精細(xì)化工全流程自動化建設(shè)常見問題探討

朱東利

(南京聚高工程技術(shù)有限公司，南京 210000)

隨著《全國安全生產(chǎn)專項(xiàng)整治三年行動計(jì)劃》(安委[2020]3號)文的發(fā)布，全國各地化工園區(qū)都在積極推動自動化的建設(shè)。江蘇省應(yīng)急管理廳于2019年6月發(fā)布了《本質(zhì)安全診斷治理基本要求》(蘇應(yīng)急[2019]53號)，其中包括了全流程自動化的建設(shè)要求，并于2020年9月分批對省內(nèi)化工企業(yè)進(jìn)行了本質(zhì)安全診斷竣工驗(yàn)收。筆者根據(jù)參與江蘇省部分化工企業(yè)全流程自動化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)其中常見的問題，供其他地區(qū)專業(yè)技術(shù)人員探討和參考。

1 現(xiàn)有主要政策文件

目前，自動化的設(shè)計(jì)要同時(shí)參考安全監(jiān)管文件和自控設(shè)計(jì)規(guī)范，安全監(jiān)管文件明確要做哪些工作，規(guī)范指導(dǎo)具體怎么做合規(guī)。這幾年各級安全監(jiān)管部門頒布的文件很多，包括：國家級的、省級的、市級的、園區(qū)級的等，根據(jù)事故教訓(xùn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最終目的是讓企業(yè)深入提高本質(zhì)安全水平，降低事故發(fā)生的概率。

總結(jié)各級安全監(jiān)管部門的文件，會發(fā)現(xiàn)有很多重復(fù)強(qiáng)調(diào)的要求。因?yàn)榘踩a(chǎn)管理是長期伴隨在生產(chǎn)過程中，各安全監(jiān)管文件不斷地強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過程中容易發(fā)生事故的點(diǎn)，通過強(qiáng)化這些事故點(diǎn)的安全管理，大幅降低事故發(fā)生頻率和嚴(yán)重性，進(jìn)而以點(diǎn)帶面全面促進(jìn)安全管理。

以江蘇省為例，根據(jù)筆者個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，在自動化設(shè)計(jì)、審查的過程中，安全、環(huán)保監(jiān)管文件中使用頻次較高的涉及自動化要求的具體內(nèi)容見表1所列。

表1中的安全監(jiān)管文件將自動化與安全生產(chǎn)掛鉤，先對風(fēng)險(xiǎn)大的“兩重點(diǎn)一重大”完善控制措施；其次對涉及到化學(xué)反應(yīng)、蒸餾等易燃易爆過程完善自動化；再結(jié)合近年來國內(nèi)國外發(fā)生的特大安全生產(chǎn)事故教訓(xùn)，對硝化、液氯等工藝提出更為具體的指導(dǎo)意見，并對重大風(fēng)險(xiǎn)的工藝要求上下游實(shí)現(xiàn)自動化操作；結(jié)合安全法規(guī)要求對具體行業(yè)進(jìn)行針對性的檢查；同時(shí)為了確保生產(chǎn)過程中盡量減少人員干預(yù)，避免發(fā)生群死群傷，提出將控制室遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)，實(shí)施將人從生產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移到管理區(qū)等措施。

表1 安全、環(huán)保監(jiān)管文件中涉及自動化要求的具體內(nèi)容

2 全流程自動化的驗(yàn)收指標(biāo)問題

精細(xì)化工的全流程是指原料處理、反應(yīng)工序、精餾精制、成品儲存等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)[1]，《省應(yīng)急管理廳關(guān)于印發(fā)〈本質(zhì)安全診斷治理基本要求〉的通知》(蘇應(yīng)急[2019]53號)中要求：“兩重點(diǎn)一重大”的在役裝置自動化控制系統(tǒng)改造升級率應(yīng)達(dá)100%，新建項(xiàng)目自動化控制系統(tǒng)裝備率應(yīng)達(dá)100%。

