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程玉龙:我国危化品储存企业安全风险智能化管控现状与政策导向
2025-12-23   【打印【关闭】
程玉龙  中国安全生产科学研究院 危险化学品储运安全研究所工程师
       尊敬的各位领导,各位化工同仁,大家下午好!
       我是来自中国安全生产科学研究院危险化学品储运安全研究所的程玉龙,非常荣幸能够借十二届化工物流年会的机会在这里与大家分享交流,今天我给大家报告的题目是《我国危化品储存企业安全风险智能化管控现状与政策导向》。我将从行业背景、政策导向、技术现状、应用案例,四个方面与大家进行分享。
       当前我国已经成为世界化工第一大国化工总产值占世界总量的40%,预计到2030年将达到50%,但是在高速发展的背后,化工企业重特大事故多发,风险管控问题也屡屡凸显。
       化工企业在生产、储存、运输、使用等各个环节都存在重大的危险源,所以容易多发重大的事故。像天津港的812、江苏响水的321特别重大事故,事故发生的原因也都与危险品的储存相关,这些事故的发生也显示出目前传统的风险管控手段存在看不住、管不好、管不全的问题。
       传统的风险管控手段具有检测手段单一、人工巡检安全风险高、平台的信息化水平低,应急处置能力弱等痛点。上午有一位领导提出来,就像现在很多企业已经上了智能化管控平台,比如说重大危险源监测系统、人员定位系统、智能巡检系统、双控机制的系统等等,但每个系统都是一个孤岛,系统不联动、数据不融合,所以导致使用的效果也不是很好。我们也去过一些企业,比如说双重机制、智能巡检是两套系统,员工需要重复登录不同的系统去填报相关的数据。
       在化工场景的运维方面,传统的运维方式跟智慧运维方式形成了鲜明的对比,智慧运维方式使用智能设备、AI多模态的感知、逐步试点、智能工厂建设、数字化信息化赋能等,可以实现少人或者无人值守,巡检的效率也大幅度的提高,也可以实现智能感知、快速联动、安全风险智能监测预警。
       第二方面给大家简单介绍一下政策导向,从2020-2024年之间,国家以及部分的省市也相继颁布了一些相关的政策与标准,像2022年应急管理部印发的《化工园区安全风险智能化管控平台建设指南(试行)》和《危险化学品企业安全风险智能化管控平台建设指南(试行)》,以及2023年应急管理部和工信部联合印发的《关于加快应急机器人发展的指导意见》、2024年国务院安委会印发的《安全生产治本攻坚三年行动方案(2024-2026年)》、山东省应急厅印发的《山东省危险化学品安全生产“机械化换人、自动化减人、智能化无人”三年行动方案(2024-2026年)》、2024年10月国家强制性标准《危险爆炸作业场所智能巡检机器人系统安全技术要求(征求意见稿)》等等。
       具体可以看一下比较典型的,像《危险爆炸作业场所智能巡检机器人系统安全技术要求(征求意见稿)》,就为危化企业的智能化管控平台建设划定了一些硬性规范,要求涉及重大危险源取得相关许可证的危化品企业,必须要全面开展智能化管控平台建设。其他的企业需要结合实际的功能,可以搭建实际相应的模块。同时,要推动企业安全基础管理数字化,风险预警精准化、风险管控系统化、危险作业无人化、运维辅助远程化等相关要求。
       同时,也通过一些国家标准来倒逼智能化转型,2025年的标准《危险化学品企业安全生产标准化通用规范》,首次增设了安全信息化、智能化建设的核心要素,要求危险品的储存企业要搭建风险检测隐患排查等一体化的平台。《危险化学品安全生产风险分级管控技术规范》,要求实时监控特殊作业风险,要整合风险清单和隐患排查数据,实现数据的互通互联等相关要求。
