石化企業(yè)電子作業(yè)許可系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

王明章

(中國石化青島石油化工有限責(zé)任公司，山東青島 266043)

0 前言

作業(yè)許可制度是一種正式的、用以控制具有潛在危害的特定作業(yè)體系，是檢維修安全管理的重要組成部分之一[1]。如果作業(yè)許可組織不嚴(yán)密、安全措施落實(shí)不到位或管理存在嚴(yán)重缺陷，則容易引發(fā)生產(chǎn)安全事故。分析國內(nèi)某大型石化集團(tuán)2016—2020年間共62起生產(chǎn)安全事故發(fā)現(xiàn)，承包商事故43起，占比69.35%；直接作業(yè)環(huán)節(jié)事故44起，占比70.97%，且絕大多數(shù)承包商事故均涉及直接作業(yè)環(huán)節(jié)。如何做好直接作業(yè)環(huán)節(jié)安全管控，實(shí)現(xiàn)裝置長周期運(yùn)行已成為當(dāng)前石化企業(yè)安全管理面對的重要課題。

當(dāng)前，依靠傳統(tǒng)的管理手段已不能滿足新形勢下安全管理的需要，無法達(dá)到期望的管理效果。2021年中國石化集團(tuán)公司發(fā)布的《關(guān)于推體系夯基礎(chǔ)控風(fēng)險(xiǎn)全力筑牢新時(shí)期中國石化安全新防線的指導(dǎo)意見》和總經(jīng)理2號令中均提出，要嚴(yán)控作業(yè)許可、落實(shí)現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)防控措施、建立高風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫等直接作業(yè)環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)管控手段。因此，針對直接作業(yè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)字化、智能化技術(shù)和手段實(shí)現(xiàn)管理工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化已勢在必行[2-3]。

1 傳統(tǒng)作業(yè)許可管理手段的缺陷

長期以來，石化企業(yè)將作業(yè)許可制度作為施工現(xiàn)場管理的重要方法和手段，但管理效果仍有不足。以某大型石化集團(tuán)公司近兩年HSE大檢查數(shù)據(jù)為例，涉及承包商和直接作業(yè)環(huán)節(jié)問題2 379項(xiàng)，主要集中在作業(yè)現(xiàn)場管理、作業(yè)許可及JSA分析、資質(zhì)和能力、施工方案審核與技術(shù)交底4個(gè)方面[4]，如圖1所示。分析可知，傳統(tǒng)作業(yè)許可管理手段無法有效解決作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)識別不充分、作業(yè)票信息填寫不全、人員不在現(xiàn)場簽發(fā)或補(bǔ)簽、安全措施落實(shí)不徹底、作業(yè)環(huán)境變化監(jiān)測發(fā)現(xiàn)不及時(shí)等問題[5]，主要表現(xiàn)為：

1.1 人員資質(zhì)缺乏有效把控

入場人員資質(zhì)管理不到位，無法實(shí)現(xiàn)施工人員教育培訓(xùn)記錄以及特殊作業(yè)所需的特種作業(yè)資質(zhì)證書關(guān)聯(lián)驗(yàn)證。

1.2 作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識不到位

傳統(tǒng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識由于人員素質(zhì)、時(shí)間安排、管理缺失等原因，容易導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)識別流于形式。同時(shí)，未對不同作業(yè)活動作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效利用挖掘，無法實(shí)現(xiàn)專家經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀實(shí)踐的沉淀[6]。

圖1 承包商和直接作業(yè)環(huán)節(jié)檢查問題

1.3 違規(guī)簽字確認(rèn)和審批

傳統(tǒng)作業(yè)許可管理模式無法保證相關(guān)責(zé)任人員到現(xiàn)場簽字確認(rèn)，如安全措施確認(rèn)人員和作業(yè)許可審批人員找他人代簽或在辦公室簽字確認(rèn)和審批，易造成現(xiàn)場確認(rèn)環(huán)節(jié)缺失。

1.4 無法進(jìn)行數(shù)據(jù)深度分析

紙質(zhì)票證在歸檔和數(shù)據(jù)分析上耗費(fèi)大量人力物力，既難以獲得作業(yè)票證的有效數(shù)據(jù)信息，也無法實(shí)現(xiàn)對作業(yè)原因、作業(yè)時(shí)間、作業(yè)類型、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)地點(diǎn)等多維度數(shù)據(jù)的深度分析。

2 電子作業(yè)許可系統(tǒng)開發(fā)

2.1 總體流程設(shè)計(jì)

電子作業(yè)許可系統(tǒng)是一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的集施工計(jì)劃管控、人員資質(zhì)審查、承包商安全教育、作業(yè)申請、風(fēng)險(xiǎn)識別、作業(yè)許可審批、作業(yè)過程監(jiān)控預(yù)警及數(shù)據(jù)分析于一體的直接作業(yè)環(huán)節(jié)全流程管控系統(tǒng)[7-8]，具備作業(yè)預(yù)約申請、JSA分析、氣體分析、安全措施落實(shí)、安全交底、票證簽發(fā)、驗(yàn)收歸檔等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)管控功能，如圖2所示。

