五項(xiàng)化工安全管控工程技術(shù)的應(yīng)用

劉晨光(遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000)

0 引言

在危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)過程中，一定要重視安全性。過度依靠工作人員本身的能力去加強(qiáng)防護(hù)，已經(jīng)無法保證具有足夠的安全性。伴隨科技水平和安全技術(shù)的日益提高，目前采用合理的安全技術(shù)，并嚴(yán)格遵照相關(guān)理念，來加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)的特種化工過程進(jìn)行防控，以成為了化工行業(yè)所主要采用的做法。我們下面就來以危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)所需特種化工過程的安全需求為角度，來具體的討論一下五項(xiàng)化工安全工程技術(shù)的研究與應(yīng)用。

1 危險(xiǎn)化學(xué)品安全技術(shù)數(shù)據(jù)說明及其管理軟件開發(fā)

MSDS統(tǒng)一的叫法是化學(xué)品安全信息卡，通常分為：化學(xué)品名稱、成分信息、急救措施、泄漏應(yīng)急處理、理化特性、生態(tài)學(xué)資料、運(yùn)送信息等。

MSDS的主要的作用是反映化學(xué)品中pH值、易燃度等的理化特性，和給使用人員的身體可能造成損害的文件，在這份文件當(dāng)中，主要包括化學(xué)品的燃爆性、毒性，和安全運(yùn)用、理化參數(shù)等一系列的信息。

在傳輸化學(xué)品危害信息的時(shí)候，是以MSDS為主，在里面大致反應(yīng)出了化學(xué)品給人們的身體以及生活環(huán)境所造成的影響，并融入了應(yīng)怎樣進(jìn)行合理運(yùn)輸、保管以及使用此化學(xué)品的有關(guān)內(nèi)容。MSDS會(huì)使使用人員掌握化學(xué)品的危險(xiǎn)性，同時(shí)可按照運(yùn)用的具體情況創(chuàng)建正規(guī)的安全使用規(guī)定，挑選出最具有防護(hù)效果的防腐器具，培養(yǎng)相關(guān)工作人員，在使用時(shí)能夠做到最為有效的防護(hù)，進(jìn)而就能夠降低發(fā)生化學(xué)事故的可能性。而MSDS的編寫水平是評(píng)價(jià)化學(xué)品生產(chǎn)能力、研制效果以及管理能力的主要參考依據(jù)。

編寫MSDS時(shí)主要包括16項(xiàng)內(nèi)容，不要隨便對(duì)它們進(jìn)行刪減，或者做出合并，并且也不能夠隨便的去改變所規(guī)定好的順序。同時(shí)每個(gè)項(xiàng)目應(yīng)如何進(jìn)行填寫，都要嚴(yán)格根據(jù)“填寫規(guī)定”的要求。其中16項(xiàng)是必填項(xiàng)，同時(shí)在任何一個(gè)小項(xiàng)中都包括了3項(xiàng)選擇，其中標(biāo)注A代表是必填項(xiàng)；而標(biāo)注B，如果此項(xiàng)沒有數(shù)據(jù)，要解釋具體的情況，例如沒有收集到有關(guān)資料等；而標(biāo)注C的，如果沒有數(shù)據(jù)，那么可以省略此項(xiàng)。

在對(duì)某個(gè)化學(xué)品的MSDS收集進(jìn)行完編寫后，要使用PSM Suite工藝安全管理智能軟件，從它的工藝安全信息模塊中進(jìn)入到新化學(xué)品物料，這個(gè)時(shí)候會(huì)產(chǎn)生此化學(xué)品物料的MSDS界面，然后把16項(xiàng)安全管控信息傳送進(jìn)去，并做好保存。按照生產(chǎn)的規(guī)定，來詳細(xì)的對(duì)化學(xué)品的MSDS信息進(jìn)行有效的處理，其中主要的化學(xué)品包括三乙胺和石油醚、二乙氨基乙硫醇等，同時(shí)在PSM Suite里創(chuàng)建MSDS庫。此后再設(shè)計(jì)安全信息卡，以作為工作人員生產(chǎn)過程中的參考，這樣一來就能夠保證在使用危險(xiǎn)化學(xué)品時(shí)具有足夠的安全性。

2 DOW化學(xué)暴露指數(shù)的計(jì)算機(jī)及其評(píng)估軟件開發(fā)

早在1986年的時(shí)候，科研工作者就研發(fā)出了CEI，其在和F＆EI搭配后，能夠掌握到化工裝置和有關(guān)設(shè)施所存在的危害性。CEI的作用為，在化學(xué)釋放后，能對(duì)給人們所造成的危害進(jìn)行評(píng)測。

