精細(xì)化工行業(yè)工控系統(tǒng)安全保障應(yīng)用實(shí)踐

王連坤，李衛(wèi)平，耿來紅，楊 紅

（甘肅省安全生產(chǎn)科學(xué)研究院有限公司，甘肅蘭州 737000）

化工行業(yè)作為推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為重要的一環(huán)，加強(qiáng)精細(xì)化工企業(yè)工程建設(shè)，落實(shí)好廠址選定，設(shè)備設(shè)施合理布局，工程施工安全和后期穩(wěn)定安全高效運(yùn)行，對于推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活水準(zhǔn)都具有重要的意義。然而在實(shí)際廠址選址、工程施工建設(shè)過程和后期交付生產(chǎn)過程中，受精細(xì)化工行業(yè)特點(diǎn)影響，存在很多的選址、廠區(qū)布局施工安全隱患，若不進(jìn)行及時(shí)處理和改進(jìn)，不僅會(huì)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)對于施工人員生命安全和正常生產(chǎn)操作人員也會(huì)造成嚴(yán)重的影響。

1 精細(xì)化工行業(yè)工控系統(tǒng)概述

精細(xì)化工行業(yè)一般由四個(gè)常見的系統(tǒng)組成。其中包括DCS、SIS、CCS、PLC等四個(gè)工控系統(tǒng)，在精細(xì)化工行業(yè)發(fā)揮著重要的作用。化工行業(yè)歷經(jīng)大約50a的發(fā)展，我國對于化工行業(yè)發(fā)展已經(jīng)逐漸的穩(wěn)定，尤其對于精細(xì)化工行業(yè)。精細(xì)化工行業(yè)的生產(chǎn)性能越來越好，生產(chǎn)的品種越來越多，應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，精細(xì)化工產(chǎn)品受歡迎的原因是由于質(zhì)量不斷提升，產(chǎn)品更為優(yōu)質(zhì)，所以隨著中國特色社會(huì)主義的發(fā)展，各種更為先進(jìn)的技術(shù)越來越多，這使得精細(xì)化工行業(yè)在發(fā)展的基礎(chǔ)條件上越來越有利，不僅使生產(chǎn)效率有極大提升，同時(shí)也提高了安全性能。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，即使我國的工控系統(tǒng)安全已經(jīng)得到了提升與保障，但是與信息系統(tǒng)比較而言，仍然有著很大的缺陷，所以，精細(xì)化工行業(yè)的系統(tǒng)性能仍然需要改善與提高。

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械化減人自動(dòng)化換人，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的理念，從根本上減少事故發(fā)生后對人的傷害，從而提高工作效率和產(chǎn)品產(chǎn)出率，所以，近年來我國的很多精細(xì)化工行業(yè)的企業(yè)將工控系統(tǒng)設(shè)置為基礎(chǔ)設(shè)施的核心。同時(shí)，如若工控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，那么企業(yè)的經(jīng)濟(jì)也會(huì)造成很大的影響，若失控將造成難以預(yù)料的后果。

近年來，隨著反應(yīng)放熱失控引起的火災(zāi)、爆炸事故的逐漸增多，化工反應(yīng)工藝的熱危險(xiǎn)性逐漸成為化工安全問題的關(guān)注焦點(diǎn)，熱分析技術(shù)被引入工藝危險(xiǎn)性分析當(dāng)中并不斷發(fā)展，依據(jù)國家應(yīng)急管理部的安監(jiān)總管三〔2017〕1號(hào)文件中所列《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估導(dǎo)則（試行）》風(fēng)險(xiǎn)矩陣評估標(biāo)準(zhǔn)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行評估，找出反應(yīng)過程中的風(fēng)險(xiǎn)因素，以便在精細(xì)化工設(shè)計(jì)之初對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行評估，掌握時(shí)間尺度測定失控體系的最壞情形，以便做到相應(yīng)的應(yīng)對措施，在設(shè)備、設(shè)施、儀表、安全輔助系統(tǒng)選型上做到本質(zhì)化安全。