圍繞直接作業(yè)環(huán)節(jié)全過程管控，結(jié)合事故統(tǒng)計(jì)、制度規(guī)范要求[4]，研究建立合規(guī)開票的業(yè)務(wù)規(guī)則，規(guī)范作業(yè)許可流程和落實(shí)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)，如表1所示，從而為有效識別作業(yè)開票不規(guī)范監(jiān)護(hù)人履職不盡責(zé)等多種違章事件提供判斷依據(jù)。

圖2 電子作業(yè)許可系統(tǒng)流程

表1 作業(yè)許可管控節(jié)點(diǎn)

2.2 關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)

2.2.1 人員資質(zhì)管控

建立作業(yè)申請人、監(jiān)護(hù)人、審批人及作業(yè)人員資源庫，采集承包商安全教育考試合格人員、特種設(shè)備操作和特種作業(yè)操作資質(zhì)人員資證信息，輔助判斷承包商、作業(yè)人員、監(jiān)護(hù)人員資格符合情況。同時(shí)，結(jié)合人臉識別技術(shù)和GPS定位實(shí)現(xiàn)作業(yè)許可審批“四定”管理(定人員、定時(shí)間、定地點(diǎn)、定單位)，有效規(guī)避了人員資質(zhì)不符合帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 風(fēng)險(xiǎn)識別與管控

建立不同種類直接作業(yè)JSA分析數(shù)據(jù)庫，智能列出對應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)并推薦安全防范措施，自動生成JSA分析清單，有效避免了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)辨識中風(fēng)險(xiǎn)識別不全面、管控措施不到位、作業(yè)條件發(fā)生改變后因重新辦理JSA分析影響作業(yè)時(shí)間等問題。

2.2.3 施工人員定位

將電子作業(yè)許可系統(tǒng)與人員定位系統(tǒng)進(jìn)行集成，通過人員定位功能可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)施工點(diǎn)的人員分布情況，當(dāng)人員長時(shí)間滯留某區(qū)域或長時(shí)間靜止不動時(shí)，系統(tǒng)會自動觸發(fā)報(bào)警功能，現(xiàn)場監(jiān)護(hù)人員可以根據(jù)報(bào)警信息提示及時(shí)查看人員情況，進(jìn)而做出正確處理；當(dāng)施工人員遇險(xiǎn)時(shí)可使用定位設(shè)備進(jìn)行一鍵呼救，系統(tǒng)接收到報(bào)警后將報(bào)警和位置信息推送至監(jiān)控平臺，有利于第一時(shí)間對報(bào)警人展開救援工作。尤其對于復(fù)雜環(huán)境的受限空間作業(yè)，監(jiān)管人員可以全面掌握施工人員動態(tài)，改善受限空間作業(yè)監(jiān)護(hù)相對困難的問題。

2.2.4 施工作業(yè)展示

設(shè)計(jì)平臺作業(yè)看板，集中展示當(dāng)天所有施工作業(yè)活動信息，并在廠區(qū)地圖實(shí)時(shí)顯示，如圖3、圖4所示。管理人員可根據(jù)所有施工作業(yè)活動進(jìn)展及完成情況，對作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行率進(jìn)行考核，也可以根據(jù)實(shí)際情況統(tǒng)籌安排協(xié)調(diào)施工人員和機(jī)具，提高施工效率。

圖3 當(dāng)日直接作業(yè)進(jìn)展

圖4 現(xiàn)場施工點(diǎn)分布

3 數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

企業(yè)通常將作業(yè)許可票證作為控制作業(yè)現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要載體，卻忽略了其本身所包含的大量信息，更沒有通過深度挖掘票證中關(guān)鍵數(shù)據(jù)洞察直接作業(yè)環(huán)節(jié)安全管理規(guī)律或預(yù)測未來趨勢。

以用火作業(yè)為例，其數(shù)量從一定程度上反映了在役生產(chǎn)裝置的安全管理水平。對一定周期內(nèi)的用火作業(yè)票證數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)掘用火作業(yè)的規(guī)律，如通過用火作業(yè)數(shù)量的多少判斷哪些設(shè)備屬于高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備等，引導(dǎo)企業(yè)由“事中”控制到“事前”預(yù)防，對提高企業(yè)本質(zhì)安全水平具有一定意義。

3.1 數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)

不同企業(yè)間的用火作業(yè)許可證雖略有差異，但均包含用火單位、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)地點(diǎn)、作業(yè)時(shí)間、用火部位等關(guān)鍵信息。由表2可以看出，用火作業(yè)許可證中的信息大部分為可固定內(nèi)容，這種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為查詢、訪問、排序等功能的快速實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)，也為智能檢索、知識挖掘等提供了條件。