在對(duì)CEI進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候，要獲取到下面的數(shù)據(jù)：準(zhǔn)確的裝置圖；簡化裝置流程圖；有關(guān)化學(xué)品的理論性質(zhì)，和其應(yīng)急響應(yīng)方案指標(biāo)要求的有關(guān)數(shù)據(jù)，具體的運(yùn)算過程為：

(1)利用流程圖來明確會(huì)遭到泄漏的具有危害性的化學(xué)品。

(2)運(yùn)算CEI，明確所會(huì)產(chǎn)生的化學(xué)品的泄漏情況，以及ERPG-2，此外也要明確在每個(gè)環(huán)境中所產(chǎn)生的大氣的泄漏情況，然后以泄漏量最大的環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)，來對(duì)CEI和安全距離進(jìn)行運(yùn)算。

(3)匯總運(yùn)算結(jié)果

通常是通過Java來對(duì)CEI運(yùn)算，主要是設(shè)計(jì)成Web網(wǎng)頁程序，瀏覽器/服務(wù)器模式，不用進(jìn)行安裝，只要使用網(wǎng)頁瀏覽器就能夠進(jìn)行應(yīng)用，這很大程度的加強(qiáng)了應(yīng)用的靈活性，同時(shí)動(dòng)態(tài)頁面模式能夠讓軟件實(shí)現(xiàn)智能化。通常主要是通過MVC結(jié)構(gòu)來設(shè)置軟件程序，其中軟件程序包括模型、視圖以及控制器。模型的作用是來對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；視圖則是用戶界面；而控制器主要是用來將視圖和模型進(jìn)行串聯(lián)，通過視圖收集用戶發(fā)出的需求后，往模型里輸送相關(guān)數(shù)據(jù)，把處理完模型后所得到的結(jié)果重新傳送到視圖當(dāng)中。

使用合理的CEI運(yùn)算軟件，可對(duì)生產(chǎn)裝置的間歇蒸餾單元過程的泄漏風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，獲取風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，其能夠作為優(yōu)化此單元過程操作以及工藝設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。

3 DOW火災(zāi)爆炸指數(shù)的計(jì)算和其評(píng)估軟件開發(fā)

F＆EI主要是用來對(duì)化工工藝過程以及生產(chǎn)裝置的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性和所實(shí)施的安全辦法進(jìn)行評(píng)測，目前在我國化工行業(yè)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面使用。

F＆EI主要是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)的物質(zhì)系數(shù)進(jìn)行評(píng)測，使用工藝危險(xiǎn)系數(shù)來確立造成故障損失程度的關(guān)鍵因素，特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)代表的是影響事故出現(xiàn)可能性的關(guān)鍵因素。而工藝危險(xiǎn)系數(shù)以及特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)相乘所得到的結(jié)果就是火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)系數(shù)，作用在于確立事故的波及范圍，預(yù)估在生產(chǎn)期間發(fā)生事故后可能導(dǎo)致的損害程度；通過物質(zhì)系數(shù)以及單元工藝危險(xiǎn)系數(shù)=工藝危險(xiǎn)系數(shù)和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)的乘機(jī)，來運(yùn)算單元所會(huì)造成的最嚴(yán)重的的財(cái)產(chǎn)損失，之后再給工程所實(shí)施的安全措施設(shè)置補(bǔ)償系數(shù)，這樣就可以了解到事故所造成的最為嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失量。

比如O生產(chǎn)裝置合成結(jié)晶工藝單元，在里面容納了二氯甲烷以及石油醚，這些都是易燃物，并且數(shù)量非常多，使用F＆EI評(píng)價(jià)運(yùn)算軟件，來對(duì)所獲取的F＆EI指數(shù)進(jìn)行評(píng)測，物質(zhì)以汽油為主，操作溫度要為120℃，而物質(zhì)系數(shù)是16。安全補(bǔ)償措施系數(shù)為：F＆EI1275.184；危險(xiǎn)等級(jí)非常大；安全措施補(bǔ)償系數(shù)為：0.528808；補(bǔ)償后為：F＆EI1145.52。工藝單元危險(xiǎn)數(shù)據(jù)為：F＆E1275.184；危險(xiǎn)等級(jí)非常大；安全措施補(bǔ)償系數(shù)為：0.528808；補(bǔ)償后為：F＆E1145.52；補(bǔ)償后危險(xiǎn)等級(jí)很大。根據(jù)結(jié)果了解到，這些數(shù)據(jù)充分能夠?qū)Ω纳芆裝置合成結(jié)晶工藝單元的安全操作具有極為關(guān)鍵的作用。

4 基于人工免疫算法的化工過程動(dòng)態(tài)預(yù)警技術(shù)及其軟件開發(fā)

