精细化工行业工控系统安全保障应用实践

王连坤，李卫平，耿来红，杨 红

（甘肃省安全生产科学研究院有限公司，甘肃兰州 737000）

化工行业作为推动国家经济发展最为重要的一环，加强精细化工企业工程建设，落实好厂址选定，设备设施合理布局，工程施工安全和后期稳定安全高效运行，对于推动我国经济发展和提高人民生活水准都具有重要的意义。然而在实际厂址选址、工程施工建设过程和后期交付生产过程中，受精细化工行业特点影响，存在很多的选址、厂区布局施工安全隐患，若不进行及时处理和改进，不仅会带来重大的经济损失，同时对于施工人员生命安全和正常生产操作人员也会造成严重的影响。

1 精细化工行业工控系统概述

精细化工行业一般由四个常见的系统组成。其中包括DCS、SIS、CCS、PLC等四个工控系统，在精细化工行业发挥着重要的作用。化工行业历经大约50a的发展，我国对于化工行业发展已经逐渐的稳定，尤其对于精细化工行业。精细化工行业的生产性能越来越好，生产的品种越来越多，应用的领域越来越广，精细化工产品受欢迎的原因是由于质量不断提升，产品更为优质，所以随着中国特色社会主义的发展，各种更为先进的技术越来越多，这使得精细化工行业在发展的基础条件上越来越有利，不仅使生产效率有极大提升，同时也提高了安全性能。据调查结果显示，即使我国的工控系统安全已经得到了提升与保障，但是与信息系统比较而言，仍然有着很大的缺陷，所以，精细化工行业的系统性能仍然需要改善与提高。

为了实现机械化减人自动化换人，实现本质安全的理念，从根本上减少事故发生后对人的伤害，从而提高工作效率和产品产出率，所以，近年来我国的很多精细化工行业的企业将工控系统设置为基础设施的核心。同时，如若工控系统出现问题，那么企业的经济也会造成很大的影响，若失控将造成难以预料的后果。

近年来，随着反应放热失控引起的火灾、爆炸事故的逐渐增多，化工反应工艺的热危险性逐渐成为化工安全问题的关注焦点，热分析技术被引入工艺危险性分析当中并不断发展，依据国家应急管理部的安监总管三〔2017〕1号文件中所列《精细化工反应安全风险评估导则（试行）》风险矩阵评估标准，在项目设计之初对反应机理进行评估，找出反应过程中的风险因素，以便在精细化工设计之初对反应机理进行评估，掌握时间尺度测定失控体系的最坏情形，以便做到相应的应对措施，在设备、设施、仪表、安全辅助系统选型上做到本质化安全。

在一般情况下，精细化工企业在控制系统的过程中一般包括三个网络构架，其中有工控网，数采网和管理网。这三个网络分别有着不同的模式，从而共同组成了一个工控系统，三者的合理使用使得精细化工生产过程控制更具有保障性。

2 安全管理的重要性

近几年来，我国化工工程项目建设不断扩大规模和数量，尤其精细化工行业建设中，遇到的问题也不断增加，其中包括了安全生产管理问题。这与企业所在的区域的经济发展有着很大的联系，同时也与相关的工作人员的素质有着很大的影响，一旦企业在生产过程中出现问题，那么会对该行业，所在地或者整个社会带来不稳定因素，认为化工行业不科学和不规范等一系列恶劣的印象，造成精细化工行业发展受阻，生存空间狭小，造成的后果就是精细化工产品紧俏短缺，中间产品断货，产品价格暴涨，人民群众生活受到影响。所以无论从哪一方面，加强精细化工项目建设和生产的安全管理对我们的生活有着很大的好处。

3 工控系统存在的安全隐患

3.1 安全监管问题

化工施工现场中的安全管理如若不到位，那么一定会造成一些安全事故的问题。其中具体表现在以下三个方面，第1个方面，由于部分施工工作人员对安全管理缺乏意识，经常会认为在施工工程进行外包之后，对安全风险进行避免和剥离，减少了对现场施工的安全监管工作，主体责任落实不到位，没有对安全隐患进行及时消除。第2个方面，在监理机构上没有能够履行应当尽的责任，所以应当依照施工合同上的要求，对项目进行相应的监察与管理，同时，一些监理的工作人员没有履历能力，获利能力较差，所以对于施工和监理时应当尽的义务或者相应的规范标准了解不是很多，同时应识别相关的安全方向。第3个方面，建设单位应当对企业现场的安全进行检查和处理。但由于相当一部分的企业是自主管理，所以在安全方面的监督检查工作并不很到位。

3.2 安全生产意识薄弱

一般情况下，当生产建设的企业在质量方面出现问题或者在安全方面出现问题时，大多都是人为因素造成。工作人员都是企业生产建设过程中的主体，同时也是在一个工程项目建设的安全管理中十分不稳定的因素。所以在实际建设石油化工工程项目的过程中，工作人员应当设立较强的安全生产建设意识，因为淡薄的安全生产建设意识对工作人员的安全产生了重大的威胁。一般而言，精细化工工程项目的建设中有许多高危险的作业，例如高空作业、用电作业、吊装作业、密闭空间和用火作业。同时随着施工的区域不同环境不同，带来的安全隐患程度也不同。所以在施工过程中，若工作人员的意识较为薄弱，那么带来的安全威胁会更大。

