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信息化手段是提高重大危险源监管能力和水平的有效方法之一。随着全球经济一体化进程的加快，信息化建设正在发挥着日益重要的作用。党的十五届六中全会明确提出了“以信息化带动工业化、发挥发后优势、实现跨越式发展”的宏伟目标。
作为以煤炭为原料生产氮肥的化工企业，易燃、易爆、高温、高压、易中毒是其主要特点。氮肥（如尿素）的中间产品氨一般是以液體的形式存储在氨罐中。氨属于乙类易燃、易爆、有毒液体，在一定的压力下，氨在储罐中以液态的形式存在。当氨罐发生故障，如罐体本身或配套阀门管线出现漏点，液氨泄漏到大气中，在常压下会迅速膨胀，大量气化，并迅速扩散到大的空间范围内，可能会发生着火、爆炸、人员窒息死亡等事故，给周围人员带来无法估量的伤害，给人民生命财产造成巨大影响。与此同时，跑、冒、滴、漏现象更会浪费企业的各种原材料，增加企业的生产成本，直接影响企业的经济效益的提升。
根据GB18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》的相关标准，液氨储罐不但是氮肥企业的重要设备之一，且属于企业危险化学品重大危险源。因此，设计开发一套具有典型性、开放性、高效性的罐区监控系统对促进罐区的安全和发展有着十分重要的意义。我集团公司所属安徽昊源化工集团有限公司根据企业安全生产管理工作需要，立足实际条件，对氨罐监控的信息化系统进行了升级改造并取得了一定的成功经验。不但提高了氨罐区自动化管理水平，降低了工人劳动强度，改善了工人工作条件，并进一步提高了氨罐的安全性，实现了对事故损失的有效控制。现针对该项目加以分析。
一、改造的原理和基础
液氨罐区的安全主要依靠先进的检测仪器及合理控制球罐的液位、温度、压力等参数实现。在此项改造上，除了对罐内存储介质的液位、温度、压力以及罐区的可燃气体、管道压力、流量、阀门状态等重要数据进行检测控制外，还在系统中加入了氨罐事故自动处理策略。
二、项目实施前的现状及存在问题
改造前，昊源化工公司氨罐区基本上都装备了能够自动测量的仪表，这些仪表由一次仪表和二次仪表组成。位于采集现场的一次仪表采集罐区的各类参数并通过统一的模拟量信号， 4-20mA的直流信号，或其他专用的通信协议送往中心控制室中的二次仪表。中心控制室操作人员就通过二次仪表纵观各储罐的状况。虽然这些数据提高了各参数的精准度，但是通过这些二次仪表仅能实现对储罐各参数进行“监视"，未能达到快速准确实施控制的要求，具体的控制工作仍需人工进行现场操作。
为解决这一问题，通过对氨罐监控系统的研究设计，实现了确保氨罐安全稳定运行；通过对氨罐事故自动处理策略的研究实施，达到了“抑制事态的蔓延扩大，延长事故处理及附近人员的逃生时间，确保人员的安全”的目的。
三、项目实施的具体内容
根据相关背景及国家标准要求，结合氨罐区实际，研究并设计了一套适合氨罐的自动化监控系统。主要包括以下部分：
1.系统控制方案的制定
在满足对监控系统要求的前提下，对氨罐监控系统的设计原则和总体结构进行研究，提出系统控制方案。
2.事故自动处理策略的确定
氨罐发生泄漏后，系统根据系统的工艺状况和现场氨气的浓度、风向等参数快速启动防护装置，抑制事态的蔓延扩大，延长事故处理及附近人员的逃生时间，确保人员的安全。
3.系统的硬件设计与配置
氨罐监控硬件系统分为三层结构：第一层为上位机，采用浙江中控集团的ECS-100作为氨罐监控的硬件平台， AdvanTrol-Pro（V2.65） 作为组态软件，设计为双机冗余；第二层为现场数据采集层，通过压力、液位、现场温度、氨浓度检测等传感装置，将现场状况传输给ECS-100；第三层为事故处理层，现场数据进入ECS-100后，系统对数据进行运算，判断是否进行事故处理。
4.氨罐监控方案的确定
氨罐监控方案的实现是借助AdvanTrol-Pro（V2.65）组态软件中的图形化编程软件（SCControl）和语言编程软件（SCLang）。监控流程（略）系统启动后，控制器会自动检测通信、外围硬件及软件的运行状况。初始化完成后，如系统正确，则开始采集设定端口数据并运算，若罐内压力P≥Pmax（Pmax设定为2.5MPa），系统会调节相应的阀门（PID控制），从而使压力恢复到安全域内。压力恢复后，系统扫描下一通道，全部通道扫描周期为100ms。15S内氨罐内压力继续升高或无变化，系统则会自动转入事故处理程序。
