電石企業(yè)實(shí)施雙重預(yù)防數(shù)字化建設(shè)探討

李金鳳

（神木市電石集團(tuán)能源發(fā)展有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719300）

安全是永恒的主題。自2020年以來，中央及部委多次會議對?；髽I(yè)和化工園區(qū)提出安全風(fēng)險(xiǎn)隱患排查要求及指導(dǎo)意見，并制定出排查細(xì)則。 要求“建立公共安全隱患排查和安全預(yù)防控制體系，推進(jìn)安全生產(chǎn)由企業(yè)被動接受監(jiān)管向主動加強(qiáng)管理轉(zhuǎn)變、安全風(fēng)險(xiǎn)管控由政府推動為主向企業(yè)自主開展轉(zhuǎn)變、隱患排查治理由部門行政執(zhí)法為主向企業(yè)日常自查自糾轉(zhuǎn)交”?！皬?qiáng)化企業(yè)主體責(zé)任落實(shí)，建立以風(fēng)險(xiǎn)分級管控和隱患排查治理為重點(diǎn)的危險(xiǎn)化學(xué)品安全預(yù)防控制體系。到2022年底前，涉及重大危險(xiǎn)源企業(yè)安全預(yù)防控制體系建設(shè)率達(dá)到100%?！?/p>

陜西省安委辦認(rèn)真貫徹落實(shí)《全國危險(xiǎn)化學(xué)品安全風(fēng)險(xiǎn)集中治理方案》，結(jié)合陜西省實(shí)際于年初提出《全省危險(xiǎn)化學(xué)品安全風(fēng)險(xiǎn)集中治理實(shí)施方案》的1+9方案，要求各市（區(qū)）、各有關(guān)部門和有關(guān)企業(yè)要認(rèn)真梳理兩辦《關(guān)于全面加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)工作的意見》和《全國安全生產(chǎn)專項(xiàng)整治三年行動》重點(diǎn)任務(wù)落實(shí)情況，深刻吸取各類事故教訓(xùn)，采取有針對性措施，對照以下兩大類突出問題和四個環(huán)節(jié)的重大安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)排查。陜投集團(tuán)為夯實(shí)后期發(fā)展數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，提出用數(shù)字化轉(zhuǎn)型為高質(zhì)量發(fā)展賦能。金泰氯堿按照創(chuàng)建平安、幸福、文明、智能“四個金泰”的戰(zhàn)略布局，大力推進(jìn)新項(xiàng)目建設(shè)，促進(jìn)企業(yè)新一輪的發(fā)展。

為把雙重預(yù)防工作做好，陜西省安委辦多次開視頻會并組織調(diào)研該項(xiàng)工作。要真正搞好這項(xiàng)工作，使之確實(shí)能指導(dǎo)企業(yè)安全生產(chǎn)，隱患排查到位，動火作業(yè)及檢維修環(huán)節(jié)安全措施落實(shí)不再形同虛設(shè)，讓雙重預(yù)防成為安全管理的重要抓手，從本質(zhì)上做到“人民至上，生命至上”，是這項(xiàng)工作的本質(zhì)。

神木市電石集團(tuán)能源發(fā)展有限責(zé)任公司（后簡稱神木電石）大力推進(jìn)科技創(chuàng)新及智能化、自動化、信息化改革，扎實(shí)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)工作，企業(yè)安全生產(chǎn)工作取得長足發(fā)展。為把雙重預(yù)防數(shù)字化建設(shè)真正落到實(shí)處，讓數(shù)字化改變企業(yè)管理現(xiàn)狀，賦能企業(yè)安全發(fā)展的強(qiáng)大動力，神木電石在做好生產(chǎn)裝置風(fēng)險(xiǎn)分級管控的前提下，用數(shù)字化、智能化、自動化武裝生產(chǎn)裝置，切實(shí)履行“切實(shí)把安全和環(huán)保作為企業(yè)一切工作出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)”的理念，努力實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全。

針對分級管控和隱患排查，神木電石在風(fēng)險(xiǎn)分析過程中，把一些安全風(fēng)險(xiǎn)高，對人員易造成傷害及影響生產(chǎn)的設(shè)備運(yùn)行通過智能化、數(shù)字化手段，將風(fēng)險(xiǎn)降級，并將智能化設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測納入隱患排查范圍。