在一般情況下，精細(xì)化工企業(yè)在控制系統(tǒng)的過程中一般包括三個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，其中有工控網(wǎng)，數(shù)采網(wǎng)和管理網(wǎng)。這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別有著不同的模式，從而共同組成了一個(gè)工控系統(tǒng)，三者的合理使用使得精細(xì)化工生產(chǎn)過程控制更具有保障性。

2 安全管理的重要性

近幾年來，我國化工工程項(xiàng)目建設(shè)不斷擴(kuò)大規(guī)模和數(shù)量，尤其精細(xì)化工行業(yè)建設(shè)中，遇到的問題也不斷增加，其中包括了安全生產(chǎn)管理問題。這與企業(yè)所在的區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著很大的聯(lián)系，同時(shí)也與相關(guān)的工作人員的素質(zhì)有著很大的影響，一旦企業(yè)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，那么會(huì)對該行業(yè)，所在地或者整個(gè)社會(huì)帶來不穩(wěn)定因素，認(rèn)為化工行業(yè)不科學(xué)和不規(guī)范等一系列惡劣的印象，造成精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展受阻，生存空間狹小，造成的后果就是精細(xì)化工產(chǎn)品緊俏短缺，中間產(chǎn)品斷貨，產(chǎn)品價(jià)格暴漲，人民群眾生活受到影響。所以無論從哪一方面，加強(qiáng)精細(xì)化工項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)的安全管理對我們的生活有著很大的好處。

3 工控系統(tǒng)存在的安全隱患

3.1 安全監(jiān)管問題

化工施工現(xiàn)場中的安全管理如若不到位，那么一定會(huì)造成一些安全事故的問題。其中具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面，第1個(gè)方面，由于部分施工工作人員對安全管理缺乏意識(shí)，經(jīng)常會(huì)認(rèn)為在施工工程進(jìn)行外包之后，對安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行避免和剝離，減少了對現(xiàn)場施工的安全監(jiān)管工作，主體責(zé)任落實(shí)不到位，沒有對安全隱患進(jìn)行及時(shí)消除。第2個(gè)方面，在監(jiān)理機(jī)構(gòu)上沒有能夠履行應(yīng)當(dāng)盡的責(zé)任，所以應(yīng)當(dāng)依照施工合同上的要求，對項(xiàng)目進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)察與管理，同時(shí)，一些監(jiān)理的工作人員沒有履歷能力，獲利能力較差，所以對于施工和監(jiān)理時(shí)應(yīng)當(dāng)盡的義務(wù)或者相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)了解不是很多，同時(shí)應(yīng)識(shí)別相關(guān)的安全方向。第3個(gè)方面，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)對企業(yè)現(xiàn)場的安全進(jìn)行檢查和處理。但由于相當(dāng)一部分的企業(yè)是自主管理，所以在安全方面的監(jiān)督檢查工作并不很到位。

3.2 安全生產(chǎn)意識(shí)薄弱

一般情況下，當(dāng)生產(chǎn)建設(shè)的企業(yè)在質(zhì)量方面出現(xiàn)問題或者在安全方面出現(xiàn)問題時(shí)，大多都是人為因素造成。工作人員都是企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)過程中的主體，同時(shí)也是在一個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的安全管理中十分不穩(wěn)定的因素。所以在實(shí)際建設(shè)石油化工工程項(xiàng)目的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)設(shè)立較強(qiáng)的安全生產(chǎn)建設(shè)意識(shí)，因?yàn)榈〉陌踩a(chǎn)建設(shè)意識(shí)對工作人員的安全產(chǎn)生了重大的威脅。一般而言，精細(xì)化工工程項(xiàng)目的建設(shè)中有許多高危險(xiǎn)的作業(yè)，例如高空作業(yè)、用電作業(yè)、吊裝作業(yè)、密閉空間和用火作業(yè)。同時(shí)隨著施工的區(qū)域不同環(huán)境不同，帶來的安全隱患程度也不同。所以在施工過程中，若工作人員的意識(shí)較為薄弱，那么帶來的安全威脅會(huì)更大。

