化工企業設備安全風險與隱患管理

高智祥

(內蒙古鄂爾多斯電力冶金集團股份有限公司氯堿化工分公司電石公司，內蒙古 鄂爾多斯 016064)

1 化工設備安全隱患

1.1 腐蝕

在化工生產過程中，使用的設備裝置大都是由金屬制作，在長期使用下會與原材料發生化學反應產生腐蝕。同時在設備輸送流體期間也很容易隨著時間的推移產生沖刷腐蝕，引起設備磨損腐蝕，在這種情況下，金屬設備的表面會與周圍的介質產生化學或電化學反應，從而造成金屬設備的損壞。

1.2 疲勞裂紋

化工設備的疲勞裂紋會在轉動機械中產生，尤其是一些往復式運動設備的部件，在工作過程中會比較常見。而更加嚴重的疲勞損傷通常會在管線和壓力容器中產生，這是由某些管線和容器在工作過程中，由于周期變換的溫度和壓力所造成的[2]。普通的機械疲勞開裂現象主要出現在金屬表層，隨著時間的推移會表現出應力突變問題，導致裂紋快速在金屬表面拓展，最終導致設備損壞。

1.3 擺動與運轉故障

化工設備在實際操作過程中，由于設備的安裝、保養、維護等問題造成一定的局限性，加上在生產過程中產生的壓力、振動、沖擊力等因素的作用影響，導致一些零件在工作過程中發生“硬對硬”的碰撞，導致零件變形[3]。此時，設備如果仍需長期運轉，則會造成部件之間的空隙增加，產生摩擦和其他問題。另外，化工設備在運轉過程中難免會與材料、物料和堅硬的物料、器械設備等產生碰撞和摩擦，也會造成設備機械損傷或出現腐蝕。

2 化工設備安全風險管理措施

2.1 風險識別

在化工企業生產期間，每一道工藝流程都會因為不同的化學反應、化學物質而產生不同的結果。為了能夠在生產環節中對風險加以規避，在工藝生產設計之前，就應當對每一種化學工藝、化學物質進行全面分析，對設備生產工藝的水平和使用材料以及設備的質量、生產環境等全面分析，根據企業實際生產現狀優化生產工藝，選擇合適材料、裝備，嚴格遵守相關標準和要求，選擇合適的材料與工藝，從源頭上進行風險識別，確保化工設備的安全穩定運行。

2.2 風險評估

化工企業應成立風險評估團隊，對化工設備存在的風險進行評估，劃分不同風險級別，并制訂相應控制對策。所有級別都應當對所識別出的危險作出實質性的評估和定量分析。各專門機構要以危險評估為導向，做好本部門設備的危險評估工作。各單位應該建立包括主要負責人，管理人員、技術人員、專家以及一線員工代表在內的危險因素評估專家小組，針對工藝、設備、人員、作業活動等進行風險辨識和風險評估，制定出整個公司的風險清單，進行分級管控，并將風險評估結果進行全員告知，根據評估結果要求進行分級管控。同時，每年對各單元的危險評估結果重新進行一次的評估。

2.3 風險控制

為了對風險進行科學控制，公司較大級以上風險都應該成立風險管控小組，每個風險管控小組分別展開JHA、SCL、HAZOP 分析，并制定出各有害因素的預防措施及事件后果嚴重性的緩解措施。把重點工作和行動任務分解到責任單位，明確部門完成時限。工程技術措施也要有技術方案和實施方案，風險控制小組根據專家組所制定的風險控制措施量化規則(管理類措施是以月為單位，工程技術類措施是以完成情況為單位)，給每一項風險控制措施打分。以各項措施的年內完成計劃為依據，對年度風險的降值目標進行設定。與此同時，還應該對風險值降低的情況進行考核，并將其公之于眾，企業各級主要負責人應該承擔其最大風險。按所負責的工作范圍及所涉及的風險價值，將其他風險分配給其他負責人。各級風險承包商對風險的管理控制措施進行審批，并對有關的管理控制工作展開科學的指導，將各類資源進行充分利用和整合，以保證風險管控方案得到有效落實。

