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基于HAZOP-NFC的智能技术在化工工艺巡检中的应用论文

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2025-04-08 11:08:51    来源:    作者:xujingjing

摘要:文章针对工艺巡检内容不全面、传统巡检繁琐不利于监督、报告不及时不利于留档及考核等问题,提出一种基于HAZOP-NFC的分析。每个工艺段根据引导词分析出偏差造成的安全风险、导致偏差的因素、控制要求以形成闭环管理,将NFC的智能化与线上工艺巡检相结合,实现对化工企业各个工艺巡检情况的实时监控、异常情况处理的记录以及工艺巡检隐患的整改,能直接连接隐患追溯系统转入隐患对接便于隐患及时整改。在化工巡检中辨识结果转化为巡检的内容,做到理论上的全覆盖,提高了风险辨识率、巡检效率,促进了工作规范化,提升了隐患整改效率,实

  摘要:文章针对工艺巡检内容不全面、传统巡检繁琐不利于监督、报告不及时不利于留档及考核等问题,提出一种基于HAZOP-NFC的分析。每个工艺段根据引导词分析出偏差造成的安全风险、导致偏差的因素、控制要求以形成闭环管理,将NFC的智能化与线上工艺巡检相结合,实现对化工企业各个工艺巡检情况的实时监控、异常情况处理的记录以及工艺巡检隐患的整改,能直接连接隐患追溯系统转入隐患对接便于隐患及时整改。在化工巡检中辨识结果转化为巡检的内容,做到理论上的全覆盖,提高了风险辨识率、巡检效率,促进了工作规范化,提升了隐患整改效率,实现了源头上辨识到位、过程落实到位、监督到位。

  关键词:HAZOP;工艺巡检;NFC;隐患追溯;异常处理

  0引言

  化工厂在生产现场的安全管理方面秉持着极为严苛的标准,即便是最为细微、不易察觉的参数波动,也极有可能成为触发重大安全事故的导火索。鉴于此,本文所依托的危险与可操作性分析(HAZOP)方法,作为一种高度结构化的审查工具,旨在精准识别设计层面的瑕疵、工艺过程中的潜在危害以及操作实践中的不足,从而为提升装置的安全性能与操作效率提供坚实保障[1-2]。智能NFC技术作为近距离无线通信领域的革新者,深度融合了非接触式射频识别(RFID)的精髓与互联互通的先进理念,能够在极短的距离内,通过电磁感应耦合技术,实现与兼容设备之间的无缝识别与高效数据交换[3-4]。将NFC技术与线上巡检系统深度融合,不仅确保了辨识工作理论上的全面覆盖,无遗漏地捕捉每一处安全隐患,更重要的是,它还有效规避了传统线下巡检中可能存在的侥幸心理与人为疏忽,实现了对巡检人员的全方位、实时监督与管理,有效降低了事故发生的概率。

  1化工企业传统工艺巡检现状

  由于我国化工企业研发水平起步晚,相较于发达国家较为落后,在化工工艺风险辨识方面较为欠缺,化工工艺流程大多较复杂、反应条件苛刻、自动化水平较低、现场人员较多,任何一个数据的变化都可能造成反应失控导致事故的发生。危险与可操作性分析(HAZOP)的主要目的是对装置的安全性和操作性进行设计审查。通过HAZOP的引导词引导对各个工艺段可能涉及到的安全风险辨识到位,根据风险评价保证安全措施是安全可靠的[5]。

  在传统的工艺巡检模式中,通常由班组人员以两人小组的形式执行,其中一名成员手持纸质巡检表,另一名成员则负责通过视频监控设备辅助,依据巡检表中的详尽条目逐一进行检查并记录。巡检结束后,还需将巡检结果转录至另一份记录表中,并对每一项内容实施签字确认,以确保责任可追溯。对于巡检过程中发现的异常情况或潜在隐患,则需额外登录专门的信息系统进行报备。此流程不仅耗时费力,且存在诸多弊端。该模式高度依赖人工的主观判断与操作,易导致记录的主观性强、可操控空间大,且纸质文档难以长期妥善保存,给后续的管理考核带来不便。此外,人工记录还增加了数据造假的可能性,隐患上报程序复杂冗长,整个巡检流程繁琐低效,难以构建高效的闭环管理体系。针对夜班巡检时二维码识别不便的问题,如反光、角度限制等实际操作难题,以及员工可能通过提前拍照二维码以规避现场巡检的漏洞,加之二维码损坏后维护困难等,亟需引入更为先进、高效的巡检手段。

  本文提出一种基于NFC(近场通信)技术的智能化巡检方案,旨在优化化工企业工艺巡检流程,实现对巡检过程的精细化管理。通过将隐患上报流程与工艺巡检深度融合,利用NFC技术的快速识别与数据传输能力,能够显著提升巡检效率,减少人力资源的浪费。NFC技术的应用,不仅避免了纸质文档的繁琐与易损性,还通过电子化记录增强了数据的真实性与可追溯性,有效遏制了数据造假现象。同时,简化了隐患上报流程,缩短了响应时间,促进了巡检工作的闭环管理,为化工企业的安全生产提供了有力保障。

