氯碱企业的智能安全管理系统

氯碱企业的智能安全管理系统

山杰涛 ,张玉永

新疆中泰化学股份有限公司，新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：社会经济的发展，我国的智能化技术也越来越先进，并在各个行业中得到了广泛的应用。氯碱化工产业是我国国民经济重要的支柱产业之一，是社会发展中不可或缺的重要行业。本文首先对氯碱化工企业工艺生产过程简介，其次对现状分析，最后就氯碱化工企业的智能安全管理系统总体建设方案进行研究，以供参考。

关键词：氯碱;安全管理;智能化;系统

引言

随着我国工业水平与信息化技术的不断发展，两化融合已成为工业企业的发展趋势，实现人员安全、设施安全、系统安全是企业管理的根本。更大自动控制和安全仪表联锁等安全设施的安全资金投入，提升企业的安全管理化水平。因专职人员配置不足和安全管理水平薄弱导致的企业发生安全事故，一旦发生安全事故就会导致严重的事故后果，因此对企业的安全管理提出了更高的要求。

1氯碱化工企业工艺生产过程简介

离子膜法烧碱生产工艺中，精制盐水(NaCl溶液)在电解槽阳极室经直流电电解，产生氯气，水在阴极室电解产生氢气。氯气是窒息性有毒气体，在空气中的最大允许质量浓度为1mg/m3;氢气是易燃易爆气体，遇明火极易发生爆炸事故;烧碱(质量分数32%)及辅助物料盐酸(质量分数31%)则具有强腐蚀性。此外，电解槽正常运行时，电流强度较大，一般在13kA以上，且前后电源铜排、单元槽均处于裸露状态，易发生人员触电事故。生产的氯气经干燥、压缩后，部分送往液氯工段进行液化出售，部分送往盐酸工段，在合成炉中与氢气燃烧生产氯化氢气体，氯化氢气体经纯水吸收后，生产出盐酸。因此，在整个氯碱化工生产过程中，存在的主要危险因素有中毒、火灾、爆炸、腐蚀和触电等。氯碱企业应在多层安全防护设计理念指引下，从氯碱工艺本质安全性出发，加强对运行装置的有效管理;建立风险分级管控机制;重视检修作业过程监管，合理选择承包商;加强操作人员的业务技能培训;严格履行工艺变更程序;建立完善的事故应急处置体系;确保氯碱装置的安全稳定运行。

2现状分析

(1)各系统单独实现各自功能，服务器及运行平台均独立设置，实现设备整体监测难度很大。(2)控制系统软硬件负荷较重，系统剩余运行时间较短，安全隐患较大。(3)数据库不统一、不规范，内部信息不能实现资源共享。控制系统中硬件联动较多，导致系统可编辑性差，维护复杂。(4)由于没有与生产控制系统融合，操作人员不能通过视频对报警信息、现场操作等重新核查。(5)操作人员须使用多种类型和不同编程逻辑的客户管理平台，可能导致操作不流畅甚至混乱。因此，三友氯碱亟需完善智能安全管理系统，以便操作人员及管理人员全面了解重大危险源的实时监测数据，进而对现场突发事件作出及时准确的处理;另外，通过建立统一的安全管理平台，还能充分利用现有系统内资源，优化管理，降低成本。

3系统总体建设方案

3.1促进企业隐患信息数据的多元化融合

在氯碱企业厂区进行网格化安全管理的模式下，检查出的隐患问题表现出信息参差不齐、重复性和相似性等特点，我们可以借用现代化的安全管理理念和技术对隐患数据信息进行统计、分析和归纳，对具有重复性、相似性的隐患问题进行归纳总结，归纳总结出安全事故发生的主要原因和应急处理的安全措施。同时，安全事故的发生是由于多因素共同作用下导致发生的，我们通过深刻分析安全事故的致灾因素确定事故发生的根源，从而从根源上严控事故发生的致灾因素，保证企业的安全生产运行。

3.2建设PI实时数据库系统软件功能

（1）实现DCS系统数据采集。采集各集散控制系统（DCS）、PLC系统、SCADA系统、智能仪表等数据，采集数据的类型包括模拟量、开关量等。对于模拟量以定时扫描的方式获取数据更新，对于开关量或事件，通过事件触发的方式来获取数据更新。数据采集更新周期保持与现场数据刷新时间同步，最小支持毫秒级。实时数据库在支持多数据库数据采集的基础上，将各个系统之间有关联性的数据进行整合存储并进行统一管理。基于企业生产过程中的各个单元（设备、车间等）进行数据建模。建模模块可引用不同系统之间，不同业务类型的数据，通过自带的函数库，进行多种自定义计算，计算结果可关联至生产单元并进行持久化存储，作为后续数据分析的重要基础。（2）进行数据界面组态。通过系统提供的组态工具实现界面和数据的重新组态。实时展示PI实时数据库中的实时和历史数据。能够实现从任何一台授权的PC实时查看数据、即时将当前值与历史值进行比较、快速深入发掘以确定问题根源并对关键值和事件作出恰当的响应。（3）采集并存储生产运行数据，建立公司数据管理档案，提供高速的实时、历史数据服务。通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、化验室信息系统、模拟与优化等应用程序，在业务管理和实时生产之间起到桥梁作用。

3.3建立完善事故预案

(1)编辑事故预案，内容应完整。预案的内容应包括单位基本情况、危险目标、可利用资源分布、应急救援组织、报警及通信联络方式、现场处置措施、人员紧急疏散及撤离、危险区的隔离、检测抢险救援及控制措施、救护、现场保护与现场洗消、应急救援保障、预案分级响应条件、事故应急救援终止程序、应急培训计划、演练计划、附件等项目。(2)针对不同部位制订相应的演练预案。(3)预案操作性要强，应根据预设的各种紧急情况编制详细的处置步骤。(4)应急抢险组织机构和人员的职责分工明确，并有具体的落实措施。

3.4设备运行信号监测系统

建立设备智能监测诊断平台，采用模块化设计，定制开发设备组态模块、采集模块、显示模块、报警模块、分析模块、故障模型建立、移动端APP、报告模块等功能模块;在服务器布署智能算法和管理软件;软件系统具备标准协议和接口，能够读取外部数据。以聚合一车间离心机为例，根据现场环境，数据采集、传输、存储等需求，在离心机上安装轴振动加速度传感器、磁吸式温度传感器及网络传输等硬件设备，实现了离心机轴温及前后轴振动的实时监测。设备运行信号监测系统运行后，将采集到的振动、温度等模拟信号在现场完成模数转换、数据边缘计算，然后将数字信号传送到集散控制系统中，再通过服务器传入调度系统数据库，形成大数据用于进行设备运行趋势及频谱分析。

3.5实现企业监控的智能化、预警化和多元化

企业高效、清晰的监控是保证企业安全生产的重要基础和保证，通过网格化的管理模式依托企业智能化管理平台，通过移动端、ＰＣ端和微信公众号实现对企业生产装置和现场的实时在线监管，实现全方位、各路段和全厂区的监控，实现对现场的精准化的在线关注、实现及时发现、及时处理，从而提高安全事故的处理效率和精准化管理。

结语

综上所述，氯碱生产工艺安全事故会造成严重的人员伤亡和极大的经济损失，影响企业的正常运行，严重损害社会形象。氯碱企业应该通过对工艺生产过程中装置、风险、人员、变更等因素的有效管理，提升工艺过程的安全性。智能安全管理系统的实施，不仅提高了该公司的安全生产管理水平，而且促进了危化品企业的管理向更可靠、更智能、更高效方向发展。

参考文献

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