1 雙重預(yù)防數(shù)字化建設(shè)

1.1 風(fēng)險(xiǎn)分級管控、隱患排查數(shù)字化

（1）利用智能移動終端設(shè)備，結(jié)合線下風(fēng)險(xiǎn)分級清單和隱患排查治理兩個清單內(nèi)容，將雙重預(yù)防實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。

基于廠區(qū)GIS地圖展示廠區(qū)風(fēng)險(xiǎn)四色圖、對應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域當(dāng)前的隱患情況以及風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域詳細(xì)信息和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)情況，實(shí)現(xiàn)了安全管理信息中風(fēng)險(xiǎn)隱患數(shù)據(jù)收集，利用簡捷方便的信息化手段，將安全管理具體措施細(xì)化到各層級安全管理人員、崗位操作人員，建立風(fēng)險(xiǎn)管控清單，最終落實(shí)到各層級、各崗位的具體安全管理工作中，實(shí)現(xiàn)隱患錄入、驗(yàn)收、統(tǒng)計(jì)等全過程安全管理。同時(shí)可對廠區(qū)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等級分布、隱患整改情況、隱患排查執(zhí)行進(jìn)度、安全檢查情況進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)展示，支持PC端查看。

（2）利用雙重預(yù)防數(shù)字化平臺模塊，實(shí)現(xiàn)對各級檢查及企業(yè)自查隱患的統(tǒng)計(jì)、分析，專項(xiàng)督辦，實(shí)現(xiàn)PDCA閉環(huán)。并對故障率高的隱患做出報(bào)警指導(dǎo)后續(xù)處理。

各級地方政府、協(xié)會等檢查形成的隱患臺賬及公司或分廠內(nèi)部自查形成的隱患臺賬以五定格式上傳。隱患排查管理臺賬包括動態(tài)顯示隱患整改狀態(tài)，支持隱患臺賬的按分廠、工段、專業(yè)、現(xiàn)場問題/資料問題、發(fā)現(xiàn)人、整改人、完成情況等進(jìn)行篩選、查詢及導(dǎo)出，支持關(guān)聯(lián)隱患上報(bào)時(shí)上傳的多媒體信息。

（3）實(shí)現(xiàn)對隱患排查的考核激勵，解決了人工手寫、錄入及統(tǒng)計(jì)隱患的落后狀況。

通過上述隱患臺賬的統(tǒng)計(jì)、分析、篩選功能，一次性展現(xiàn)篩查結(jié)果，確保了隱患上報(bào)的實(shí)時(shí)性，解決了謊報(bào)、重復(fù)報(bào)、人員統(tǒng)計(jì)情緒化帶來的不均衡考核情況，同時(shí)將人力大大解放出來。

（4）根據(jù)全員責(zé)任制崗位職責(zé)和兩個清單，隱患排查內(nèi)容及不同的周期頻次，避免不巡檢或數(shù)據(jù)造假的弊端。

安全隱患管理，按照“誰主管，誰負(fù)責(zé)”的原則，對各自管轄區(qū)域內(nèi)按照全員責(zé)任制崗位職責(zé)和兩個清單中規(guī)定的時(shí)間、內(nèi)容和頻次對隱患進(jìn)行排查，及時(shí)收集、查找并上報(bào)發(fā)現(xiàn)的事故隱患，積極采取措施對隱患進(jìn)行整改。對發(fā)現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行登記、評估和分類處置，完整記錄整改過程，進(jìn)行隱患驗(yàn)收。a.隱患登記?，F(xiàn)場人員通過手持移動終端隨時(shí)隨地進(jìn)行隱患登記并推送至相關(guān)管理人員，支持現(xiàn)場拍照和視頻；根據(jù)隱患評估確定隱患及級別；根據(jù)不同隱患等級配置評估人員名單，實(shí)現(xiàn)隱患評估分級管控。b.隱患評估。評估人員通過隱患的描述、現(xiàn)場的照片或視頻對隱患進(jìn)行評估，對已填寫的隱患分類、隱患等級進(jìn)行修改；指定整改負(fù)責(zé)人、驗(yàn)收人及整改期限并派發(fā)給相關(guān)人員，若遇到不能處置的隱患還可以推送至上級領(lǐng)導(dǎo)或加入問題清理匯總表等待進(jìn)一步處理。