3.2 企業(yè)應(yīng)用

2017至2020年，某大型煉化一體化企業(yè)共開具各級用火作業(yè)許可票證120 664張。分別按照用火單位、用火級別、作業(yè)時(shí)間、用火種類等不同的維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以揭示作業(yè)許可票證上的數(shù)據(jù)信息所反映的問題或內(nèi)在規(guī)律。

3.2.1 用火單位統(tǒng)計(jì)

由圖5可以看出，4年間該公司年均用火作業(yè)超3萬次，累計(jì)超12萬次。其中公用工程部和儲運(yùn)部用火作業(yè)最多，分別占用火總量的20.81%和18.61%；儲運(yùn)部和烯烴部特級用火數(shù)量對多，分別占特級用火總量的59.71%和16.72%。可知，儲運(yùn)部、烯烴部和公用工程部是用火作業(yè)管控的重點(diǎn)單位。

3.2.2 用火時(shí)間統(tǒng)計(jì)

由圖6可以看出，由于生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，該公司的用火作業(yè)數(shù)量逐年增多，安全監(jiān)管難度不斷增大。為便于分析用火作業(yè)在年度內(nèi)分布的特點(diǎn)，將歷年用火作業(yè)總量進(jìn)行對比，如圖7所示。

表2 用火作業(yè)許可證中主要字段

圖5 某公司2017—2020年各單位用火數(shù)量及占比

圖6 某公司2017—2020年各級用火作業(yè)月度對比

圖7 某公司2017—2020年用火作業(yè)總量月度對比

由圖7可知，每年2月份用火作業(yè)數(shù)量相對較少，3月份增長后逐步趨于平緩，11、12月份又有明顯增長。其原因在于，2月份由于春節(jié)假期原因作業(yè)相對較少，很多項(xiàng)目都暫停施工，到了3月份為彌補(bǔ)進(jìn)度，又集中進(jìn)行作業(yè)，因此3月份用火作業(yè)數(shù)量增長明顯。而11、12月份接近年末，很多項(xiàng)目為了趕工期，都會加快進(jìn)度，且進(jìn)入冬季后隨著蒸汽伴熱線投用，伴熱線漏點(diǎn)問題逐漸顯現(xiàn)，因此用火作業(yè)量又有較大增長。應(yīng)將3月、11月和12月作為重點(diǎn)關(guān)注的時(shí)間段。同時(shí)，工程或項(xiàng)目管理部門應(yīng)優(yōu)化項(xiàng)目施工計(jì)劃，避免到年底因追趕進(jìn)度而忽視安全問題。

3.2.3 用火種類統(tǒng)計(jì)

由圖8可知，在各類用火中，電焊數(shù)量最多，占比達(dá)56.2%；磨光機(jī)次之，占比16.65%。因此，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注這兩類作業(yè)，包括人員資質(zhì)、操作設(shè)備等。此外，電焊用火數(shù)量最多，也反映了部分設(shè)備管理不到位，需通過用火作業(yè)消除設(shè)備隱患，因此在日常生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，避免出現(xiàn)漏點(diǎn)，進(jìn)而減少用火作業(yè)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖8 某公司2017—2020年用火作業(yè)種類統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)論及建議

a) 電子作業(yè)許可系統(tǒng)采用信息化手段將直接作業(yè)環(huán)節(jié)的重要節(jié)點(diǎn)深度集成，構(gòu)成了一條作業(yè)線、一張風(fēng)險(xiǎn)圖和一張監(jiān)控網(wǎng)組成的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，在規(guī)范作業(yè)許可程序、強(qiáng)化施工風(fēng)險(xiǎn)管控和提高施工效率等方面作用顯著，對優(yōu)化和提升直接作業(yè)環(huán)節(jié)安全管理、保障直接作業(yè)安全施工具有重要意義。

b) 基于時(shí)空維度按照作業(yè)類型、裝置、位置、環(huán)境等進(jìn)行作業(yè)分布展示和統(tǒng)計(jì)分析，為有效辨識實(shí)時(shí)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、控制和削減作業(yè)許可總量、準(zhǔn)確分析主要作業(yè)分布區(qū)域提供依據(jù)，便于進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控管理。同時(shí)從裝置層面直觀反映了日常生產(chǎn)和設(shè)備設(shè)施運(yùn)行存在的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而制定針對性的管控措施，提高了本質(zhì)安全水平。

c) 當(dāng)前的電子作業(yè)許可系統(tǒng)仍處于起步階段，在系統(tǒng)操作、輔助決策等方面還有較大的提升空間，比如在現(xiàn)場管控方面可增加限時(shí)打卡功能，解決業(yè)主單位和承包商管理人員長期不到現(xiàn)場進(jìn)行施工管控的問題。下一步，可結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能。