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Science and Technology

安全工程在石油化工行业中的应用与挑战

作者

张顺

山东省淄博市张店区 342130197103068012

一、引言

石油化工行业作为国民经济支柱产业,其产品支撑能源、交通、制造等领域发展,但生产环节涵盖原油开采、炼化加工、仓储运输等,介质特性与工况条件决定了行业高风险属性。研究安全工程在石油化工行业的应用与挑战,有助于破解传统安全管理的局限,提升风险防控精准性与应急响应效率,推动行业从 “被动应对” 向 “主动预防” 转型,对保障行业安全生产、助力绿色低碳发展具有重要意义。

二、安全工程在石油化工行业的应用场景

2.1 风险评估与源头防控

风险评估是安全工程的基础,贯穿石油化工项目全周期。在项目设计阶段,通过危险与可操作性分析(HAZOP)、安全仪表系统评估(SIL)等方法,梳理工艺流程中的潜在风险,如介质泄漏点、设备过载隐患、工艺参数偏离风险等。设计方案需根据评估结果优化,例如将储罐区布置在远离人员密集区的下风向,在反应器进出口增设安全阀与紧急切断阀,从源头降低风险发生概率。项目建设阶段,安全工程聚焦施工风险管控。针对高空作业、动火作业、吊装作业等高危工序,开展专项风险评估,明确风险等级与防控措施。如动火作业前需清理作业区域易燃物,划定安全禁区并配备灭火器材;吊装作业需核查设备负载与吊具强度,设置警戒区域防止无关人员进入。同时,引入第三方评估机构监督施工安全措施落实,确保建设过程合规可控。

2.2 生产过程安全管控

生产过程管控是安全工程的核心应用场景,通过技术装备与管理制度协同实现风险干预。设备安全方面,关键设备(如反应器、储罐、管道)均配备状态监测装置,实时采集压力、温度、液位、振动等参数。当参数超出安全阈值时,系统自动触发预警,若风险升级则启动联锁保护,如切断进料、开启泄压装置,避免设备超压爆炸或介质泄漏。工艺安全管控通过优化参数与操作规程减少人为失误。采用集散控制系统(DCS)与先进过程控制(APC)技术,实现工艺参数的自动化调节,避免人工调整的滞后与偏差;制定标准化操作规程(SOP),明确各岗位操作步骤与安全注意事项,如原料配比精度、反应温度控制范围。同时,通过视频监控与操作记录核查,监督员工按规程作业,杜绝违规操作(如擅自调整工艺参数、简化巡检流程)。

2.3 应急处置与事故恢复

应急处置是安全工程应对突发事故的关键环节,构建 “预警 - 响应 - 救援- 恢复” 全链条体系。预警阶段,整合生产监测数据与环境监测信息,建立事故预警模型。如通过气体检测传感器实时监测厂区可燃气体浓度,当浓度超标时,系统自动发出声光报警,同时向中控室与相关人员推送预警信息,为应急响应争取时间。事故响应阶段,依托应急指挥系统实现多部门协同。系统整合消防、医疗、环保等救援力量的资源信息,根据事故类型(如火灾、泄漏、中毒)自动生成处置方案,明确各部门职责。如发生储罐泄漏时,消防部门负责冷却储罐防止爆炸,环保部门监测泄漏介质扩散范围,医疗部门准备急救物资待命。同时,通过应急广播与指示灯引导人员疏散,确保撤离路线畅通。

三、安全工程在石油化工行业应用中的挑战

3.1 技术层面的挑战

部分核心技术适配性不足,难以应对复杂工况。如高粘度、易结晶介质的管道泄漏检测,传统传感器易受介质特性影响导致误报或漏报;在高温高压环境下,部分监测设备使用寿命缩短,数据采集精度下降,增加风险误判概率。此外,不同厂商的监测设备与控制系统接口不统一,数据难以互通,无法实现全流程风险的综合研判,制约智能化管控效果。技术更新与成本矛盾突出。安全工程技术升级需大量资金投入,包括设备购置、系统开发、人员培训等。部分中小型企业利润空间有限,对高成本技术的接受度低,仍依赖传统监测与管理手段,技术应用滞后于行业安全需求。

3.2 管理层面的挑战

管理制度执行存在 “温差”。部分企业虽制定完善的安全规程,但实际运营中为追求生产效率,存在制度 “挂墙上、不落地” 现象,如简化巡检流程、缩短设备维护周期、违规开展特殊作业。同时,监督考核机制不健全,对违规行为处罚力度不足,难以形成有效约束,导致制度效力弱化。跨部门协同不足也是突出问题。安全管理涉及生产、技术、设备、环保等多个部门,部分企业存在部门间信息壁垒,如生产部门未及时向设备部门反馈异常工况,导致设备故障排查延误;应急处置时各部门职责划分模糊,易出现推诿或重复作业,降低救援效率。

3.3 人员层面的挑战

人员安全素养参差不齐。一线员工中部分人安全意识薄弱,存在侥幸心理,如不按规定佩戴防护装备、擅自进入危险区域;新员工占比高,缺乏系统培训与实操经验,对设备操作、风险识别、应急处置的能力不足,易因操作失误引发风险。专业人才短缺制约安全工程落地。安全工程需既懂石油化工工艺,又掌握安全技术与管理的复合型人才,当前行业内此类人才储备不足。高校相关专业与行业需求衔接不够,人才培养周期长,难以满足企业对专业安全人才的迫切需求。

四、优化方向

4.1 技术优化:推动智能化与协同化

研发适配复杂工况的安全技术装备,如耐高粘度、抗结晶的泄漏检测传感器,耐高温高压的状态监测设备,提升技术对恶劣环境的适应性。推动监测设备与控制系统的标准化接口建设,实现数据互通共享,结合数字孪生技术构建厂区虚拟模型,实时模拟生产过程与风险演化,提升风险研判的精准性。

4.2 管理升级:强化制度执行与协同

完善制度执行监督机制,将安全绩效与部门、个人考核直接挂钩,加大对违规行为的处罚力度,同时设立安全奖励基金,激励员工主动落实安全措施。建立跨部门协同平台,整合各部门数据与资源,明确应急处置时的职责分工与协作流程,定期开展跨部门联合演练,提升协同效率。

4.3 人员培养:提升素养与专业能力

优化培训体系,采用 “理论 + 实操 + 案例” 的培训模式,结合虚拟现实(VR)技术模拟事故场景,提升员工风险识别与应急处置能力;建立定期复训机制,根据技术更新与工艺变化调整培训内容。加强高校与企业合作,定向培养复合型安全人才,同时通过行业交流、专家讲座等方式提升现有安全管理人员的专业水平。

结论

安全工程在石油化工行业的应用覆盖风险评估、过程管控、应急处置全流程,为行业安全生产提供了关键支撑,但仍面临技术适配不足、管理协同薄弱、人员素养欠缺等挑战。未来,随着智能化技术与绿色理念的融入,安全工程将实现更高水平的风险防控,推动石油化工行业在保障安全的前提下,向高效、低碳、可持续方向发展,为国民经济稳定运行提供坚实保障。

参考文献

[1] 孙 启 虎 .HAZOP 分 析 在 石 油 化 工 行 业 的 应 用 [J]. 炼 油 与 化工 ,2019,30(05):63-65.

[2] 王跃 .HAZOP 分析方法在石油化工装置上的应用及实例 [J]. 化工管理 ,2019(14):139-140.