馬曉麗，劉稼琛，劉潤(rùn)柱，綦長(zhǎng)茂

(1.天津市昊安安全衛(wèi)生評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)有限公司，天津 300000；2.天津渤化資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有限公司，天津 300000；3.北京市安全生產(chǎn)工程技術(shù)研究院，北京 100010)

作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中病蟲(chóng)害的發(fā)生使得農(nóng)藥成為常用的一種產(chǎn)品[1]。我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)起步較晚，但經(jīng)過(guò)多年發(fā)展現(xiàn)在已是全球第一大農(nóng)藥生產(chǎn)國(guó)[2]，對(duì)外出口比例達(dá)70%以上，2019 年我國(guó)農(nóng)藥總產(chǎn)量225 萬(wàn)t[3]。但是需要注意的是，化工農(nóng)藥企業(yè)大多涉及“兩重點(diǎn)一重大”，其原料及生產(chǎn)工藝危險(xiǎn)性較高，農(nóng)藥企業(yè)在生產(chǎn)和存儲(chǔ)過(guò)程中，如果設(shè)備設(shè)施本質(zhì)安全性較低，就可能引起危險(xiǎn)化學(xué)品的泄露導(dǎo)致火災(zāi)爆炸或人員中毒[4]，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失并對(duì)周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重污染和破壞[5]。因此，在農(nóng)藥業(yè)生產(chǎn)中選擇合適的手段來(lái)對(duì)安全問(wèn)題進(jìn)行防控顯得非常重要，只有保障了生產(chǎn)安全，才能夠保證我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、可持續(xù)發(fā)展[6]。

1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的安全要求

農(nóng)藥行業(yè)是精細(xì)化工行業(yè)重要組成部分，目前我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)管體制在逐步完善，使精細(xì)化工行業(yè)能夠更好的更加穩(wěn)步的持續(xù)發(fā)展，提升整個(gè)行業(yè)的本質(zhì)安全水平，提高設(shè)備自動(dòng)化控制水平[7]，從源頭上防范化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)提供了保障。

近些年來(lái)，安全監(jiān)管部門(mén)陸續(xù)發(fā)布一系列文件。2014 年原國(guó)家安全監(jiān)管總局發(fā)布的《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》(安監(jiān)總管三[2014]116 號(hào))提出涉及“兩重點(diǎn)一重大”在役生產(chǎn)裝置或設(shè)施的化工企業(yè)和危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存單位，要在全面開(kāi)展過(guò)程危險(xiǎn)分析(如危險(xiǎn)與可操作性分析)基礎(chǔ)上，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析確定安全儀表功能及其風(fēng)險(xiǎn)降低要求，并盡快評(píng)估現(xiàn)有安全儀表功能是否滿(mǎn)足風(fēng)險(xiǎn)降低要求。

2017 年原國(guó)家安全監(jiān)管總局發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》(安監(jiān)總管三[2017]1 號(hào))要求根據(jù)《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則(試行)》，對(duì)反應(yīng)中涉及的原料、中間物料、產(chǎn)品等化學(xué)品進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程開(kāi)展熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，確定反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí)，根據(jù)反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí)，明確安全操作條件。

2022 年12 月30 日正式發(fā)布實(shí)施的《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范》(GB/T42300—2022)進(jìn)一步對(duì)評(píng)估對(duì)象、評(píng)估內(nèi)容、評(píng)估結(jié)果應(yīng)用做出更具體的要求。

2020 年4 月國(guó)務(wù)院安委會(huì)發(fā)布的《全國(guó)安全生產(chǎn)專(zhuān)項(xiàng)整治三年行動(dòng)計(jì)劃》(安委[2020]3 號(hào))中《危險(xiǎn)化學(xué)品安全專(zhuān)項(xiàng)整治三年行動(dòng)實(shí)施方案》提出進(jìn)一步提升危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)自動(dòng)化控制水平，繼續(xù)推進(jìn)“兩重點(diǎn)一重大”生產(chǎn)裝置、儲(chǔ)存設(shè)施可燃?xì)怏w和有毒氣體泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置、緊急切斷裝置、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建設(shè)完善，并于2020 年底前涉及“兩重點(diǎn)一重大”的生產(chǎn)裝置、儲(chǔ)存設(shè)施的上述系統(tǒng)裝備和使用率必須達(dá)到100%；推動(dòng)涉及重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化控制，2022 年底前所有涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過(guò)氧化工藝裝置的上下游配套裝置必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，最大限度減少作業(yè)場(chǎng)所人數(shù)。