3.3 安全技术问题

施工时工作人员的安全问题，一定要进行相关的措施来保证。一旦安全措施不完善，那么对于石油化工产业的施工人员安全威胁越大。目前为止，石化企业的施工现场对于安全方面的设施过于形式化，加之临时用工人员增加培训不到位，各施工单位之间安全责任不清，有些人员没有意识到危害性程度有多严重，所以，安全技术控制仍然不到位。同时在很多项目建设开发时，整体执行不够明确，没有相应的标准。所以对于施工现场安全技术的落实，检查和验收时也没有统一的标准。

3.4 设计安装质量缺陷

如若使用工艺进行控制系统时，那么在质量上有着很大的差别，在一个项目刚刚建设时需要有着长时间的设计调试工作。一般情况下负责这些的都是供应商，当然承担者会根据工作人员的技术能力和经验进行区别，同时将系统进行不断的完善，设计人员和专业人员的参与程度会导致系统的质量不同，如若系统带有缺陷，那么所带来的安全风险也会十分明显，在设计时一定要将管理模块进行强化，追求的目标应是对于寿命周期的维护降到最低，所以在设计时购买的材料不是价格最低，投资成本就越低的，而是需要考虑到维护寿命周期的费用。

4 新形势下加强工控系统安全保障的措施

4.1 管理体系建设

为了能够将管理体系建设做到最好，需要做到以下两点。第一，在对工程系统设计的过程中，要遵循最为规范和标准的原则问题，将信息网络添加到相应的系统管理中，用最专业的手段来统一企业的信息，并由此进行相关的事宜工作。第二，相关的设计和工作人员一定要遵循国家对此制定的法律法规规范标准，如工业控制系统信息安全行动计划等这些法律法规，用这些标准和规范对实际工作流程进行完善和优化，结合我国的发展方向和相应的战略对很多功能可以进行完善，在此基础上可以加强管理工作。

4.2 DCS控制网内部安全

DCS的网内控制设备有许多，所以一旦有一些非法的设备混入其中，那么合法的设备将会停止工作，这会给生产过程带来很大的影响，同时将网络内部进行控制。操作的工程师所利用的平台中，应当具体配置一些只适用于基础生产要求的设备，但这些设备没有对其进行很好的安全保护，所以，在一些设备上发现病毒或者恶意的软件，很有可能对其他的设备进行感染，所以要在CCS上位机下位机之间进行一些监控和保护措施，可以判断是否有病毒和恶意软件进入其中，确保这些设备连接正常，防止恶意软件传播，并能及时记录。

4.3 技术体系建设

建设技术体系要做到以下三点，第一，要确定白环境，结合企业中所用的防火墙，对整个网络进行识别，从根源上解决问题。使得运营环境更为良好，操作权限也会不受限制，第二，要根据企业在实际过程中操作的需求，从而建设出所需的测试床，使得病毒库可以进行不断更新，一旦通过验证，那么在正式的使用时就可以放心应用。第三，要定期地对病毒库进行升级，服务器身份验证的平台等这些都需要升级，因为这些系统都对安全防护方面有着很大作用，同时应对数据信息及时更新，如若遇到问题，应采取相应的措施进行补救，使得该系统可以良好的运营。

4.4 针对DCS边界安全

在工厂办公室，网络应用环境十分复杂，同时使用该网络的人员较多，这对于信息安全保护有着很大的威胁，所以当工厂的办公网和DCS控制网连接时，病毒和恶意软件很容易进入到控制网内进行传播。这使得控制系统十分容易遭到破坏，当面临此类问题时，我们需要将工厂的办公网和DCS网之间进行分离，这样可以保证工厂办公网遭到攻击，或者在办公网中存入的信息遭到破坏和威胁。同时如果条件允许的情况下，可以在工厂办公网和控制网之间安装一个审计系统，将二者之间的所有数据进行审计保存。

4.5 完善奖惩制度

为了使这些安全措施和相应的法律法规，能够做到有效的落实，除了相关部门对施工现场进行监察和管理之外，还应当进一步完善奖励制度和惩罚制度。这样可以保证在施工过程中安全问题尽量减少，随着奖励和惩罚制度的完善，一方面可以对工作人员的行为进行规范，同时还可以提高工作人员的积极性，在奖励和惩罚制度的实施下，一定要公平、公正、公开，本着三公的原则，尊重事实，保证公正合理。所有的奖励和惩罚要进行通报，让所有的工作人员得知究竟哪些方面能做哪些方面不能做。另一方面，对于奖励和惩罚的内容一定要具体化、细节化。比如在奖励时可以分为多个方面，其中包括个人或班组或单位。在处罚时一定要围绕着对于施工的质量或者安全细节等方面进行处罚。事故较为严重者处罚也可相应增强。有了相关的制度，对于工作人员的行为规范也有了强有力的保障。

5 结束语

精细化工行业在向安全厂商进行服务帮助需求的时候，也同时对安全厂商提出了一些要求，需要其强化产品和系统之间的技术培训，并同时普及一些信息安全技术方法和技术，提高用户的信息安全技术水平。安全厂商了解用户平时所采用的安全管理方法可以促进其对于用户提供商品的合适程度，如果能够提供配套的维护管理方法以及进一步的改进服务则会有更好的效果。