在2019年江蘇省各化工企業(yè)全流程自動化前期交流時(shí)，對全流程的要求比較好理解，以前設(shè)置自動化多數(shù)是局部的，如把罐區(qū)、危險(xiǎn)化工工藝、精餾(蒸餾)等部分裝置設(shè)置了自動化，忽視了非主要化學(xué)反應(yīng)工序、物理處理工序等；對文件中要求的“100%”多有不解，如何改造才能通過驗(yàn)收，有的企業(yè)認(rèn)為是不是要上機(jī)器人、全操作自動化，做到完全無人操作。

在2020年大部分企業(yè)的驗(yàn)收過程中，100%全流程自動化是指實(shí)現(xiàn)了“兩重點(diǎn)一重大”的控制要求，滿足蘇應(yīng)急[2019]53號文中的生產(chǎn)裝置、儲存設(shè)施全流程自動控制，滿足HAZOP提出來的建議措施要求等。但也有個(gè)別項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)提出來，僅僅根據(jù)上述文件實(shí)施，并沒有完全實(shí)現(xiàn)100%全流程自動化，比如安全監(jiān)管文件里面對反應(yīng)釜的進(jìn)、出料是否要自動化操作沒有明確要求，目前還是要靠人工操作。

這就是對文件的解讀不一樣導(dǎo)致的偏差。按照功能不同，可以把精細(xì)化工的自動化分為三個(gè)層級：

1)安全自動化。像各安全監(jiān)管文件要求的那樣，安全自動化是為生產(chǎn)“兜底的”，避免出現(xiàn)超溫、超壓、超液位、泄漏等事故，本質(zhì)安全中不斷強(qiáng)調(diào)的自動化屬于安全自動化。

2)過程控制自動化。目的是追求裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，針對精細(xì)化工企業(yè)，主要是反應(yīng)釜的溫度控制。反應(yīng)釜是精細(xì)化工的核心設(shè)備之一，也是安全和質(zhì)量管理中的重要環(huán)節(jié)，控制好反應(yīng)釜的溫度對安全和質(zhì)量都很關(guān)鍵。目前，反應(yīng)釜的溫度控制中還存在諸多問題。

3)全操作自動化。主要是采用DCS控制切斷閥去代替手閥操作，用順序控制替代人工。目前做到全操作自動化的精細(xì)化工企業(yè)并不是太多，一個(gè)車間幾百上千臺切斷閥，全部由DCS控制投資較大，而且對工藝、調(diào)試、維護(hù)都有很高的要求。

綜上所述，為了避免在執(zhí)行過程中出現(xiàn)理解上的偏差，在整個(gè)行業(yè)未能有足夠條件實(shí)現(xiàn)全操作自動化時(shí)，“全流程自動化”一詞可以暫改為“全流程安全自動化”。同時(shí)明確“100%”的考核指標(biāo)是什么，以便于更好地落地執(zhí)行。

3 硝化等工藝上下游自動化的問題

《全國安全生產(chǎn)專項(xiàng)整治三年行動計(jì)劃》(安委〔2020〕3號)要求，2022年底前所有涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過程氧化工藝裝置的上下游配套裝置必須實(shí)現(xiàn)自動化控制[2]。該文件是在《本質(zhì)安全診斷治理基本要求》(蘇應(yīng)急[2019]53號)以后發(fā)的，也晚于江蘇省于2020年9月份開始的本質(zhì)安全竣工驗(yàn)收。所以對涉及到上述危險(xiǎn)工藝的企業(yè)，有的企業(yè)硝化車間又進(jìn)行了二次改造。