3.3 安全技術(shù)問題

施工時(shí)工作人員的安全問題，一定要進(jìn)行相關(guān)的措施來保證。一旦安全措施不完善，那么對于石油化工產(chǎn)業(yè)的施工人員安全威脅越大。目前為止，石化企業(yè)的施工現(xiàn)場對于安全方面的設(shè)施過于形式化，加之臨時(shí)用工人員增加培訓(xùn)不到位，各施工單位之間安全責(zé)任不清，有些人員沒有意識(shí)到危害性程度有多嚴(yán)重，所以，安全技術(shù)控制仍然不到位。同時(shí)在很多項(xiàng)目建設(shè)開發(fā)時(shí)，整體執(zhí)行不夠明確，沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。所以對于施工現(xiàn)場安全技術(shù)的落實(shí)，檢查和驗(yàn)收時(shí)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 設(shè)計(jì)安裝質(zhì)量缺陷

如若使用工藝進(jìn)行控制系統(tǒng)時(shí)，那么在質(zhì)量上有著很大的差別，在一個(gè)項(xiàng)目剛剛建設(shè)時(shí)需要有著長時(shí)間的設(shè)計(jì)調(diào)試工作。一般情況下負(fù)責(zé)這些的都是供應(yīng)商，當(dāng)然承擔(dān)者會(huì)根據(jù)工作人員的技術(shù)能力和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行區(qū)別，同時(shí)將系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善，設(shè)計(jì)人員和專業(yè)人員的參與程度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的質(zhì)量不同，如若系統(tǒng)帶有缺陷，那么所帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)十分明顯，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要將管理模塊進(jìn)行強(qiáng)化，追求的目標(biāo)應(yīng)是對于壽命周期的維護(hù)降到最低，所以在設(shè)計(jì)時(shí)購買的材料不是價(jià)格最低，投資成本就越低的，而是需要考慮到維護(hù)壽命周期的費(fèi)用。

4 新形勢下加強(qiáng)工控系統(tǒng)安全保障的措施

4.1 管理體系建設(shè)

為了能夠?qū)⒐芾眢w系建設(shè)做到最好，需要做到以下兩點(diǎn)。第一，在對工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，要遵循最為規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的原則問題，將信息網(wǎng)絡(luò)添加到相應(yīng)的系統(tǒng)管理中，用最專業(yè)的手段來統(tǒng)一企業(yè)的信息，并由此進(jìn)行相關(guān)的事宜工作。第二，相關(guān)的設(shè)計(jì)和工作人員一定要遵循國家對此制定的法律法規(guī)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全行動(dòng)計(jì)劃等這些法律法規(guī)，用這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對實(shí)際工作流程進(jìn)行完善和優(yōu)化，結(jié)合我國的發(fā)展方向和相應(yīng)的戰(zhàn)略對很多功能可以進(jìn)行完善，在此基礎(chǔ)上可以加強(qiáng)管理工作。

4.2 DCS控制網(wǎng)內(nèi)部安全

DCS的網(wǎng)內(nèi)控制設(shè)備有許多，所以一旦有一些非法的設(shè)備混入其中，那么合法的設(shè)備將會(huì)停止工作，這會(huì)給生產(chǎn)過程帶來很大的影響，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行控制。操作的工程師所利用的平臺(tái)中，應(yīng)當(dāng)具體配置一些只適用于基礎(chǔ)生產(chǎn)要求的設(shè)備，但這些設(shè)備沒有對其進(jìn)行很好的安全保護(hù)，所以，在一些設(shè)備上發(fā)現(xiàn)病毒或者惡意的軟件，很有可能對其他的設(shè)備進(jìn)行感染，所以要在CCS上位機(jī)下位機(jī)之間進(jìn)行一些監(jiān)控和保護(hù)措施，可以判斷是否有病毒和惡意軟件進(jìn)入其中，確保這些設(shè)備連接正常，防止惡意軟件傳播，并能及時(shí)記錄。