2.4 風險監測

在企業內部，應主要采用限期閉環的工作方式來進行風險監控。每個風險控制組的組長要組織每個月的風險控制專題會議并對其進行跟蹤。風險控制專題研討會可與各業務部門(中心)及各專業部門的HSE 委員會合辦，但必須單獨作為一個專題來討論和評述。公司的風險隱患評估專家組，每月都會舉行一次會議，對公司級的風險控制措施進行跟蹤和推進，對每個月的風險動態下降值進行評估，并在每月的領導班子會議上，向公司的領導報告風險控制工作的進度，同時貫徹公司領導對風險控制工作的指示。在公司的年度業績評估和先進單位的評選中，將風險控制工作列入到公司的年度業績評估和先進單位的評選中，當風險符合降級標準或者銷項要求的時候，就會進行相應的降級或者銷項的審批。

3 化工設備安全風險與隱患管理要點

3.1 檢修前進行技術處理

在化工企業生產過程中，設備檢修技術對于設備安全和生產安全有著十分重要的作用。而在檢修之前需要實現科學的技術處理。在這段時間里，要按照設備停車的時間、步驟和工藝等要素，對停車的次序和計劃進行嚴格的核實，從而讓其可以有序地進行操作。生產設備在停車階段的成功與否直接關系到化工安全生產的成功與否，也關系到維修操作能否安全、穩定地進行。

普通設備停車的安全技術包括：

(1)嚴格依照預先確定的和已設方案進行停機，與維修計劃、上下工序、有關工段之間緊密溝通，并按照停機的計劃對設備進行科學的管理。

(2)泄壓操作需要緩慢進行，一直到設備泄壓完畢，在泄壓完畢之前不能對設備進行任何部件的拆卸操作。

(3)必須排空設備內部存留的材料物質，在對殘余物料進行排放前，要對排放口的狀況進行檢查。鑒于化學品所具有的易燃易爆、有毒有害等特性，要進行科學的物料排放管理，不能將其隨意排放到下水道或地面上，要將其放置在特定的安全場所或特定的儲罐中，避免產生二次污染的問題。要盡可能地將管路中的材料清空并泵凈，所排出的氣體和液體不能被回收或使用，則需要將其干凈處理，避免大量擴散到空氣中影響人們的身體健康。

3.2 檢修前切斷設備內介質來源與置換介質

在進入化工設備進行作業之前，需要將該設備停機，一定要確保介質沒有內泄漏。有些化學設備在長期使用過程中，許多與其相連的管路和閥門開關沒有到位，造成內泄漏。在檢修工作剛開始時如果不認真檢修，一旦發生漏氣、漏液，例如煤氣、氨氣、酸氣、高溫氣體等出現內泄漏，可能引發重大事故，造成非常嚴重的后果。因此，工作人員一定要對管線連接進行仔細檢查，對于一些易燃、易爆介質的管線應在閥門后面安裝擋板。

為保證后續管道維修工作的順利進行，管線中所含的有害、可燃、可爆性氣體，需要對其進行有效的置換。通常情況下，他們會選擇用水蒸氣或者是氮氣來替代，優先選擇的置換氣體為氮氣，因為水蒸氣需要冷卻會造成成本浪費。對于溫度較高的液體可考慮先排空，然后用冷料或者是加入冷水來冷卻。如果是高壓設備則需要對其進行泄壓操作，將氣體設備的壓力降到正常水平。

3.3 安全防護檢修人員生命安全

在執行化工設備的安全檢修工作時，必須加強對參加檢修人員的保護。職業保護不僅僅是穿著防護服，在化工行業中也要做好職業保護工作。可以提供一些防護措施，在特定條件下，必須穿戴抗靜電服裝，衣著要整齊，避免靜電火花和具有腐蝕性的物品與肌膚相接觸，切勿攜帶尖角和金屬工具，以免劃破防護衣。頭盔必須要鎖好，帽子必須要正確佩戴。