2022 年6 月22 日國(guó)家應(yīng)急部發(fā)布的《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)防控指南(試行)》(應(yīng)急[2022]52 號(hào))提出涉及硝化、加氫、氯化、氟化、重氮化、過(guò)氧化等反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度在3 級(jí)及以上的生產(chǎn)車(chē)間(區(qū)域)，同一時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)操作人員不得超過(guò)3 人；車(chē)間內(nèi)采用符合抗爆設(shè)計(jì)的防爆墻分隔的，可按照不同一區(qū)域處理；涉及易燃易爆、毒性氣體、毒性粉塵、爆炸性粉塵的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或廠(chǎng)房的最大人數(shù)(包括交接班時(shí))不得超過(guò)9 人。

2 農(nóng)藥行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)存在問(wèn)題

農(nóng)藥及農(nóng)藥中間體的生產(chǎn)以間歇生產(chǎn)為主，與連續(xù)化生產(chǎn)裝置相比，自動(dòng)化控制水平遠(yuǎn)低于連續(xù)化生產(chǎn)裝置。經(jīng)過(guò)3 年專(zhuān)項(xiàng)整治攻堅(jiān)，農(nóng)藥行業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制水平有顯著提高，但同時(shí)也暴露了很多的問(wèn)題。

2.1 自動(dòng)化控制水平還需繼續(xù)提高

農(nóng)藥行業(yè)中老企業(yè)和小型企業(yè)自動(dòng)化程度水平有待進(jìn)一步提高。如部分企業(yè)未設(shè)置緊急停車(chē)系統(tǒng)和安全儀表系統(tǒng)，關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)未達(dá)到自動(dòng)化，未按要求設(shè)置聯(lián)鎖，一旦遇到緊急情況，難以及時(shí)有效切斷物料，阻止后果擴(kuò)大；自動(dòng)化控制水平有待提高還體現(xiàn)在涉及氯化、氟化、重氮化等工藝裝置的上下游配套裝置自動(dòng)化控制手段不足，上下游手工操作較多，特別是涉及投料(尤其是固體料)、過(guò)濾(壓濾、離心分離、減壓過(guò)濾等)等工序自動(dòng)化程度偏低，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員較多。

2.2 自動(dòng)化控制專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員匱乏

農(nóng)藥行業(yè)中小型企業(yè)自動(dòng)化控制專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員匱乏主要體現(xiàn)在2 個(gè)方面：一是缺乏自動(dòng)化控制專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員[5]，二是現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)、有毒氣體、可燃?xì)怏w及火災(zāi)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)等在設(shè)計(jì)、安裝、操作和維護(hù)生命周期的各階段，還存在風(fēng)險(xiǎn)分析不足、設(shè)計(jì)選型不當(dāng)、冗余容錯(cuò)結(jié)構(gòu)不合理、缺乏明確的檢驗(yàn)測(cè)試周期、預(yù)防性維護(hù)策略針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題。自動(dòng)化控制專(zhuān)業(yè)人員不足成為企業(yè)自控系統(tǒng)改造及發(fā)揮應(yīng)有作用的較大薄弱環(huán)節(jié)。

2.3 報(bào)警管理不善

控制室報(bào)警主要指工藝報(bào)警及可燃?xì)怏w和有毒氣體探測(cè)報(bào)警。

工藝報(bào)警的主要問(wèn)題有工藝系統(tǒng)無(wú)效報(bào)警、提示報(bào)警和異常報(bào)警不加區(qū)分、報(bào)警優(yōu)先級(jí)設(shè)置錯(cuò)誤、隨意屏蔽和變更報(bào)警、無(wú)異常報(bào)警后處置預(yù)案等。許多企業(yè)設(shè)置了自控系統(tǒng)(DCS 或PLC)，工藝過(guò)程調(diào)節(jié)提示報(bào)警、波動(dòng)異常時(shí)的報(bào)警較多，同樣的生產(chǎn)裝置較多時(shí)大量溢出的報(bào)警占據(jù)控制系統(tǒng)報(bào)警匯總畫(huà)面，造成操作員手足無(wú)措，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵工藝設(shè)備異常狀態(tài)，給安全生產(chǎn)造成較大的威脅；DCS 等控制系統(tǒng)人機(jī)界面復(fù)雜、不清晰，無(wú)法給操作員提供快速和正確的指引，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置各類(lèi)工藝設(shè)備異常工況。報(bào)警管理不善可能釀成重大安全事故，2005 年3 月23 日，BP 石油公司在美國(guó)德克薩斯的一家煉油廠(chǎng)發(fā)生爆炸事故導(dǎo)致15 人死亡，170 人傷。美國(guó)OSHA 調(diào)查認(rèn)為報(bào)警管理不善是造成事故的一個(gè)主要原因，在爆炸發(fā)生前1 h 內(nèi)，操作臺(tái)上的報(bào)警數(shù)量有130 多個(gè)，操作員無(wú)法發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵異常工況并及時(shí)響應(yīng)。