1.2 特殊作業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化

（1）利用特殊作業(yè)布控球、攝像頭等監(jiān)控設(shè)備與智能移動終端的特殊作業(yè)票證辦理結(jié)合，實(shí)現(xiàn)特殊作業(yè)數(shù)字化。

辦理票證前通過PC端作業(yè)申請，審批安全交底是否符合要求，對符合要求的予以同意作業(yè)?，F(xiàn)場票證辦理時(shí)，通過人臉識別、現(xiàn)場識別，確保人員到現(xiàn)場并逐項(xiàng)核對安全措施落實(shí)到位。關(guān)聯(lián)作業(yè)可跳轉(zhuǎn)查詢，關(guān)聯(lián)全程錄像視頻資料，使作業(yè)更安全，流程更快捷。

（2）對已完成驗(yàn)收的作業(yè)票進(jìn)行歸檔后，可在已歸檔作業(yè)票管理進(jìn)行查看。

PC展示企業(yè)內(nèi)的作業(yè)票列表，支持查看關(guān)聯(lián)的審批單，作業(yè)票信息以及作業(yè)詳情。

（3）對特殊作業(yè)人員資質(zhì)做審核

對企業(yè)人員和承包商作業(yè)人員證書信息的新增、刪除、編輯、查詢；設(shè)置臨期提醒時(shí)間、下次復(fù)審日期。如果輸入人員證件不統(tǒng)一，則不予通過。

1.3 人員安全數(shù)字化

（1）人員定位系統(tǒng)

通過建設(shè)人員定位系統(tǒng)，使用人員定位卡進(jìn)行智能化區(qū)域和人員位置管控，在數(shù)字地圖上標(biāo)記呈現(xiàn)人員精確位置，相關(guān)人員詳細(xì)信息和歷史軌跡信息。

（2）智能AI監(jiān)控

通過結(jié)合AI算法的視頻監(jiān)控，增加對各類人員不安全行為（如睡崗、玩手機(jī)、不帶安全帽、抽煙、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域等）的視頻AI識別和報(bào)警。

（3）電子圍欄

在數(shù)字地圖上針對不同管控級別區(qū)域進(jìn)行電子圍欄的設(shè)置，根據(jù)人員權(quán)限匹配相關(guān)進(jìn)出權(quán)限

2 機(jī)械化、自動化、智能化提升裝置本質(zhì)安全

2.1 智能化泵軸監(jiān)測系統(tǒng)

在實(shí)踐工業(yè)4.0及中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃的大背景下，設(shè)備智能監(jiān)測是實(shí)現(xiàn)智能制造的一個重要組成部分。電石企業(yè)固態(tài)物料下料轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)多，皮帶及除塵設(shè)備電機(jī)應(yīng)用較廣，加之惡劣的作業(yè)環(huán)境，設(shè)備健康保障不能很好體現(xiàn)。設(shè)備超負(fù)荷、帶病運(yùn)行直接威脅著生產(chǎn)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，設(shè)備管理領(lǐng)域需要結(jié)合新的技術(shù)變革，以適應(yīng)更高效率、更低成本的自動化管理水平。公司跨行業(yè)借鑒其他企業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將泵軸監(jiān)測系統(tǒng)試用到公司設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)管控，構(gòu)建在線設(shè)備狀態(tài)分析判斷、專業(yè)診斷與綜合診斷相結(jié)合的設(shè)備狀態(tài)預(yù)知維護(hù)體系，提高狀態(tài)信息控制及分析能力，同時(shí)尋找設(shè)備與質(zhì)量、生產(chǎn)、能源之間的關(guān)系，通過數(shù)據(jù)積累與分析，為實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化的智慧制造打下基礎(chǔ)。設(shè)備智能監(jiān)測系統(tǒng)的推進(jìn)，將設(shè)備運(yùn)維方式從“點(diǎn)檢定修”變革到“預(yù)測性維護(hù)”，實(shí)現(xiàn)基于設(shè)備狀態(tài)變化趨勢的智能決策。