以硝化工藝為例，按蘇應(yīng)急[2019]53號文中要求：“反應(yīng)產(chǎn)物因酸解、堿解(僅調(diào)節(jié)pH 值的除外)、萃取、脫色、蒸發(fā)、結(jié)晶等涉及加熱工藝過程的，當(dāng)熱媒溫度高于設(shè)備內(nèi)介質(zhì)沸點(diǎn)的，應(yīng)設(shè)置溫度自動檢測、遠(yuǎn)傳、報(bào)警，溫度高高報(bào)警與熱媒聯(lián)鎖切斷及泄壓設(shè)施[3]”；硝化下游的如水洗、堿洗屬于物理過程，故自動化的設(shè)計(jì)要求為“超溫、超壓、電流異常聯(lián)鎖切斷蒸汽”。以上這些顯然不符合安委〔2020〕3號文的要求。通過該案例，可以看出表1中近10年來的行文在安全要求方面在不斷地完善，而且也會不停地完善下去。

因化工生產(chǎn)工藝路線較多，文件無法全部介紹“上下游配套裝置”具體是指那些，因此在執(zhí)行過程中，普遍對“上下游配套裝置”的范圍討論較多。比如：同一個(gè)車間里面哪些單元算上下游配套；或若氫化車間合成后的物料轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)車間里，則該車間是否屬于氫化的下游配套等種種問題。

根據(jù)應(yīng)急管理部有關(guān)負(fù)責(zé)人對《危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)安全分類整治目錄(2020年)》和《淘汰落后危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備目錄(第一批)》的解讀，在18種重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝中，硝化、氯化、氟化、重氮化、過程氧化工藝因涉及爆炸性化學(xué)品、劇毒化學(xué)品等，不僅涉及這些工藝的反應(yīng)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)高，而且其上下游工序，如硝化裝置下游的溶劑萃取、蒸餾；氯化裝置的液氯氣化、氯氣吸收等也容易發(fā)生事故，也要實(shí)現(xiàn)自動化控制，最大程度地減少作業(yè)現(xiàn)場人員數(shù)量[4]。

從上述的解讀中可以看出，硝化、氯化、氟化、重氮化、過程氧化工藝裝置上下游裝置要求配套自動化措施，是從反應(yīng)發(fā)生事故對整個(gè)區(qū)域的影響以及反應(yīng)物料本身的風(fēng)險(xiǎn)角度考慮的。硝化、氫化等過程反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)大，需盡量減少操作人員，可以達(dá)到減少操作人員帶來的不安全因素和事故發(fā)生后的后果的目的；同時(shí)如硝基物、氯氣、氟氣、過氧化物等本身物料的風(fēng)險(xiǎn)也很高，需降低在上下游裝置中出現(xiàn)這些高風(fēng)險(xiǎn)物料發(fā)生事故的概率。

綜上所述，可以通過兩種方法來確定硝化、氯化、氟化、重氮化、過程氧化工藝裝置的具體的上下游裝置：一是通過區(qū)域劃分，可以借助定量的爆炸模擬分析軟件，模擬反應(yīng)失控后爆炸的沖擊范圍，在該范圍內(nèi)的裝置盡可能地做到全操作自動化，避免過多的人員進(jìn)入；二是通過分析高風(fēng)險(xiǎn)物料的轉(zhuǎn)移路徑來確定上下游裝置。以氯化過程為例，氯氣的進(jìn)料所涉及到的設(shè)備，如液氯鋼瓶—汽化器—緩沖罐就是它的上游，反應(yīng)后的氯氣吸收裝置就是它的下游，這里考慮的是氯氣本身泄漏的風(fēng)險(xiǎn)；以硝化過程為例，含有硝基物的，如降溫釜、水洗釜、堿洗釜、蒸餾釜屬于它的下游裝置，這里考慮的是硝基物本身的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)然，最簡單、最有前瞻性的方法，就是把這些高風(fēng)險(xiǎn)的裝置獨(dú)立設(shè)置，如獨(dú)立的硝化車間，將整個(gè)車間實(shí)現(xiàn)全操作自動化，一步到位，這也算是把投資用在刀刃上。