可燃?xì)怏w和有毒氣體報(bào)警系統(tǒng)的主要問(wèn)題有：未設(shè)置一、二級(jí)報(bào)警或報(bào)警值設(shè)置錯(cuò)誤；未定期對(duì)泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置進(jìn)行校驗(yàn)，超期服役(工業(yè)場(chǎng)所內(nèi)的可燃?xì)怏w探測(cè)器使用年限多為3 年或5 年)；無(wú)一、二級(jí)報(bào)警后處置預(yù)案，對(duì)報(bào)警不做原因分析；有毒有害、可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭布置未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)；有毒有害、可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)未獨(dú)立設(shè)置等。

2.4 企業(yè)自控系統(tǒng)安全管理亟待加強(qiáng)

許多涉及重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝的中小農(nóng)藥企業(yè)近幾年新設(shè)置了安全儀表系統(tǒng)、改造了自控系統(tǒng)，但自控系統(tǒng)的管理未跟上硬件更新的步伐，存在著管理制度未建立或未制定相應(yīng)的操作規(guī)程，如DCS 系統(tǒng)操作規(guī)程、SIS 操作規(guī)程、SIS 維護(hù)制度、安全儀表系統(tǒng)定期檢驗(yàn)測(cè)試計(jì)劃、聯(lián)鎖摘除和恢復(fù)工作程序、DCS 和SIS 系統(tǒng)管理權(quán)限制度、儀表檢查、維護(hù)、使用、檢定等各類(lèi)臺(tái)賬及儀表巡檢記錄不系統(tǒng)、不完善、不具體等問(wèn)題。規(guī)范自控系統(tǒng)及安全儀表系統(tǒng)、工藝報(bào)警系統(tǒng)、有毒有害、可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)管理工作亟待加強(qiáng)。

3 自動(dòng)化系統(tǒng)改造方向

我國(guó)農(nóng)藥向減量、減毒、減殘留方向發(fā)展，農(nóng)藥生產(chǎn)工藝逐漸向綠色、本質(zhì)安全方向轉(zhuǎn)型[3]。農(nóng)藥原藥產(chǎn)量減量的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境影響、過(guò)程安全提出了更高的要求，而提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制水平是必由之路。

3.1 以風(fēng)險(xiǎn)分析為基礎(chǔ)提升自控水平

2023 年整個(gè)精細(xì)化工行業(yè)將繼續(xù)推進(jìn)自動(dòng)化提升工作，涉及重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝，特別是涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過(guò)氧化工藝裝置的農(nóng)藥及農(nóng)藥中間體企業(yè)，生產(chǎn)全流程自動(dòng)化系統(tǒng)的改造繼續(xù)推進(jìn)。

第一，企業(yè)要充分發(fā)揮工藝、設(shè)備、儀表、安全等專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和現(xiàn)場(chǎng)操作骨干人員的作用，在“全流程反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告”基礎(chǔ)上，做好風(fēng)險(xiǎn)分析(如HAZOP/LOPA)工作，充分辨識(shí)工藝過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)，補(bǔ)充完善安全管控措施，確保設(shè)備設(shè)施滿(mǎn)足工藝安全要求。第二，做好工程設(shè)計(jì)階段工作，要緊扣“最大限度減少作業(yè)場(chǎng)所人數(shù)”目標(biāo)，在初步設(shè)計(jì)完成之后，建議企業(yè)再次和設(shè)計(jì)院一起開(kāi)展HAZOP 分析，完善設(shè)計(jì)方案；企業(yè)也可聘請(qǐng)工藝、自控方面專(zhuān)家對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)審。第三，在改造過(guò)程中，要特別關(guān)注DCS 控制系統(tǒng)的組態(tài)問(wèn)題，在步驟控制、程序控制、工藝過(guò)程預(yù)置控制曲線(xiàn)等方面一定要結(jié)合農(nóng)藥及農(nóng)藥中間體的工藝特點(diǎn)。比如在雙甘磷的生產(chǎn)流程中升溫、蒸發(fā)、回流、冷卻等每一步工序都需要不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，企業(yè)可以根據(jù)數(shù)據(jù)積累，預(yù)置各工序的控制曲線(xiàn)，過(guò)程自動(dòng)控制，擬合預(yù)置曲線(xiàn)，在保證安全控制的條件下，還可提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，節(jié)能降耗，一舉多得。第四，工藝操作規(guī)程的修訂、自控系統(tǒng)操作規(guī)程的編制，人員培訓(xùn)。第五，完成SIS 系統(tǒng)的SIL驗(yàn)證。各地要求不一，有的省市要求在設(shè)計(jì)完成后開(kāi)展SIS 系統(tǒng)的SIL 預(yù)驗(yàn)證，投入使用前進(jìn)行正式驗(yàn)證。第六，整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)改造驗(yàn)收，原則是否達(dá)到“最大限度減少作業(yè)場(chǎng)所人數(shù)”，是否滿(mǎn)足應(yīng)急部[2022]52 號(hào)文的要求。