2.2 智能化出爐機(jī)器人

一樓出爐區(qū)域存在爆炸、觸電、高處墜落、機(jī)械傷害、灼燙、物體打擊等風(fēng)險(xiǎn)。神木電石2017年開始投資2 300萬元對電石爐出爐系統(tǒng)智能化改造，上了12套智能出爐機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了開眼、燒眼、撬爐舌、帶釬、堵眼、自動避險(xiǎn)等功能，具備前后、上下、俯仰調(diào)角、自動抓取工作及換工具等動作。電石爐出爐機(jī)器人改造作為陜西省首臺在行業(yè)內(nèi)使用，獲得了省發(fā)改委和神木市的專項(xiàng)獎勵資金，被神木市評為2020年度“自動化升級改造先進(jìn)單位”；并于2018年9月在公司召開電石行業(yè)自動化改造升級推進(jìn)會，陜西電石行業(yè)單位均參會，共同推動了機(jī)器人出爐機(jī)在陜西電石行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

2.3 電石爐二樓自動巡檢機(jī)器人

電石爐二樓屬于安全紅區(qū)管控區(qū)域，生產(chǎn)過程中存在中毒、爆炸、觸電、高處墜落、機(jī)械傷害、灼燙等風(fēng)險(xiǎn)。自動巡檢機(jī)器人將智能化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，基于ROS平臺的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，針對化工電石爐巡檢的需求，設(shè)計(jì)了一套具有建立地圖、路徑規(guī)劃、自主避障以及高精度定位等功能的巡檢機(jī)器人。機(jī)器人開機(jī)啟動后，在導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下沿著巡檢路線行進(jìn)，在各個監(jiān)測點(diǎn)，機(jī)器人對預(yù)置點(diǎn)位的設(shè)備進(jìn)行巡檢。機(jī)器人所采集的監(jiān)測分析數(shù)據(jù)和本體運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至后臺管理中心。管理中心接收機(jī)器人發(fā)送的數(shù)據(jù)，視頻和紅外數(shù)據(jù)在后臺控制中心軟件窗口顯示，機(jī)器人本體數(shù)據(jù)在狀態(tài)窗口顯示。管理中心軟件還以電子地圖的方式展現(xiàn)機(jī)器人在現(xiàn)場的工作情況。另外，工作人員還可以通過軟件控制面板對機(jī)器人的行走、攝像機(jī)、紅外熱像儀及機(jī)械臂進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。在極端情況下，通過自動開爐門后，可指揮機(jī)器人行進(jìn)到爐門口對爐內(nèi)狀況監(jiān)測，代替人工，避免噴料對人造成傷害。通過公司的積極引領(lǐng)，目前該技術(shù)已被電石行業(yè)和榆林市加以大力推廣。

2.4 電石爐二樓自動開爐門避免塌料、噴料風(fēng)險(xiǎn)

為滿足密閉電石電爐正常生產(chǎn)，電爐上方都設(shè)置爐蓋，根據(jù)工藝需要會在爐蓋側(cè)方設(shè)置6～9個檢查門，用于觀察爐況、處理料面、爐蓋檢修及開爐過程人工加料等，通常是靠人工開閉的。由于電石爐爐內(nèi)溫度很高，電石爐內(nèi)一氧化碳等可燃?xì)怏w高溫環(huán)境下接觸空氣容易發(fā)生閃爆，電石爐存在漏水爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，人工開閉檢查門過程容易發(fā)生爆炸和燒傷事故，檢查門的開閉過程具有很大的危險(xiǎn)性。為了解決這一問題，經(jīng)過多方調(diào)研，與智能設(shè)備制造商合作，設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程自動開閉爐門裝置，可實(shí)現(xiàn)DCS或遙控爐門開閉，成功解決了人工開爐門的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 電石爐出爐紅外看鍋攝像儀+遙控拉鍋避免高溫、灼傷、噴料風(fēng)險(xiǎn)