4 竣工圖與現(xiàn)場的一致性問題

竣工圖和現(xiàn)場的一致要求，直擊了精細(xì)化工資料管理的命門?，F(xiàn)實(shí)中，仔細(xì)研究大部分企業(yè)的HAZOP分析報(bào)告、SIL定級報(bào)告、自控設(shè)計(jì)圖紙(SIS聯(lián)鎖邏輯圖)、現(xiàn)場安裝情況、SIS組態(tài)畫面、SIL驗(yàn)證報(bào)告等后會發(fā)現(xiàn)，這些本該前后一致的圖紙卻出現(xiàn)很多不一致的地方。P&ID與現(xiàn)場實(shí)際安裝、組態(tài)的情況更是相差甚多。

精細(xì)化工因其行業(yè)特點(diǎn)，現(xiàn)場改造切換產(chǎn)品工期較短，很多企業(yè)在投產(chǎn)以后還在不斷地調(diào)整現(xiàn)場設(shè)備、管線，但卻忽略了圖紙的修改。這也反應(yīng)了項(xiàng)目變更流程未實(shí)施到位，應(yīng)該是先有評估、設(shè)計(jì)，后有現(xiàn)場施工。

竣工圖在實(shí)施過程中還有個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，因改造項(xiàng)目在現(xiàn)場多有不規(guī)范之處且更改困難，尤其是總圖的防火間距問題，編制竣工圖的設(shè)計(jì)單位不想承擔(dān)該部分的責(zé)任；有的項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)提出竣工圖需加蓋施工單位竣工章，后來的施工單位也不想承擔(dān)之前項(xiàng)目的責(zé)任，讓項(xiàng)目陷入僵持。這是工程責(zé)任制劃分的問題，如果不劃分好各建設(shè)階段各單位的責(zé)任，把所有問題都推給竣工圖編制單位，是不可取的。

自控專業(yè)涉及到竣工圖的一致性，主要包括：P&ID圖、SIS聯(lián)鎖邏輯圖、DCS聯(lián)鎖邏輯圖、氣體探測器布置圖、DCS監(jiān)控畫面、SIS組態(tài)畫面、控制報(bào)警聯(lián)鎖值一覽表等，上述圖紙是檢查的重點(diǎn)，也是企業(yè)需要組織人力重點(diǎn)核對的地方。

蘇應(yīng)急[2019]53號文要求：“DCS顯示的工藝流程與P&ID圖和現(xiàn)場一致”，這有利有弊。傳統(tǒng)DCS組態(tài)時(shí)，工藝專業(yè)會提交一版簡化后的P&ID用于繪制DCS的畫面，這有助于減少DCS監(jiān)控畫面頁數(shù)，突出主要關(guān)注點(diǎn)。要求DCS畫面與P&ID一致后，方便操作人員學(xué)習(xí)整個(gè)生產(chǎn)流程，便于指導(dǎo)外操人員操作，有助于緊急情況下根據(jù)DCS畫面做出正確的判斷；但DCS畫面增多、頁面內(nèi)容復(fù)雜，不便于直觀操作。因此，對于DCS畫面過多的項(xiàng)目，可針對“兩重點(diǎn)一重大”部分做一個(gè)總的監(jiān)控畫面，對重大風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)關(guān)注。

5 冷熱媒自動切換的問題

蘇應(yīng)急[2019]53號文要求：“反應(yīng)過程涉及熱媒、冷媒(含預(yù)熱、預(yù)冷、反應(yīng)物的冷卻)切換操作的，應(yīng)設(shè)置自動控制閥，具備自動切換功能”。這是針對非危險(xiǎn)化工工藝要求的，也是江蘇省精細(xì)化工企業(yè)本次全流程自動化改造的投資重點(diǎn)。精細(xì)化工企業(yè)有的是多功能生產(chǎn)車間，有的反應(yīng)釜上配置了蒸汽、熱水、循環(huán)水、冷凍水等介質(zhì)，現(xiàn)場空間緊湊，自動化改造的過程中也牽涉到管道的改造。

