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从管理、执行与技术层面,反思企业异常工况处置问题
2025-07-103


化工生产的核心是物质与能量的精确转化,但生产系统始终处于动态变化中:原料特性因批次差异而波动,设备随时间推移发生腐蚀老化,人员操作存在不可避免的失误,外部环境(如极端天气、电网波动)持续扰动。这些持续存在的变化因素构成“变化点”,若企业未能构建有效的变化点管理机制,任由其积累或相互作用,便可能突破系统安全边界,最终引发异常工况甚至事故。

深入反省管理、执行、技术三个层面的问题,是化工企业防控异常工况的必由之路。




管理层面应反省的核心问题

01

异常工况定义与标准管理的缺失:风险认知的“模糊地带”

管理层对异常工况的定义边界不清、标准不统一,导致一线员工和管理者对“何为异常”存在认知偏差,是异常工况防控失效的起点。

问题表现:

 ■未制定覆盖全工艺流程的异常工况定义清单,例如:未明确参数波动超过设计值的百分之多少算异常,何种泄漏程度(如每分钟滴漏几滴)需紧急处置。

 不同部门(生产、安全、设备)对同一现象的判定标准不一致,导致现场操作混乱生产部门认为“压力波动在±3%属正常波动”,安全部门则认为“超过±2%即需干预”。

未根据有关法规、标准、规范性文件(如《化工企业生产过程异常工况安全处置准则试行》)和企业实际更新标准,尤其对新型化工工艺(如氢能生产、生物基材料合成)的特殊风险进行针对性定义。

后果:

员工因缺乏明确标准,而“不敢报”(怕被问责)或“过度报”(打乱生产安排),延误初期处置时机,引发经济损失。

管理层受数据统计口径混乱影响,难以精准锁定高频风险点,造成资源错配,过度聚焦低风险场景,却对虽单次后果轻但频发的异常情况掉以轻心,长此以往易积累重大隐患。 

02

异常工况分级管理混乱:风险响应的"无序失焦"

异常工况的分级管理直接影响企业资源调配和响应效率。

问题表现:

分级依据单一(如仅按参数偏离范围分级),未综合考虑后果严重性(如是否引发火灾、中毒)、影响范围(局部/全装置)、可控性(能否快速处置)等维度。

分级标准与企业应急预案不匹配例如"可能导致装置停车"的工况定为三级(低风险),但应急预案中该场景需启动一级响应(全厂紧急撤离)。

未动态调整分级标准例如对历史频发但后果轻微的工况(如频繁的小规模泄漏),未基于“量变到质变”风险升级管理。

对新技术引入后的高风险工况(如高压氢气系统、高温高压反应),未单独制定更严格的分级标准。

后果:

低风险工况过度响应(如触发全装置停车),造成经济损失和产能浪费。

高风险工况响应不足(如仅局部隔离),导致事故升级(如泄漏扩散引发火灾)。

03

异常工况处置流程缺陷:危机应对的"断链脱节"

异常工况的处置流程是风险控制的关键环节,但当前主要存在三类问题。

问题表现:

流程节点缺失关键动作的明确边界例如未明确异常工况的界定标准(如物料温度超过具体温度值多少、压力高于具体压力值多少等视为异常),未明确发现异常后需在分钟内上报,未明确处置过程中需同步切断哪些物料管线(如当异常指标达到某个具体数值时,切断某个具体物料管线),也未明确何时启动应急喷淋系统(如当异常指标达到某个具体数值且持续多少分钟时,启动应急喷淋系统)。