4.3 技術(shù)體系建設(shè)

建設(shè)技術(shù)體系要做到以下三點(diǎn)，第一，要確定白環(huán)境，結(jié)合企業(yè)中所用的防火墻，對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，從根源上解決問題。使得運(yùn)營環(huán)境更為良好，操作權(quán)限也會(huì)不受限制，第二，要根據(jù)企業(yè)在實(shí)際過程中操作的需求，從而建設(shè)出所需的測試床，使得病毒庫可以進(jìn)行不斷更新，一旦通過驗(yàn)證，那么在正式的使用時(shí)就可以放心應(yīng)用。第三，要定期地對病毒庫進(jìn)行升級(jí)，服務(wù)器身份驗(yàn)證的平臺(tái)等這些都需要升級(jí)，因?yàn)檫@些系統(tǒng)都對安全防護(hù)方面有著很大作用，同時(shí)應(yīng)對數(shù)據(jù)信息及時(shí)更新，如若遇到問題，應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救，使得該系統(tǒng)可以良好的運(yùn)營。

4.4 針對DCS邊界安全

在工廠辦公室，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境十分復(fù)雜，同時(shí)使用該網(wǎng)絡(luò)的人員較多，這對于信息安全保護(hù)有著很大的威脅，所以當(dāng)工廠的辦公網(wǎng)和DCS控制網(wǎng)連接時(shí)，病毒和惡意軟件很容易進(jìn)入到控制網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行傳播。這使得控制系統(tǒng)十分容易遭到破壞，當(dāng)面臨此類問題時(shí)，我們需要將工廠的辦公網(wǎng)和DCS網(wǎng)之間進(jìn)行分離，這樣可以保證工廠辦公網(wǎng)遭到攻擊，或者在辦公網(wǎng)中存入的信息遭到破壞和威脅。同時(shí)如果條件允許的情況下，可以在工廠辦公網(wǎng)和控制網(wǎng)之間安裝一個(gè)審計(jì)系統(tǒng)，將二者之間的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行審計(jì)保存。

4.5 完善獎(jiǎng)懲制度

為了使這些安全措施和相應(yīng)的法律法規(guī)，能夠做到有效的落實(shí)，除了相關(guān)部門對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)察和管理之外，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善獎(jiǎng)勵(lì)制度和懲罰制度。這樣可以保證在施工過程中安全問題盡量減少，隨著獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰制度的完善，一方面可以對工作人員的行為進(jìn)行規(guī)范，同時(shí)還可以提高工作人員的積極性，在獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰制度的實(shí)施下，一定要公平、公正、公開，本著三公的原則，尊重事實(shí)，保證公正合理。所有的獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰要進(jìn)行通報(bào)，讓所有的工作人員得知究竟哪些方面能做哪些方面不能做。另一方面，對于獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰的內(nèi)容一定要具體化、細(xì)節(jié)化。比如在獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)可以分為多個(gè)方面，其中包括個(gè)人或班組或單位。在處罰時(shí)一定要圍繞著對于施工的質(zhì)量或者安全細(xì)節(jié)等方面進(jìn)行處罰。事故較為嚴(yán)重者處罰也可相應(yīng)增強(qiáng)。有了相關(guān)的制度，對于工作人員的行為規(guī)范也有了強(qiáng)有力的保障。

5 結(jié)束語

精細(xì)化工行業(yè)在向安全廠商進(jìn)行服務(wù)幫助需求的時(shí)候，也同時(shí)對安全廠商提出了一些要求，需要其強(qiáng)化產(chǎn)品和系統(tǒng)之間的技術(shù)培訓(xùn)，并同時(shí)普及一些信息安全技術(shù)方法和技術(shù)，提高用戶的信息安全技術(shù)水平。安全廠商了解用戶平時(shí)所采用的安全管理方法可以促進(jìn)其對于用戶提供商品的合適程度，如果能夠提供配套的維護(hù)管理方法以及進(jìn)一步的改進(jìn)服務(wù)則會(huì)有更好的效果。