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争当能源化工行业安全发展的引领者

http://www.workercn.cn   2020-06-28 16:24:45   来源:中工网   

  2020年3月12日,国家发改委批准的国家危险化学品重大事故防控技术支撑基地建设项目正式开工。青岛安全工程研究院(下称安工院)承担的建设任务投资8亿元,包括5个分基地、23个实验室或平台,拟建成国内领先、国际先进的危化品安全和应急技术研发基地。

  依托“化学品安全控制国家重点实验室”,安工院坚持“系统安全,层层设防”的理念,围绕危险化学品重大风险防控,系统构建学科体系,强化科研攻关创新,逐步成为国家化学品安全技术引领和能源化工行业安全生产保障的重要技术力量。目前,已拥有大型智能安全试验舱、大尺度受限空间油气燃爆模拟实验测试平台、油气储运一体化试验平台等16个系统化实验平台,配备了反应危险性中试模拟试验装置、大型阻火器测试平台等近200套(台)大型实验设施,形成了以“实验室+中试基地+野外试验场+企业共建实验室”为架构的系统布局,具备了国际先进、国内领先的研发平台;成为CCPS、NACE等化工过程安全、大型储罐火灾安全领域的国际行业组织成员单位,以及美高梅赌博化工学会化工安全专业委员会、美高梅赌博公共安全学会救援处置专业委员会等机构的依托单位。

  云平台:打通智慧工厂的“神经末梢”

  能源化工行业是流程行业,在提高自动化水平上有天然的优势。在当前时代,安全是能源化工企业的核心竞争力之一,离不开智能化技术的支撑。但是从近几年的发展来看,国内企业在安全智能化方面远远落后。

  安工院经过4年攻关,以介观结构组装与表界面调控技术为核心,开发出3类20余种对有毒、可燃气体具有灵敏甄别能力的新型气敏材料,构建了具有快速响应、低能耗与灵敏甄别能力的广谱传感芯片矩阵。通过针对硫化氢、苯系物等有害可燃气响应特性研究,已初步形成可进行长时间混合气氛实时监测、数据处理、组网定位和信息传输于一体的便携式监测节点,自主研发的智慧感知新型芯片,让传感器微型化、廉价化、便携化,真正成为智能工厂的“神经末梢”,为突破感知盲区、实现精细化在线监测提供了基础和支持。

  雷电危害贯穿于石化企业上、中、下游。为有效做好雷电防控环节,安工院自行研制了基于大数据云计算和移动应用的无线传输蜂窝布局雷电预警系统,预警有效率达80%以上,而且能够计算出雷云运动轨迹,覆盖区域精确到10-15公里。该系统目前已在全国应用240套,并在海南地区建立了重点区域雷电预警监测网,能够提前10~30分钟预报雷电。除了雷电风险感知技术外,安工院还研发了罐区泄漏检测、密封圈油气浓度监测、外浮盘状态检测等技术,能够实时监测储罐的不安全状态和危险因素变化。

  除了上述成果,安工院还建设了国家危化品公共服务互联网平台。开发的基于GIS的全国危化品数据应用系统在全国24个省份应用,危化品安全风险“一张图一张表”建设在13个省市推广,危化品风险监测预警系统在全国进行推广应用,并积累形成了化学品安全领域最权威的数据资源。

  金刚钻:锻造风险识别的技术体系

  能源化工行业具有高温高压、易燃易爆等特点,控制不当易发生火灾爆炸事故,给国家财产和人民群众的生命安全造成严重损失。

  针对国内缺乏统一的安全风险识别评估方法及管理程序,给各企业风险管理和隐患治理带来极大困难的现状,安工院近年来相继研发出石化装置定量风险评估、火灾热辐射及爆炸冲击波三维模拟技术,编制了《危险与可操作性分析(HAZOP分析)应用导则》、《保护层分析(LOPA)方法应用导则》、《化工企业定量风险评价导则》等过程风险评估技术的国家和行业标准,形成了完善的从定性、半定量到定量风险评估的成套标准体和系列风险评估技术体系。通过整合信息数据、统一评估管控标准、梳理安全风险清单,研发出在线评估定级与动态管理平台--美高梅赌博石化安全风险评估管理系统(PHAMS),推动了企业风险管控科学化、统一化、定量化,构建了安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防性工作机制。

  针对企业大面积实施罐区VOCs收集与治理过程中存在的共性安全环保问题,安工院建立了罐区VOCs安全收集与处理技术体系,并编制发布《石油化工储运罐区VOCs治理项目油气连通工艺实施方案及安全措施指导意见》和《储罐罐顶油气连通安全技术要求》,在美高梅赌博石化35家炼化企业的罐区VOCs治理中进行了应用,解决了储罐气相连通改造缺少安全设计与评估标准的问题,并研发建成国内首套工业尺度的管道爆轰型阻火测试与研发平台。