人工免疫系統(tǒng)，主要是把免疫學(xué)和工程學(xué)聯(lián)系到一起，通過電腦創(chuàng)建免疫機(jī)制模型，然后使用到工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，把人工免疫中所做出的自行辨別進(jìn)行故障診斷。動(dòng)態(tài)人工免疫系統(tǒng)主要是根據(jù)工藝流程動(dòng)態(tài)性，結(jié)合工藝中動(dòng)態(tài)變量數(shù)據(jù)，然后將歷史數(shù)據(jù)時(shí)間序列矩陣當(dāng)做抗原，運(yùn)算其和抗體之間的差別性，以此為工藝流程做出準(zhǔn)確的故障診斷。利用前期所進(jìn)行的故障判斷來及時(shí)對(duì)工藝所出現(xiàn)的問題進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)警，這樣就能夠及時(shí)的采取有效的措施，進(jìn)而使工藝過程不會(huì)再產(chǎn)生任何問題，而這也就得以避免安全事故的出現(xiàn)。

在沒有診斷的時(shí)候要收集到足夠的原始正常以及原始故障這兩個(gè)樣本，然后依次對(duì)這兩個(gè)樣本進(jìn)行初始化，之后再實(shí)施在線故障診斷。

(1)系統(tǒng)讀取由模型所形成的數(shù)據(jù)，然后分析數(shù)據(jù)是不是已經(jīng)全部采集完，也就是是不是進(jìn)行完了批次生產(chǎn)。如果批次檢測期間沒有故障問題，就可對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，之后傳送進(jìn)抗體庫；緊接著運(yùn)算在線數(shù)據(jù)和抗體庫里的抗體之間所形成的差異性，通過運(yùn)算結(jié)果來分析是不是產(chǎn)生了故障；若一切正常，則可接著對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，若差異性大于預(yù)估差異性，那么則就說明存在故障，然后馬上進(jìn)行診斷。

(2)在判斷完故障后，要明確診斷結(jié)果。如果診斷出現(xiàn)差錯(cuò)，那么就要傳送人工診斷結(jié)果，如果沒有任何問題則就可接著對(duì)下個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果在診斷期間發(fā)現(xiàn)了故障問題，那么就要在完成在線數(shù)據(jù)處理后，融入有關(guān)的故障抗體庫，而如果出現(xiàn)新故障，則還要融進(jìn)全新的抗體。

5 安全事故調(diào)查分析管理技術(shù)研究及其軟件開發(fā)

安全事故調(diào)查分析管理技術(shù)，主要包括兩種方法，分別是預(yù)定義樹以及故障樹。其中預(yù)定義樹方法分成時(shí)間序列圖、原因因素定義。時(shí)間序列圖的作用是把所獲取的數(shù)據(jù)傳送給調(diào)查工作者。而原因因素定義，則是指在產(chǎn)生事故之后，若得到徹底的解決，就可避免或者降低事故影響的因素。預(yù)定義樹能夠把事故的所有原因制作為原因書，然后在應(yīng)用的過程中，根據(jù)初步定義的原因因素循環(huán)著原因樹的各層分子慢慢的的往下找，一直到分支的末端。

故障法方法主要是利用時(shí)間序列圖以及故障樹，同時(shí)融入別的合理方式來使調(diào)查工作者系統(tǒng)的研究事故，從而便能夠防止過快的停止于表面的因素。在建立故障樹的過程中，最開始要明確頂上事件，緊接著明確該事件產(chǎn)生的前提條件，例如火災(zāi)，前提條件是火源、易燃物等，期間和門能夠產(chǎn)生邏輯關(guān)系。之后再研究事件，利用邏輯關(guān)系來進(jìn)行推斷，一直到產(chǎn)生基本事件為止，而其就是事故產(chǎn)生的原因。

而在相關(guān)軟件的開發(fā)上，則是運(yùn)用Java，建立Web的網(wǎng)頁應(yīng)用程序-也就是化學(xué)品事故調(diào)查、管理軟件平臺(tái)(iTAIM)。

iTAIM的作用在于對(duì)事故進(jìn)行調(diào)查和管理。在管理期間主要是以事故信息為依據(jù)；而事故調(diào)查功能則可使調(diào)查工作者獲得所需要的信息；在分析原因的過程中，創(chuàng)建故障樹，研究事故的邏輯，同時(shí)提供預(yù)定義樹；原因分析主要是與安全管理進(jìn)行融合；使用魚骨圖反應(yīng)出現(xiàn)事故的原因，直接評(píng)測安全管理的效果。

6 結(jié)語

要站在特種危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)過程安全的實(shí)際要求為角度，根據(jù)我國化工安全工程的方式以及理念，來全面分析和使用五項(xiàng)先進(jìn)的化工安全工程技術(shù)。通過實(shí)踐證明：這些技術(shù)在融合了相關(guān)的安全管控軟件之后，使生產(chǎn)、操作、運(yùn)行等工作較比以往有了更高的安全性，并能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)工藝過程實(shí)施有效的全周期安全管控。