按照制定文件的出發(fā)點(diǎn)來看，應(yīng)該是在控制室DCS畫面上，能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)釜夾套的熱媒切換到冷媒，冷媒切換到熱媒(中間還需要有個(gè)冷媒壓回的過程)，這樣既可以實(shí)現(xiàn)DCS聯(lián)鎖，也可以實(shí)現(xiàn)DCS的溫度控制。

但是在實(shí)施過程中，大部分企業(yè)做的只是冷媒和熱媒的切換，即在熱媒(蒸汽、熱水)、冷媒(循環(huán)水或冷凍水)的進(jìn)出管線上設(shè)置控制閥或者切斷閥，而在夾套壓縮空氣管線和冷媒壓回管線上未設(shè)置切斷閥，這能從字面上滿足了文件的要求，即冷、熱媒自動切換，滿足了DCS的聯(lián)鎖要求，但是卻無法實(shí)現(xiàn)DCS的遠(yuǎn)程控制，因?yàn)槔涿角袚Q到熱媒上仍需要人工去現(xiàn)場把夾套中的冷媒壓回。

另外，眾多企業(yè)反映蒸汽單閥關(guān)閉不嚴(yán)的情況，切換冷媒時(shí)仍需現(xiàn)場關(guān)閉蒸汽手閥，所以后續(xù)企業(yè)再進(jìn)行改造時(shí)，可以將反應(yīng)釜夾套蒸汽管線設(shè)置切斷閥加控制閥雙閥關(guān)閉，將夾套壓縮空氣和冷媒壓回上也設(shè)置切斷閥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程切換和控溫。

6 執(zhí)行中有爭議的問題

因?qū)Ω靼踩O(jiān)管文件的理解不同，在執(zhí)行過程中出現(xiàn)一些有爭議的問題。

6.1 DCS與SIS獨(dú)立設(shè)置的問題

DCS和SIS的獨(dú)立性討論這幾年一直很熱烈，源于規(guī)范之間的沖突、規(guī)范與檢查的沖突。蘇應(yīng)急[2019]53號文中要求：“構(gòu)成一級、二級危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源應(yīng)裝備緊急停車系統(tǒng)，對重大危險(xiǎn)源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃?xì)怏w等重點(diǎn)設(shè)施，設(shè)置緊急切斷裝置。緊急停車(緊急切斷)系統(tǒng)的安全功能既可通過基本過程控制(DCS或SCADA)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也可通過安全儀表系統(tǒng)(SIS)實(shí)現(xiàn)。安全完整性(SIL)等級為1級的，其緊急停車(緊急切斷)系統(tǒng)的安全功能可通過基本過程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也可通過安全儀表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，安全完整性等級為2級及以上，其緊急停車功能必須通過安全儀表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)”，“涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級、二級重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)應(yīng)設(shè)獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)。每個(gè)回路的檢測元件和執(zhí)行元件均宜獨(dú)立設(shè)置，安全儀表等級宜不低于2級”。

目前，行業(yè)普遍接受了DCS和SIS獨(dú)立設(shè)置的理念，從傳感器、邏輯控制器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)均獨(dú)立設(shè)置，故SIL1的回路在DCS中實(shí)現(xiàn)的企業(yè)很少見。但如果定性地認(rèn)為，毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級、二級重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)的聯(lián)鎖回路不宜低于SIL2，這與目前普遍使用的半定性、半定量的保護(hù)層分析LOPA方法有沖突，這并不是否定定性分析，只是先下結(jié)論后做LOPA就失去了該類工作的意義。

在重大風(fēng)險(xiǎn)上做重點(diǎn)投入本無可厚非，但從SIL驗(yàn)證的角度來說，經(jīng)過安全功能認(rèn)證的單液位檢測儀表和單閥門組成的SIF回路，往往是滿足SIL2的要求的。所以如果回路的冗余結(jié)構(gòu)沒有變，要求SIL1和SIL2是沒有意義的，因?yàn)镾IL2的回路并不是強(qiáng)制要求傳感器子單元冗余，有可能會出現(xiàn)依舊采用原有配置的結(jié)果。