流程责任主体模糊例如未规定“班长、车间主任、安全部门”在处置中的具体分工,导致现场“谁都管又谁都不管”。

未建立流程的闭环管理机制例如处置完成后未强制要求分析根本原因(仅简单记录“已处理”)、未修订操作规程或应急预案,同类问题反复发生同一阀门多次出现泄漏情况,此前仅采取紧固螺栓的处理方式,未更换阀门本体。然而,深入分析后发现,即便更换阀门本体也可能无法从根本上解决问题。问题根源或许在于阀门选型与实际工况不匹配,比如所选阀门的额定压力、温度无法满足运行要求;或者是安装环节存在缺陷,如安装时阀门未正确对齐、密封面处理不当;亦或是日常维护保养不到位,未按照规定周期进行检查、润滑等操作

后果:

处置延迟(如因上报层级过多或审批流程繁琐,错过黄金干预时间)。

处置措施错误(如误关关键阀门导致压力骤升)、风险遗留(如泄漏点未彻底排查,残留物料引发二次爆炸)。



执行层面应反省的核心问题

执行层面是管理层决策落地的关键环节,涉及操作行为、设备维保、应急响应等具体实践。当前存在以下典型问题:

01

操作规范性不足:人为因素的"随机误差"

操作人员是工艺参数控制的第一道防线,规范性的缺失会直接放大变化点风险。

未严格执行SOP。例如,调整反应温度时“凭经验”,而非分步操作规程,导致参数超调;未在切换物料前确认管道清洁度,引发交叉污染;巡检时漏检关键点位(如法兰密封)而错过泄漏初期信号。

培训流于形式。培训内容与实际操作脱节(如未涵盖新型设备的操作要点),导致员工面对异常工况时无法正确处置——“知道流程但不会实操”。

02

设备维护走过场:预防性措施的"形式主义"

设备维护是控制变化点的物质基础,但执行中常存在“重使用、轻维护”现象。

未按计划维护。延迟设备测厚(忽略腐蚀速率)、未及时更换老化密封件(以“尚可使用”为由),导致设备隐患长期存在。

检修质量失控。检修后未严格验收(如阀门泄漏未彻底修复),埋下故障隐患——“修而不彻底”。

03

应急响应失效:危机处理的"准备不足"

应急能力是异常工况的最后防线,但当前普遍存在“练而不实”问题。

应急预案脱离实际。未考虑极端场景(如全厂断电、通信中断,或者兼有大风),导致实战中指挥混乱。

演练形式化。未模拟真实泄漏(如使用水代替有毒物料)、未测试应急装备有效性(如防爆工具无法正常使用),员工“应知应会”沦为“纸上谈兵”甚至宏观而不具体。



技术层面应反省的核心问题

技术层面涉及工艺设计、设备选型、监测手段等硬性支撑,是识别和控制变化点的物质基础。当前存在以下短板:

01

工艺设计的先天不足

部分异常工况源于设计阶段对风险的低估。

反应釜未设置足够的安全泄放面积,超压时无法及时释放压力,导致物理爆炸

管道布局存在“液袋”(低点积聚物料),易形成爆炸性环境——“设计阶段埋下隐患”。

02

设备选型与匹配不当

设备选型需综合考虑工艺需求、物料特性及操作条件,但常见问题是“选型错误”。

腐蚀性环境使用普通不锈钢甚至碳钢管道(未选用恰当的不锈钢或衬里材料),加速穿孔

高温工况选用普通轴承(未选用耐高温材质),导致频繁损坏——“小问题引发大故障”。

03

监测技术的滞后性

技术手段的局限性可能导致“看不见、测不准”。

传感器精度不足(如温度传感器漂移超过±2℃),导致误报警或漏报警

在线分析仪响应速度慢(分钟级甚至小时级),无法捕捉瞬时参数波动(如反应失控通常在秒级发生)

监测点位覆盖不全(如未在易泄漏法兰处安装气体检测仪,未将风速、风向、温度、湿度等监测参数接入主控室),遗漏关键风险点——“监测盲区藏风险”。



系统性改进方向:构建"定义-标准-流程-文化"的闭环

01

管理层面:从"被动应对"到"主动防控"