在設備內部操作時，因空間狹小，容易產生碰撞。所以，在帽芯和殼之間要預留一定的間隔，為了避免下落物體撞擊時，帽芯無法將帽桿與頭部分離，造成頭部損傷，所以要在帽芯中留出足夠的緩沖空間。同時，設備維修人員要戴好勞動防護手套，在酸堿等腐蝕性較強的工作環境下，要戴好防酸堿、防腐手套，手套破損要及時換新。夏季大量流汗會使手套隔熱效果降低，所以盡量多備。勞動防護用品應選用防靜電、耐撞擊的特殊鞋子。在塔內作業時，要在塔底墊上一層石棉或橡皮，以達到防滑和隔離的目的。

3.4 做好檢修階段的安全作業

(1)動火作業。通常化工生產區域比較復雜，大部分都被分成兩類，一類是固定動火區域，另一類是禁火區域。因此，要根據工作的實際需求和使用情況，向單位提出申請，在由安全部門和消防部門確定等級時，需將其劃分為固定動火區，其余地區劃為禁火區。在進行生產操作時，要嚴格遵循安全操作規程，按照有關規定進行設備操作，要對設備內部的動火進行分析、判斷，并對其中所含的有毒、有害氣體和氧氣含量進行檢測，來判斷后能否進行動火操作。

(2)設備內作業。在設備內部檢修工作存在著一些危險因素，與本設備有聯系的所有設備，例如水箱、塔、管道、設備內部進行的操作，包括在容器和其他設備中，或進入地下室、陰井、地坑和下水道等地方的操作都被稱為設備內作業。在設備內操作的人員必須持有“安全作業證”，操作規程必須符合規定。在進行機械加工之前，必須將機械和其他機械分離開來，并要對設備進行清潔和更換，確保設備工作的安全性。在進入設備之前30 min 采樣，對室內氣體濃度、氧含量等進行檢測，將其控制在安全值以內。只有在檢測結果符合要求的情況下，工人才能進入里面工作，并且要每兩個小時進行一次檢測，保持通風。在設備內部工作時，要確保有充足的光線，設備的照明電壓不要超過36 V，在潮濕、狹窄的環境下，使用的燈具照明電壓不得高于12 V。在有腐蝕、窒息、有毒物質的環境中工作時，應佩戴合適的保護裝備和設備。

3.5 創新設備檢修技術

隨著科技的不斷進步，在化工設備維護工作中，要積極主動地摒棄傳統的維護管理方式進行創新與完善。所以，在化工設備管理維修操作中，要結合企業生產的實際情況，引進先進的檢修方法，對其進行預防和控制，保證設備的生產安全。采取創新性維護方式，主動對維護過程進行優化，摒棄傳統維護方式，降低設備失效率，為化工設備運行提供一個良好的工作環境。

維護人員應不斷總結自身的經驗，結合生產技術的發展，主動研究新技術和新的檢修方式，并分析新技術給化工企業生產帶來的負面和正面的影響，從而提高企業的生產效率。在此過程中，企業要不斷地分析、總結經驗，積極地改善傳統的工藝，結合當前的設備安全事故進行分析，并有針對性地提出解決問題的對策，對設備進行改進，使之符合企業的實際生產要求。

3.6 同步與協同檢修

針對化工企業生產過程特點，同步檢修和協同檢修非常重要。同步檢修的內容包括檢修的時間、周期和檢修種類。協同檢修就是在解決一個地方的設備故障時，最大限度地使用停機時間，協同處理與單元及系統有關的問題。另外，根據維護的時機，還可以分為臨時維護和停產維護。大修可以分成3 種類型：大修、中修和小修。大修是指當全部設備在某一段時間運行后整個系統完全停機，對設備進行一次徹底的檢修，該方法受到維修時間和維修力量的限制。但由于受到設備類型、質量、運行環境等方面的限制，目前只有批量檢修才能實現。對于同類產品中種類相同、維修周期相近的設備，可以采取分批維修的方式，將維修的時間錯開，減少維修對生產造成的影響，制定維護計劃，合理安排維修工作。