因此，可以要求“涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級、二級重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)SIS聯(lián)鎖回路傳感器子單元采用冗余結(jié)構(gòu)，硬件故障裕度HFT≥1”，避免單傳感器單元失效導(dǎo)致事故的發(fā)生。

6.2 反應(yīng)工藝危險(xiǎn)等級1級的SIS設(shè)置問題

有些反應(yīng)工藝雖然被劃分成重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)工藝，但是反應(yīng)過程很溫和，經(jīng)熱風(fēng)險(xiǎn)評估，反應(yīng)工藝危險(xiǎn)等級為1級，根據(jù)《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估工作的指導(dǎo)意見》(安監(jiān)總管三[2017]1號)的要求：“對于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度為1級的工藝過程，配置常規(guī)的自動化控制系統(tǒng)，對主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)[5]”，并沒有要求配置安全儀表系統(tǒng)。

所以，到底是按照定性的《首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄》(安監(jiān)總管三〔2009〕116號)、《第二批重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝目錄和調(diào)整首批重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝中部分典型工藝》(安監(jiān)總管三[2013]3號)執(zhí)行，還是按照定量的熱風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果執(zhí)行呢？

最終是定性的戰(zhàn)勝了定量，實(shí)際驗(yàn)收的時(shí)候只要安全預(yù)評價(jià)里面有重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)工藝的，安全儀表系統(tǒng)仍是必不可少的。這個(gè)希望在后續(xù)的安全文件中能夠明確，用科學(xué)的定量分析取代一刀切的做法；同時(shí)有些反應(yīng)是非重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)工藝，但是放熱量很大，該類反應(yīng)也應(yīng)進(jìn)行熱風(fēng)險(xiǎn)評估，在熱風(fēng)險(xiǎn)評估的基礎(chǔ)上決定是否設(shè)置安全儀表系統(tǒng)。

6.3 重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝安全措施執(zhí)行的問題

安監(jiān)總管三〔2009〕116號文和安監(jiān)總管三[2013]3號文中給出了18種典型的重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝的控制要求，但在實(shí)際應(yīng)用過程中并不能完全一一對應(yīng)，比如有的氯化工藝反應(yīng)釜并沒有攪拌；有的聚合是連續(xù)的反應(yīng)器并非是反應(yīng)釜；如有的氧化反應(yīng)并不生產(chǎn)氧氣等。

碰到類似的情況，應(yīng)根據(jù)上述兩個(gè)文件要求并結(jié)合HAZOP和LOPA的結(jié)果制訂控制方案，而不能生搬硬套。

6.4 UPS的設(shè)置問題

蘇應(yīng)急[2019]53號文中要求：“DCS與SIS的備用電源應(yīng)該分別配備 UPS或EPS，重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝和危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源生產(chǎn)用電必須是二級負(fù)荷以上”。在項(xiàng)目審查的過程中，審查專家據(jù)此提出DCS，SIS分別設(shè)置UPS；還有的項(xiàng)目出現(xiàn)DCS和SIS配置了很多個(gè)UPS，現(xiàn)場機(jī)柜間、中心控制室均分別設(shè)置了UPS，連SIS操作站的UPS都和DCS不能共用。

這并不合理，如果有2套UPS，采用DCS和SIS均是雙UPS供電的方案，要比DCS和SIS都是一路市電、一路UPS的方案更優(yōu)。

同時(shí)，不僅重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝生產(chǎn)用電必須是二級負(fù)荷，為其緊急情況下配套的公用工程也需要二級用電負(fù)荷，如冷凍水機(jī)組、冷凍水循環(huán)泵、吸收裝置等。

6.5 GDS獨(dú)立設(shè)置的問題

GB/T 50493—2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：“可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立于其他系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置[6]”，這是該規(guī)范升版后的變更點(diǎn)，為此很多項(xiàng)目現(xiàn)場也進(jìn)行了改造。