3.2 解決專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員匱乏問(wèn)題

若要使自動(dòng)化系統(tǒng)改造工作落到實(shí)處，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員匱乏問(wèn)題是必須解決的問(wèn)題[8]。首先企業(yè)可以通過(guò)外聘技術(shù)專(zhuān)家或第三方機(jī)構(gòu)專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，解決燃眉之急；同時(shí)培訓(xùn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員[化工自動(dòng)化控制儀表特種作業(yè)人員、執(zhí)行功能安全運(yùn)行維護(hù)人員(GB/T 41295.4—2022)]并采取和職業(yè)院校聯(lián)合定向培養(yǎng)企業(yè)技術(shù)人員做好長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃；企業(yè)還需培養(yǎng)自己的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估隊(duì)伍，逐步過(guò)渡到HAZOP/LOPA 分析由企業(yè)自己定期開(kāi)展。

3.3 加強(qiáng)自控系統(tǒng)制度管理

加強(qiáng)管理首先要做好自控系統(tǒng)管理的建章立制工作。例如企業(yè)需要建立自控系統(tǒng)(包括DCS 系統(tǒng)、SIS 系統(tǒng)、可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng))全生命周期管理制度；報(bào)警及聯(lián)鎖管理制度(分專(zhuān)業(yè)，如工藝報(bào)警、設(shè)備報(bào)警、安全報(bào)警等；聯(lián)鎖分級(jí)，如分A/B/C 三級(jí)聯(lián)鎖管理，SIS 聯(lián)鎖、公用工程聯(lián)鎖、引發(fā)多個(gè)生產(chǎn)單元停車(chē)的聯(lián)鎖定為A 級(jí)，某一個(gè)生產(chǎn)單元或某一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備停車(chē)的聯(lián)鎖定為B 級(jí)，其他聯(lián)鎖分為C 級(jí)，具體分級(jí)根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況確定)；報(bào)警及聯(lián)鎖解除(投用)變更管理制度；DCS 和SIS 系統(tǒng)管理權(quán)限制度；SIS 維護(hù)管理制度及規(guī)程(應(yīng)涵蓋SIS 防止的危險(xiǎn)或風(fēng)險(xiǎn)事件，聯(lián)鎖設(shè)定值及其SIS 動(dòng)作，旁路和復(fù)位等功能的使用，對(duì)SIS 報(bào)警和SIF 動(dòng)作的響應(yīng)，何時(shí)啟動(dòng)以及如何操作手動(dòng)關(guān)?；騿?dòng)開(kāi)關(guān)，SIS 診斷報(bào)警的含義以及相關(guān)的響應(yīng)等)。企業(yè)還應(yīng)建立儀表檢查、維護(hù)、使用、檢定等各類(lèi)臺(tái)賬及儀表巡檢記錄和自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)文檔，如P&ID 圖、聯(lián)鎖邏輯圖、邏輯控制器卡件排布圖、接線(xiàn)圖、SIF 回路構(gòu)成部分的SIL證書(shū)、安全手冊(cè)等。

3.4 強(qiáng)化報(bào)警安全管理

生產(chǎn)運(yùn)行裝置工藝、設(shè)備(包括電氣)的報(bào)警及聯(lián)鎖保護(hù)設(shè)施是確保安全生產(chǎn)，避免事故發(fā)生的重要技術(shù)措施；可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是重要的預(yù)警技術(shù)措施，它們的運(yùn)行狀況直接影響著生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行及操作人員人身安全。企業(yè)既不能刻意減少報(bào)警，不滿(mǎn)足企業(yè)安全需要(如裝置或設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域或物料發(fā)生泄漏，操作人員還不知道)；也不能有過(guò)多的報(bào)警或無(wú)效報(bào)警使得報(bào)警泛濫，給事件記錄的查詢(xún)和工況的判斷帶來(lái)一定的困難。

對(duì)于間歇操作來(lái)說(shuō)，報(bào)警范圍的確定主要考慮工藝過(guò)程的反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果(技術(shù)最高溫度MTT、失控體系最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間為24 h對(duì)應(yīng)的溫度TD24，以及失控體系可能達(dá)到的最高溫度MTSR、初始分解溫度等)、行業(yè)事故案例、結(jié)合報(bào)警設(shè)置及聯(lián)鎖相關(guān)的所有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，由技術(shù)提供方、設(shè)計(jì)院相關(guān)人員、企業(yè)工藝、設(shè)備、儀表、電氣、安全等技術(shù)人員多方參與的一個(gè)論證(HAZOP分析)、修改過(guò)程(變更管理)?？偟脑瓌t是必要的報(bào)警和聯(lián)鎖不能少，避免出現(xiàn)報(bào)警泛濫情況，動(dòng)態(tài)管理過(guò)程。