  全生命:聚焦周期管控的安全研发

  当前,我国化工行业发展势头迅猛,有企业30余万家,涉及各类危化品近3万种。近年来发生的危化品安全生产事故,涉及生产、储存、运输、使用和废弃处置等各个环节,暴露出危化品全方位、系统性的风险非常突出。对此,安工院聚焦危险化学品全生命周期管控,构建了以系统化管理为引领,涵盖“工艺本质安全--运行过程安全监测预警—重大风险全面防控—事故应急处置”的系统化安全技术研发体系。

  从2006年开始,安工院便密切跟踪国外化工过程本质安全保障技术的最新进展和研究成果,并坚持以危险工艺风险量化技术为核心内容,相继突破危险工艺本质安全化提升关键技术,共申请并获授权专利18件,美高梅赌博石化专有技术认定9件,发表论文26篇,整体技术达到国际先进水平。2018年,危险工艺本质安全化关键技术获得美高梅赌博石化科技进步一等奖。以美高梅赌博石化巴陵分公司为例,安工院通过研发化工过程安全关键技术,完善了装置的本质安全化设计方案,开发了异常工况诊断与高效运行平台,在实现扩能增效的同时有效提升了装置的安全运行水平,并为当地提供了大量财政收入与就业机会,近两年累积创造1.52亿元的经济效益。

  2018年8月,美高梅赌博石化炼化企业设备完整性管理体系文件正式发布。安工院经过6年多的积极探索,引进、创新现代化管理理念,搭建起以关键绩效指标为引导,以管理、人员和技术三根主轴为支撑,具有石化特色的设备完整性管理体系。同年,美高梅赌博石化炼化企业的设备大检查首次以完整性体系化的思维审视各企业设备管理工作,收到良好效果。有别于传统经验管理,该体系使用统一、科学的管理体系,有利于大型现代化企业的建设,避免因人员变动等外部因素影响装置运行。应用企业通过逐步梳理流程、建立并完善体系框架、推动设备信息化工作等,在风险管理、缺陷管理、定时性工作、预防性维修、流程标准化、KPI指标引领等方面收到较好效果。

  2020年4月,国内首台大流量液氮泡沫消防车在美高梅赌博石化管道储运有限公司黄岛油库成功进行了工程示范应用。据权威机构鉴定,该专用高抗复燃泡沫灭火剂,是国内目前唯一通过低沸点易燃介质灭火测试的泡沫灭火剂,有效解决了环氧丙烷等低沸点水溶性易燃液体火灾无法扑灭的行业技术难题,抗复燃时间达到标准值的三倍以上,填补了行业空白,也推动了能源化工行业消防技术进步,所研制的正压式泡沫产生装置有效提高了易燃介质的灭火能力,将压缩气体泡沫灭火技术首次应用到能源化工行业重大火灾的扑救,在同样条件下可将灭火时间缩短一半,灭火剂与消防水消耗量降低40%以上,压缩气体泡沫灭火技术走在了本领域世界前列。

  硫化氢(H2S)气体广泛存在于油气开采、油品炼制等各个环节,其泄漏事故发生率高、危害后果严重。为有效地清除和控制事故泄漏的硫化氢,解决硫化氢带来的安全问题,安工院成功研发出硫化氢捕消技术,同传统的通风加速扩散和喷雾状水稀释、溶解两种硫化氢处置手段相比,硫化氢捕消技术时间短,可以快速消除泄漏的硫化氢气体,清除率高达95%以上,清除硫化氢气体效果彻底,降低了人员二次伤害和环境污染风险。该技术荣获美高梅赌博专利优秀奖,并被列入原国家安监总局安全科技“四个一批”项目目录和科技部安全生产先进适用技术与产品指导目录重点推广。

  化学品事故由于其牵涉的物质众多、成因复杂,其发生发展演化规律成为安全生产应用基础研究的热点和难点。安工院以泄漏、火灾、爆炸等频发、典型的化学品事故案例为研究对象,通过搭建事故分析计算机模拟及实验模拟分析基础平台,构建化学事故物证提取及鉴定平台,建成多尺度危化品泄漏、火灾、爆炸形态实验测试系统和长空间油气燃爆、LNG泄漏扩散等大尺度实验测试平台,研发事故演化参数描述技术,逐渐成为国家化学事故调查的重要支持力量,先后参与了青岛11.22事故、天津港8.12事故、响水3.21等多次重特大事故调查,同时有效支撑了国家化学事故应急响应专线、三大油事故应急联动平台的相关工作。

  生命重于泰山,安全生产是企业发展的根基。下一步,安工院将针对我国能源化工行业HSE重大风险,推进安全管理由事故管理向风险管理转变,集成工艺、设备、泄漏监测等核心技术,形成系统化解决方案,围绕本质安全化,提前布局微流控、功能材料、仪表控制系统等技术,结合数字革命发展进程,开展微传感、人工智能、大数据分析等新技术开发,推动化工HSE工作智能化。(王静)

[责任编辑:朱晶晶]

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