GDS的獨(dú)立設(shè)置也是各有利弊，好處是方便管理和檢查，一目了然；但把GDS從原有的DCS，PLC剝離后依舊要和DCS通信，改造后有的項(xiàng)目現(xiàn)場采用價(jià)格便宜的單片機(jī)做GDS主機(jī)且采用總線型，從產(chǎn)品的可靠性上、數(shù)據(jù)通信上是否有保證值得觀察。

同樣GDS的UPS獨(dú)立設(shè)置，也值得商榷。

6.6 控制室和機(jī)柜間設(shè)置的問題

控制室和機(jī)柜間的設(shè)置是各省安全設(shè)施審查時(shí)一個(gè)重點(diǎn)討論的問題，不僅是防火設(shè)計(jì)規(guī)范之間的沖突，還牽涉到規(guī)范里面抗爆結(jié)構(gòu)的要求。

將控制室從生產(chǎn)區(qū)挪出來的理念已被接受，那么挪到管理區(qū)的控制室是否要獨(dú)立設(shè)置，是否還需要抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呢？機(jī)柜間是否還可以設(shè)置在甲乙類車間內(nèi)，是否可以設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)，是否也需要抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呢？這是目前審查概念模糊的地方，也是爭議較大的地方。

6.7 DCS和PLC的問題

這個(gè)爭議看起來很初級，但是在一些項(xiàng)目中確實(shí)存在?，F(xiàn)在安全監(jiān)管文件里面提到的是DCS，有的項(xiàng)目現(xiàn)場設(shè)置的是PLC，從文字字眼上不符合規(guī)定。

無論DCS還是PLC，它們實(shí)現(xiàn)的都是基本過程控制，安全檢查時(shí)不應(yīng)該因文件上寫的是DCS就否定PLC的有效性，前提是PLC的過程控制、報(bào)警、聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)的功能是完善的。

6.8 遠(yuǎn)程IO控制箱設(shè)置的問題

精細(xì)化工自動化改造電纜量大，為了節(jié)省工程費(fèi)用，有的設(shè)計(jì)方案是在現(xiàn)場設(shè)置IO控制箱，該方案在執(zhí)行過程中會受到挑戰(zhàn)，有的人認(rèn)為集中放置遠(yuǎn)程IO控制箱的房間也是機(jī)柜間，所以不能放到甲乙類車間里面。

遠(yuǎn)程IO控制箱放在現(xiàn)場有利有弊，有利的地方就是節(jié)省工程投資；弊端是現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，尤其是精細(xì)化工企業(yè)現(xiàn)場腐蝕性較重，若設(shè)置到爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，對遠(yuǎn)程控制柜的維護(hù)也有挑戰(zhàn)。

若采取遠(yuǎn)程IO控制箱的方案，建議將控制箱設(shè)置在非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域且環(huán)境相對較好的地方，減少腐蝕和方便維護(hù)。

6.9 高位槽液位設(shè)置問題

蘇應(yīng)急[2019]53號文對原料、產(chǎn)品儲罐以及裝置儲罐的自動化有一項(xiàng)要求：“帶有高液位聯(lián)鎖功能的可燃液體和劇毒液體儲罐應(yīng)配備兩種不同原理的液位計(jì)或液位開關(guān)，高液位聯(lián)鎖測量儀表和基本控制回路液位計(jì)應(yīng)分開設(shè)置”。這一條在罐區(qū)、中間罐區(qū)爭議不大，其他自控設(shè)計(jì)規(guī)范上也有要求，但是如果套在高位槽上，就出現(xiàn)爭議，有的企業(yè)甚至為此全部取消了高位槽。

贊同者認(rèn)為甲乙類物料和高毒物料高位槽漫出的事故很多，雙液位可以有效地避免該類事故發(fā)生；反對者認(rèn)為精細(xì)化工的間歇性導(dǎo)致了高位槽的進(jìn)料和出料都是間歇性的，它不像連續(xù)性的裝置里面要維持某個(gè)儲罐的液位在一定的范圍之內(nèi)，高位槽是定量進(jìn)料，起到的是計(jì)量、滴加的作用，通過定量加料加單液位控制聯(lián)鎖加每批次放清的控制，即可有效地避免冒頂。