       同时也依托了一些专项的计划来强化科技赋能,比如说《全国安全生产专项整治三年行动》、《危险化学品安全专项整治三年行动实施方案》《“工业互联网+安全生产”行动计划》《“工业互联网+危化安全生产”试点方案》《“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》《“十四五”危险化学品安全生产规划方案十点建设方案》也都做出相应的要求,在可燃气体的检测上,大型油气储存企业一些智能化方面的管控要求。
       危化品储存经营安全监管是在应急管理部的危化二司,现在主要是经营处在管,经营处主要是围绕安全生产的治本空间危险化学品全链条等开展了一系列的重点工作。在智能化方面,我这边简单罗列了一下2025年的工作,在2025年危化品工作要求及有关工作方案提出来,重大危险源的罐区动火作业必须要全过程的视频监控,推动人员定位以特殊作业管理、双控机制、数字化融合,要开展储存安全风险数字化管控试点。这个试点是今年实现智慧油库试点的建设工作,我在后面给大家展开讲讲。同时在2025年还修订了油气储存企业安全风险评估细则制定了《工业气体充装企业安全风险评估细则》《危险化学品仓库企业安全风险评估细则》,进一步细化了智能监控系统相关的要求。
       经营处今年8月份组织制定了《智慧安全油库试点建设指南(试行)》,在中石油、中石化、中海油、中化、中航油5家央企里面遴选了10家油库进行试点。这个指南的主要建设内容分三个部分,包括提升基础功能、扩展建设智能化应用、鼓励实施智能化应用,几乎包括了油库的全流程、全生命周期智能化管控方面的应用。如智能巡检、人员定位、双控、自动收发油、应急、三维可视化、作业过程视频智能分析等等。
       因为今年公司想要打破危化品储存经营企业重大危险源一小时一巡查这件事情,所以目前在油库进行试点,下步可能在LNG试点,也可能到别的企业进行试点,最后完善相关的方案,形成比较适用的模式,通过相应的标准去打破一小时一巡检这件事情。
       第三部分给大家介绍一下目前的几个技术,像机器人巡检、辅助检测、可燃气体泄漏检测、敏捷应急。现在市面上机器人很多,有轮式的、轨道式的、四足的,还有机器狗。但是对于化工场景来说比较常用的是轮式和轨道式,其他的目前还不是特别稳定,而且像机器狗目前没有百分之百安全的防爆型的机器狗。轮式机器人主要适用于场景比较灵活,像罐区的地面、LNG的BOG区域和配电室等地面比较平坦的地方可以使用轮式机器人。轨道机器人适用于比较固定的线路,像管廊、槽车区、发油台等等这些区域。像激光云台可以实现可燃气体泄漏检测等,它适用于高点狭窄的空间,机器人去不了,或者需要24小时监控的地方,如罐顶。
       机器人有防爆和非防爆的,我主要介绍一下防爆的机器人。防爆的轨道式机器人通过搭载可见光的摄像机、红外热成像仪、环境监测气体检测的传感器,最后可以感知到可见光的视频、红外测温、液体泄漏、声音、设备异常振动等等。像防爆的轮式机器人,也是结合多种感知数据,实现图像识别。云台搭载高清的相机和红外热成像仪,采集表的信息、阀门情况等,可以实现像电机运行超温、管道破损、阀门破损的检测等等。
       下面简单介绍一下智能巡检的机器人和云台一些简单应用的场景,一个是在储罐区域的,可以搭载无线温振传感器,检测泵机过热异常振动。罐体可以通过轮式的巡检机器人,实现读表、滴漏、可燃气体泄漏等检测。在罐顶也可以通过云台,实现读表、可燃气体泄漏检测等等。危化品库中比较平坦的地面可以用轮式机器人,并搭载视频监控、红外感知、气体检测,最终通过内置的一些算法就可以实现气体人员异常行为检测等等。在液氯库房中通常使用轮式机器人和轨道式机器人,但使用轮式机器人时需搭配小型升降机,配置的功能也主要是罐体压力表读数、氯气泄漏识别等等。
