互补，引导创新要素向企业聚集，培育创新人才，促进校政企更加紧密结合，针对危险化学品智能化升级过程中的资金需求，应成立以政府为主导的智能装备租赁公司、风险投资基金，对智能化改造项目给予资金支持。