電石爐一樓出爐區(qū)域炙熱高溫，同時(shí)面臨著爐眼噴料對人的傷害風(fēng)險(xiǎn)。目前雖然用出爐機(jī)器人代替了人工出爐作業(yè)，使得作業(yè)效率及安全性得以提升，但看鍋料面由于普通攝像頭無法濾煙濾光，遠(yuǎn)程無法看到真實(shí)液面，還需要人工查看。存在噴料傷人風(fēng)險(xiǎn)。通過與廠家合作調(diào)試，成功將紅外熱成像儀投用到電石出爐看鍋過程中，并與廠家人員多次反饋交流使用過程中的問題，在成功解決煙塵問題同時(shí)，將過程中出現(xiàn)的高溫?zé)€纜、焦距不合適、設(shè)備耐溫等問題成功解決，通過專用熱成像軟件處理圖像可以清晰的展現(xiàn)的操作人員面前，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程看鍋，節(jié)省人工同時(shí)降低了人員傷害風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)現(xiàn)紅外遠(yuǎn)程看鍋的前提下，公司通過自主專研又成功實(shí)現(xiàn)自動拉鍋，達(dá)到了機(jī)械化替代人工的目的。

2.6 雷達(dá)料位儀在電石五樓料倉上應(yīng)用，解決煤氣外竄風(fēng)險(xiǎn)

電石五樓料倉是蘭炭和白灰按一定比例摻混后入爐的存儲設(shè)備。如果對料位監(jiān)控不及時(shí)，料位低，就會造成爐氣通過料倉竄到五樓空間，給五樓焊接電極桶人員及巡檢人員帶來CO中毒風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。原電石爐監(jiān)測料倉料位使用為微波料位開關(guān)，只顯示上下限位，在使用過程中不能直觀的顯示料位高度，且因物料及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)問題，微波料位儀還會出現(xiàn)誤報(bào)，操作工在進(jìn)行配料前，必須由巡檢工現(xiàn)場在環(huán)形加料機(jī)料倉上觀察料位高度，在配料后巡檢工每半小時(shí)巡查一次料倉料位保證料倉料位高度，作業(yè)過程存在一氧化碳中毒風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)人員通過對比選型，在電石爐五樓環(huán)形加料機(jī)料倉上通過雷達(dá)料位儀來檢測料倉實(shí)時(shí)高度，并將其數(shù)據(jù)接入中控DCS組態(tài)畫面上，進(jìn)行料位實(shí)時(shí)監(jiān)控。DCS操作工可以通過數(shù)據(jù)判斷料倉高度，對料倉原料及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充；同時(shí)減少了巡檢人員現(xiàn)場工作頻次和風(fēng)險(xiǎn)。雷達(dá)料位儀投入使用后，經(jīng)過一段時(shí)間測試正常穩(wěn)定后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化組態(tài)程序，配料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，蘭炭、白灰加料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制，混合皮帶、環(huán)形加料機(jī)實(shí)現(xiàn)自動啟停，該程序自主研發(fā)并應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了配料系統(tǒng)自動、手動雙向控制。達(dá)到了電石行業(yè)生產(chǎn)的自動化替代人工的目標(biāo)。

2.7 其他

（1）“天眼”系統(tǒng)助力企業(yè)安全管理。通過螢石智能視頻系統(tǒng)應(yīng)用，開啟智慧企業(yè)之路。該“天眼”系統(tǒng)利用智能硬件、互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)、人工智能（AI）和機(jī)器人等技術(shù)，全天候提供廠區(qū)全方位監(jiān)控。視角通過360°旋轉(zhuǎn)及縮放，清晰了解施工現(xiàn)場高處作業(yè)情況，便于及時(shí)糾正違章行為，確保建設(shè)施工安全。

（2）MES系統(tǒng)+生產(chǎn)監(jiān)控+DCS集控成功將信息化、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)有機(jī)融合用于生產(chǎn)服務(wù)。

3 結(jié)語

電石工業(yè)從傳統(tǒng)的冶煉行業(yè)邁入?；坊ば袠I(yè)，對電石生產(chǎn)的安全提出了更高要求，企業(yè)要想長足健康發(fā)展，用自動化、智能化、機(jī)械化設(shè)備代替人工是實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的必要條件。通過科學(xué)方式方法在排查勞動紀(jì)律、杜絕“三違”行為、規(guī)范特殊作業(yè)、激勵員工自主開展隱患排查方面是必然的趨勢。