  2 HAZOP分析方法在工艺辨识中的应用

  在化工企业的工艺辨识实践中,普遍现象是辨识内容多由资深员工依据个人经验编纂,未遵循系统化、规范化的危险源辨识方法,由此导致工艺巡检的覆盖面不足,存在显著的缺项与漏项问题,进而削弱了后续线上巡检的有效性与全面性。本文首先采纳了系统化的危险源辨识方法,特别是基于HAZOP框架,对化工企业工艺流程中潜藏的危险源及其管控策略进行了深入剖析。通过引入“引导词+参数=偏差”的核心理念[6],系统梳理了化工过程中关键参数,包括但不限于温度、压力、液位、流量及物料配比等,并配备了详尽的引导词库,涵盖无/不、多、少、伴随、部分、相反、异常等基本维度,以及涉及时间与顺序的早、晚、先、后等特定引导词。这些参数与引导词的组合,构成了详尽的偏差描述基础。如图1所示,根据各要素特性精选适宜的引导词,引导分析要素与设计意图之间的潜在偏离,力求描述具体且量化。随后,深入剖析这些偏差可能触发的系统事故,确保在事故描述中明确“能量/物质载体”,从而构建完整的事故因果链描述。在此基础上,进一步探究导致偏差的根源因素,如物的不安全状态与人的不安全行为,并针对每项辨识出的安全风险及其致因,制定具体的控制措施,辨识结果如表1所示。

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  为提升巡检效率与实用性,本文将辨识内容依据企业实际需求划分为无参数与有参数两大类。对于无参数内容,系统预设为正常状态,以减少员工不必要的确认操作,降低工作负担;对于含参数的巡检项,则在表单中设定参数范围,要求巡检人员实时录入数据,系统即时校验其合规性。对于巡检中发现的异常情况(即现场可即时整改的问题),系统即时提供处置措施提示,并要求巡检人员记录整改前后的照片及异常描述,统一以异常处置措施应对,不区分具体限值;对于无法现场整改的问题,则自动转入隐患管理流程,确保问题得到及时跟踪与处理。

  3 NFC技术在化工工艺巡检中的应用

  在PC端操作界面,用户需精确录入巡检计划详情,包括检查内容、参与人员名单、巡检起始时间,并可选定结束时间以设定完整的循环周期。同时,需准确匹配各检查内容与对应设备的关联,确保巡检任务的精确性。每个NFC标签均被赋予独一无二的数字编号及内置ID,用户需将预定义的巡检内容与NFC标签内置编号进行精准配对,以确保数据的一致性与可追溯性。当巡检人员携带智能手机抵达现场,通过NFC技术建立与标签的通信后,系统会发出确认声响,提示用户保持有效通信距离直至巡检编码信息被完整写入NFC标签内,标志着标签信息录入的完成。此过程中,APP同步将读取到的NFC标签序列号存储至系统数据库,构建巡检编号、NFC表面序号及其内部唯一ID之间的映射关系,为后续巡检信息的验证、标签管理(如丢失替换)等业务环节提供坚实的数据支撑。若当前时间不符合预设巡检时段,系统将发出声音警示。在既定的巡检周期内,系统将自动呈现相应的巡检任务列表,巡检人员需严格依照检查表内容执行巡检,若无异常情况,则直接点击“巡检完成”按钮并签字确认,以结束该次巡检。若巡检过程中发现异常,巡检人员则需首先评估自身能否即时处理,对于可即时处理的异常,点击“异常”按钮,系统将展示处置措施模板,要求填写整改前后的照片、异常详细描述等信息,并在完成上述步骤后确认巡检结束及签字留存;对于无法即时处理的异常情况,巡检人员需选择“隐患”按钮,系统随即跳转至隐患追溯系统界面,要求填写隐患位置、简要描述及分类,随后提交至相关部门或启动隐患上报流程,以确保隐患得到及时有效的处理,上报完成后点击巡检结束并签字提交。上述流程如图2所示。

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  4结语

  (1)通过以进站预分离部分工艺介质为例,利用HAZOP分析方法将其划分为几个节点,并根据每个节点涉及到的液位、压力、温度、流量等要求通过引导词引导,识别发生偏差导致哪些安全风险的发生,分析产生安全风险的原因及制定避免风险发生的控制措施,形成闭环管理,以提高工艺巡检的数据支撑,避免出现漏项缺项。

  (2)结合NFC的智能巡检技术与化工工艺巡检,实现巡检工艺中出现的异常问题与隐患流程的整合流转,避免隐患的重复上传。其改变了传统工艺巡检的弊病,简化了人员的工作流程,提高了效率,有利于企业精细化管理。

  [1]衣佳琳,王海彦,张继国,等.HAZOP结合What-if方法在某延迟焦化装置除焦中的应用[J].中国安全生产科学技术,2021,17(10):147-151.

  [2]林观炎,张佳军,乔建江,等.HAZOP方法在对羟基苯甲醛车间火灾事故分析中的应用[J].中国安全生产科学技术,2015,11(1):166-172.

  [3]孙惠芳,张俊,黎海凌.基于NFC技术的防伪溯源系统设计[J].计算机时代,2022(5):134-137.

  [4]郑江涛,尹怀江,焦靖斐,等.基于NFC技术的智能航空标牌研究[J].中国自动识别技术,2022(2):55-59.

  [5]宫薇薇,孙兆青,褚彬彬.反应风险研究在精细化工HAZOP分析中的应用[J].世界农药,2022,44(9):24-31.

  [6]吴重光.危险与可操作性分析(HAZOP)应用指南[M].北京:中国石化出版社,2012.