       给大家介绍的第二个技术是制冷型红外仪,它是以吸收光谱技术为基础,是目前已知的,可以真正实现气体泄漏可视化的唯一手段。大家可以看一下下面的演示图,这是我们在做实验的时候的图像。它的原理是气体在中波幅度的吸收为原理,目前可以检测烷烃、烯烃、苯类、醇类、液化石油气、原油气等50余类300余种的气体。因为制冷型的红外仪的工作温度是在零下196度,在这个环境中各种背景噪声几乎为零,所以微弱的红外信号是不会受干扰的。与非制冷型的对比,制冷型红外仪的探测距离高100倍,温度的精度可以高达50倍。探测的气体可见3-5微米的化工气体。左上角是制冷型红外仪成品的照片,它的检测精度达到0.4克每小时超微量的泄露,监测的距离最远可以到2公里,响应的速度达毫米级,可以做到可视化,而且受环境的影响比较小。
       给大家介绍的第三个技术是智慧应急,也可以叫敏捷应急,现在研究的是一套应急救援辅助决策系统。以大型储罐的火灾事故为例,这个系统融合了企业周边的气象信息、储罐的信息、储存介质的信息、重大危险源的信、应急救援物资的信息等等,在突发比如说火灾事件的情况下,通过内置的火灾燃烧的模型,可以预测火灾燃烧的时间、热辐射范围、灭火剂需求的用量,最终给企业提供最优的应急救援的辅助方案。这是这个系统界面的截图,可以实时展示气象信息、事故罐的信息、热辐射的影响范围、灭火剂的落点。储罐火灾的时候,它有氧气吸入窗口、泡沫足迹的理论,它有最佳的落点,通过这个系统也可以在应急救援方案里告诉你从哪个地方进行灭火剂的喷射。
       最后给大家介绍的是腐蚀监测,这个是用空气能、超声波壁厚监测系统。这个系统的仪器很简单,有超声波的传感器、手持仪、延长线,还有后台解析的软件。主要的原理是利用超声波。平时测壁厚的时候,都得先拆除铁皮和双覆层,然后人工测,再恢复防腐层和铁皮。但是如果用超声波测厚仪,只需要在初次贴片,也就是贴传感器的时候,进行拆铁皮、拆防火层、贴片,再把周边的区域恢复就行。以后每次测壁厚的时候拿手持仪在传感器上进行监测就行,监测的响应时间仅为1秒,测厚的精度可以达到0.01毫米。而且每次测壁厚的时候都是在同一个点位,这样长期累计测厚的结果可以计算它的腐蚀速率,这样可以对腐蚀进行预测。
       简单介绍两个应用,在原油罐、硫酸罐和管道监测时,这两个案例都是地上罐和地上管道,通常还会遇到埋地的罐和埋地管道。初次安装的时候,动土作业再贴片,贴片上的延长线与传感器粘连了之后就埋好。延长线的另外一端是留在地面上的,每次测厚壁只需要测延长线地面上那一端传感器就行,不需要每次都反复动土作业。
       最后给大家简单介绍一下实际的应用,这是罐区的机器人巡检,机器人集成了高精度的气体传感器,红外热成像仪以及智能识别模块,最终相较于传统的人工巡检的方式,巡检周期缩短了40%,检测的精度提升了300%。第二个案例是甲醇车间的智能机器人巡检的案例,也是节省了两到三名的巡检人力,并且可以全天候掌握设备的运行状况,巡检的效率提升了2.5-2.6倍,识别准确率达99%。第三个是LNG接收站智能巡检的案例,我们之前去过另外一家LNG站,它的智能化巡检已经非常的成熟了,一个场站现在已经上了4台的机器人、25台的激光云台,现在再去增加制冷型的红外仪。因为油库和LNG接收站相对比较简单,也没有什么工艺,就比较好实现。这是一个炼化厂使用的制冷型的红外仪进行的气体泄漏的检测。
       由于时间原因,我就简单给大家汇报这些,下面需要详细交流的可以私下跟我交流。谢谢大家。