1.完善风险管理体系。

制定覆盖全工艺的异常工况定义清单,明确量化判定标准:考虑到不同介质具有各异的物理和化学特性,在判断参数波动异常及启动隔离程序时,不能采用统一标准,而应基于风险评估进行差异化设定。对于某些性质稳定、危害性较低的介质,参数波动超过设计值的加减百分之多少即视为异常;当每分钟泄漏超过某种介质时需启动隔离程序。而对于易燃易爆、有毒有害等危险性较高的介质,参数波动超过设计值的加减百分之多少,便应判定为异常;每分钟泄漏超过若干滴就必须立即启动隔离程序。

定期开展HAZOP分析与变更管理审查,动态更新风险清单(尤其关注新型工艺、新设备引入后的新增风险)

建立跨部门协同机制,统一生产、安全、设备等部门对变化点的判定标准,避免“各自为政”

建立异常工况分类分层管理制度,聚焦于异常工况的精准识别与有效处置。依据工艺参数偏离程度、设备故障类型、物料风险等级等维度,对异常工况进行系统性分类,并按照潜在危害程度划分为高、中、低风险层级,以实现不同层级异常工况的差异化管理,明确生产、安全、设备等部门在各层级的具体职责,避免管理真空或重复干预。具体分类及处置措施如下:

a. 参数级异常工况管理

参数级异常工况主要表现为工艺参数的轻微波动,属于低风险Ⅲ级异常。例如,个别工艺参数出现小幅度偏离正常范围,未对整体生产造成明显影响。对于此类异常,现场操作人员可凭借经验和操作规程,及时采取现场调整措施,如微调阀门开度、调整加热或冷却强度等。生产部门负责监督参数变化情况,设备部门提供技术支持,确保调整措施有效实施,使参数尽快恢复正常。

b. 装置级异常工况管理

装置级异常工况涵盖多种情况,如设备局部故障、关键设备跳停、公用工程短缺等引发的异常,可能属于中风险Ⅱ级。例如,某一装置内的关键设备出现故障,但尚未影响到其他装置的正常运行;或者公用工程(如蒸汽、电力供应)出现局部短缺,导致装置部分功能受限。此时,需要生产部门迅速组织人员对装置进行全面检查,评估故障影响范围;安全部门负责监测现场安全状况,确保无潜在安全隐患;设备部门立即开展故障排查和维修工作。若故障可能导致装置运行不稳定或产品质量下降,需根据具体情况采取降低负荷、局部停车等措施进行处置。

c. 全厂级异常工况管理(装置上下游)

全厂级异常工况通常涉及装置上下游之间的相互影响,对整个生产系统造成严重威胁,属于高风险Ⅰ级。例如,反应失控可能引发爆炸,或者某一关键装置的故障导致上下游装置连锁反应,生产秩序被严重打乱。一旦出现此类异常,需立即触发全厂应急响应。生产部门负责协调全厂生产调度,采取紧急停车、切断物料供应等措施,防止事故扩大;安全部门迅速组织人员疏散,启动应急救援预案,保障人员生命安全;设备部门全力抢修故障设备,尽快恢复生产。

通过这种细致的分类分层管理,明确各层级异常工况的识别标准和处置流程,使各部门在应对异常工况时能够各司其职、协同配合,提高异常工况的处理效率和效果,保障生产的安全稳定运行。

2.优化资源配置。

设立“安全专项预算”,优先保障关键设备更新(如腐蚀严重管道的更换)、监测系统升级(如增设在线分析仪)、人员培训(如每季度开展应急演练)

推行“预防性投入考核”,将安全投入与管理层绩效挂钩,打破“重效益、轻安全”的短视思维。

3.强化安全文化建设。

建立“事故隐患报告奖励机制”,鼓励员工主动上报微小异常(如法兰轻微渗漏),对及时发现隐患的员工给予奖励

通过“事故案例复盘会”“安全警示日”等活动,强化管理层对“灰犀牛”风险的认知(如重复出现的小泄漏可能累积成大事故)