贊同者和反對者說的都有道理，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)可以做個(gè)折中的方案。如果是存在“多打少”的工況，如10 m3的中間儲罐往1 m3的高位罐打料，這種打冒頂?shù)母怕蔬€是大的，可以用雙液位計(jì)控制聯(lián)鎖加定量打料的方案；如果是桶裝物料往高位槽打，且桶裝物料已在稱量間分配好或整桶的物料體積小于高位槽，則可以用單液位計(jì)聯(lián)鎖的方案；如果是裝置內(nèi)部的物料轉(zhuǎn)移，且沒有打冒頂?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)，則也可以用單液位計(jì)聯(lián)鎖的方案。

對于新建的精細(xì)化工項(xiàng)目，若工藝上可行，可考慮取消高位槽，采用流量計(jì)或計(jì)量泵的方式直接進(jìn)料，這樣節(jié)省空間、投資，且簡化清洗。

6.10 常壓設(shè)備設(shè)置壓力變送器的問題

對于構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的儲罐，或者是反應(yīng)過程中與尾氣系統(tǒng)相連的常壓反應(yīng)，設(shè)置壓力變送器是很多企業(yè)不理解的。但是通過HAZOP分析，在異常情況下如呼吸閥堵塞、排空閥未打開的情況下，還是存在超壓的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)置壓力變送器很有必要。

7 結(jié)束語

江蘇省2019年的本質(zhì)安全診斷治理行動大幅提升了精細(xì)化工企業(yè)的安全自動化水平，但自動化的建設(shè)并沒有一步到位，還需要從安全自動化到過程控制自動化再到全操作自動化的道路上持續(xù)發(fā)展。

在和很多企業(yè)交流過程中，還存在如下問題，期待在以后的安全提升過程中能夠得到改善：

1)仍存在一些非“兩重點(diǎn)一重大”、非劃分到化工行業(yè)(如輕工)但也存在“兩重點(diǎn)一重大”、未進(jìn)園區(qū)的、散落的涉化工企業(yè)，它們的安全管理現(xiàn)狀和自動化水平仍有很大的提升空間。

2)煉化行業(yè)自動化人才多，管理和維護(hù)力量充足，而目前精細(xì)化工企業(yè)設(shè)置了很多自動化控制，但是日常維護(hù)、測試工作跟不上，自動化專業(yè)技術(shù)人員相比于煉化行業(yè)明顯不足。

3)在日常檢查中，經(jīng)常會有大企業(yè)的專家對精細(xì)化工企業(yè)進(jìn)行檢查，對比煉油等連續(xù)性裝置，他們往往對精細(xì)化工的管理和現(xiàn)狀看不上，其實(shí)精細(xì)化工和煉油等連續(xù)性裝置在生產(chǎn)模式、操作模式、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)上都有很大的區(qū)別，精細(xì)化工有它固有的特點(diǎn)和模式，如果套用煉油、石化的規(guī)范和理念去監(jiān)管，并不一定適用。

4)精細(xì)化工行業(yè)存在很多共性問題，如防火間距的問題、控制室設(shè)置的問題，對這些企業(yè)普遍關(guān)注的，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定單位、安全管理部門應(yīng)組織專家討論，給出明確的結(jié)論，避免各項(xiàng)目反復(fù)討論和浪費(fèi)投資。

5)目前在化工企業(yè)眾多、頻繁的檢查中，出現(xiàn)專家意見和企業(yè)認(rèn)知不統(tǒng)一的主要原因之一，是對文件的理解有差異，這說明有些文件、規(guī)范在制定的過程中不嚴(yán)謹(jǐn)，或者沒有充分考慮各種情況。對于企業(yè)反映較多的，規(guī)范和文件應(yīng)及時(shí)官方答疑或者澄清，對專家檢查爭議較大的地方應(yīng)有技術(shù)復(fù)議或者行政復(fù)議的渠道。