3.7 設備升級改造

基于石油化工企業中部分機械化、自動化、智能化、數字化、信息化程度不高的生產單元通過引進新設備、新工藝，采取設備升級改造、更新換代，優化設備性能，實現本質安全，提升設備效能。通過DCS 集控化管理，設計其生產工藝參數、聯鎖報警參數、運行流程、實現自動化、智能化減人，進一步降低安全風險。同時對企業生產數據進行建模、優化關鍵工藝參數、利用“5G”“云平臺”“APP”等手段，將生產、設備、安全、環保、檢維修、備件等管理環節全部納入信息化管理，全面提升企業管理水平。

4 案例分析

4.1 設備安全風險管理方法

(1)強化以風險為基礎的安保管理。在石油化工企業的生產中，設備風險管理是一項全面的工作，要求管理者識別、評價、控制和監控其所面臨的安全風險，降低風險的出現幾率。主管人員必須把“誰主管、誰負責”這一原則作為工作依據，全面細致檢查每一個生產設備，做好安全隱患的排查和治理。對于管理人員而言，并按照“逐級建立清單”的管理原則，以設備的安全風險和隱患排查為主要工作，采用清單的管理方式，保證各級部門之間的合作。

(2)要對設備的安全隱患進行有效治理。在石油化工企業內部，各個管理部門之間要互相協作，對各種設備的操作風險進行全方位的分析，并做好審核工作。組織有關技術人員，對各自領域中存在的風險進行辨識，對當前已有的一些項目進行改進和歸納。此外，管理人員對各種設備的檢測周期進行改進，假如在此過程中設備曾經出現過火災或爆炸的情況，那么就必須加大對設備安全風險的管理力度，并與有關的法律和法規內容相配合，對管理方案進行有效調整。

加強和改進設備的安全風險管理，及時如實報告化工設備的事故形式和特點，能夠降低人身傷害的幾率。所以，對管理人員來說，要加強對設備安全風險的管理，持續對環境加以優化，保證設備的安全運轉，為安全生產和工作人員的生命健康保護奠定良好的基礎。

4.2 設備安全隱患管理方法

基于石油化工企業實際生產過程中所存在的設備安全隱患管理，需要企業以標準化管理模式運行，建立設備檔案定期鑒定制度，做好相應的保養工作，每次鑒定及保養都有詳盡的記載。特別是在石化企業中，特殊設備操作人員應該在工作過程中遵守特殊設備的安全技術規范、操作規程以及相關的規定，一旦出現不安全的情況，應該及時地采取相應的行動，并將情況匯報給現場安全管理人員和相關部門負責人。對未進行過周期性檢查或檢查不符合規定的特殊設備，有權拒收。

特種設備采用的新材料、新技術、新工藝與安全技術規范要求存在差異，可能對安全性有較大影響的，應該由國務院特種設備安全監督管理部門委托的安全技術咨詢機構或者有關專業機構進行技術評審，在經過評審后審批后，方可投入生產和使用。如要求化工設備單元操作所需的技術指標應與各種技術要求互相符合，設備機組應使軸承的震動與溫升都低于警告值。對于大容量的機組設備，其軸承密封的工作條件必須符合有關標準，并且必須保證其各種附屬元件的完好；在使用過程中，要重視對水泵和加熱爐的安全問題的檢測。

5 結語

總而言之，化學生產是一種非常復雜的生產過工程，其在生產過程中所用到的設備類型也非常復雜，所以，在生產期間需要對設備的維護和檢修等方面的內容進行關注，減少設備運行的安全隱患和風險。檢修工作會關系到化工企業生產是否可以順利安全進行，在此期間需要企業管理者不斷總結經驗，探索更多可減少設備安全風險與隱患發生概率的技術和方法，保障設備的穩定運行。