将安全绩效纳入全员考核(不仅是管理层),如员工操作规范性、安全培训参与度等,形成“全员管安全”的氛围。

02

执行层面:打通"最后一公里"

1.严格操作纪律。

推行“手指口述”操作法(边操作边口述步骤),确保严格按SOP执行(如调整参数时分步操作、切换物料前确认流程)

建立“操作过程录音/录像”追溯机制,便于事后分析“为何操作失误”(如发现员工未执行某一步骤的具体原因)。

2.强化设备维护。

实施“设备健康档案”管理,实时跟踪腐蚀速率、磨损数据(如通过超声波测厚记录管道壁厚变化),超前预警设备失效风险

引入第三方检测机构定期评估关键设备(如反应釜、换热器),提升检修质量把控(如密封件更换需提供第三方检测报告)。

3.提升应急能力。

每季度开展“无脚本”应急演练,模拟极端场景(如全厂断电、通信中断),测试应急预案的可操作性

配备智能化应急装备(如防爆无人机、自动灭火装置),缩短初期处置时间(如泄漏发生后5分钟内启动喷淋系统)

制定异常工况处置分级标准,明确界定不同风险等级下的处置策略。例如,针对可能导致重大安全事故的高风险异常工况(如空分冷箱珠光砂喷涌、有毒气体大量泄漏、反应釜超压濒临爆炸),必须立即执行紧急停车程序;对于中低风险异常工况(如非关键设备局部故障、次要参数轻度偏离),可采取减负荷运行、局部隔离等措施,在保障安全前提下维持生产连续性,避免因过度响应造成不必要经济损失。

03

技术层面:筑牢"硬核防线"

1.优化工艺设计。

采用本质安全设计理念(如设置冗余泄压系统、避免“液袋”设计),从源头降低风险

对新建装置进行“LOPA分析”(保护层分析),量化风险并设置多重防护层(如工艺控制+报警+紧急切断)。

2.升级设备选型。

推广耐腐蚀材料(如衬氟管道、哈氏合金泵)、智能传感器(具备自诊断功能,可实时监测漂移),延长设备寿命

建立设备全生命周期管理系统,从采购到报废全程追溯(如记录设备运行数据、维保记录),实现“一设备一档案”。

3.引入智能监测。

部署无线传感器网络,实现“全覆盖、高精度”监测(如每10米设置一个温度/压力传感器)

应用AI算法分析历史数据,预测潜在变化点(如通过参数趋势预测设备故障,提前安排检修)

建立5Why分析报告机制,要求在每次异常工况处置后,技术团队需通过连续追问“为什么”的方式,深入挖掘问题根源。例如,当发生管道泄漏时,第一层追问“为什么管道会泄漏?”可能得到“密封垫片损坏”的答案;第二层追问“为什么密封垫片会损坏?”可能发现“垫片材质不耐腐蚀”;通过连续五次追问,直至找到最根本的原因(如“设计阶段未考虑物料腐蚀性”),并据此制定针对性改进措施,防止同类异常工况再次发生。同时,将分析结果纳入企业知识库,为后续风险防控提供经验支撑。



结语

化工企业异常工况的防控是一项系统工程,需要管理、执行、技术三个层面协同发力。管理层需摒弃“救火式”管理思维,从风险定义、资源配置、文化培育等顶层设计入手,构建长效机制;执行层需强化责任意识,确保操作规范、维护到位、响应高效;技术层需持续创新,通过工艺优化、设备升级、智能监测降低系统风险。

只有通过三层联动、持续改进,才能真正实现从“被动应对异常”到“主动预防风险”的转变,为化工行业的安全发展筑牢根基。同时,企业应深刻认识到,安全不是成本而是效益,唯有将风险防控融入企业发展的血脉,才能在高质量发展的道路上行稳致远。



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来源:中国化学品安全协会


编辑:静安

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