5.监控系统工程组态
组态选择DCS系统所提供的软硬件工具，对所有的仪器仪表、消防设备、所需的监控参数、监控方案运行进行定义和连接，从而满足监控要求。ECS-100的组态分为控制站组态和操作站组态两部分。
组态的内容：按I/O点对每个模块通道设置参数（如量程、单位）；组态回路部分有将内部功能仪表组成一定功能的回路组态，有消防设备启动停止、系统复位组态等。画面上的系统复位按钮用作关闭所有消防设备（图略）。
在该监控装置中，监控数据0.1s刷新一次，实施监控罐内罐外的工况，同时记录参数的历史趋势和报警状态。
四、项目实施后取得的主要经验
我分公司通过成功实施该项目，为进一步保证企业的安全积累了成功经验。主要包括：
1.高效、稳定的监控控制算法是满足监控系统的前提。在满足对监控系统要求的前提下，对氨罐监控系统的设计原则和总体结构进行研究，提出系统控制方案。
2.事故自动处理策略的研究。氨罐发生泄漏后，系统应根据系统的工艺状况和现场氨气的浓度、风向等参数快速启动防护装置，以最终达到“抑制事态的蔓延扩大，延长事故处理及附近人员的逃生时间，确保人员的安全”的目的。
3.企业要实现安全稳定生产，必须要加大投入，引入先进的技术手段，同时，也会使企业的安全理念得到进一步提升。
五、取得的效益或和效果分析
氨罐属于重大危险源，一旦发生重大泄漏事故，不仅会对人体造成严重中毒伤害或发生着火爆炸的严重后果，还将造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。该项目的实施，提升了昊源公司的安全生产管理水平，以技术手段避免了事故的发生，抑制事态的蔓延扩大，延长了事故处理及附近人员的逃生时间，确保了人员的安全，同时降低了劳动强度，改善工人的工作条件，促进了企业安全管理工作的提档升级。该项目的实施对于提高罐区的自动化管理水平，进而提高整个公司的管理水平，更大限度地节约系统改造的初期投资，降低日常生产的运行费用等等方面具有十分重要的意义。
六、推广应用情况或预期情况
1.项目实施以来，系统运行稳定，未发生液氨泄漏情况。甲醇罐区亦可应用该系统。
2.氨罐监控系统的实施，提高了企业对突发事件的综合管理和应变能力，减少了事故的突发性，增强了企业生产的安全性。
作为以煤炭为原料生产氮肥的化工企业，易燃、易爆、高温、高压、易中毒是其主要特点。氮肥（如尿素）的中间产品氨一般是以液體的形式存储在氨罐中。氨属于乙类易燃、易爆、有毒液体，在一定的压力下，氨在储罐中以液态的形式存在。当氨罐发生故障，如罐体本身或配套阀门管线出现漏点，液氨泄漏到大气中，在常压下会迅速膨胀，大量气化，并迅速扩散到大的空间范围内，可能会发生着火、爆炸、人员窒息死亡等事故，给周围人员带来无法估量的伤害，给人民生命财产造成巨大影响。与此同时，跑、冒、滴、漏现象更会浪费企业的各种原材料，增加企业的生产成本，直接影响企业的经济效益的提升。
根据GB18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》的相关标准，液氨储罐不但是氮肥企业的重要设备之一，且属于企业危险化学品重大危险源。因此，设计开发一套具有典型性、开放性、高效性的罐区监控系统对促进罐区的安全和发展有着十分重要的意义。我集团公司所属安徽昊源化工集团有限公司根据企业安全生产管理工作需要，立足实际条件，对氨罐监控的信息化系统进行了升级改造并取得了一定的成功经验。不但提高了氨罐区自动化管理水平，降低了工人劳动强度，改善了工人工作条件，并进一步提高了氨罐的安全性，实现了对事故损失的有效控制。现针对该项目加以分析。
一、改造的原理和基础
液氨罐区的安全主要依靠先进的检测仪器及合理控制球罐的液位、温度、压力等参数实现。在此项改造上，除了对罐内存储介质的液位、温度、压力以及罐区的可燃气体、管道压力、流量、阀门状态等重要数据进行检测控制外，还在系统中加入了氨罐事故自动处理策略。
二、项目实施前的现状及存在问题
改造前，昊源化工公司氨罐区基本上都装备了能够自动测量的仪表，这些仪表由一次仪表和二次仪表组成。位于采集现场的一次仪表采集罐区的各类参数并通过统一的模拟量信号， 4-20mA的直流信号，或其他专用的通信协议送往中心控制室中的二次仪表。中心控制室操作人员就通过二次仪表纵观各储罐的状况。虽然这些数据提高了各参数的精准度，但是通过这些二次仪表仅能实现对储罐各参数进行“监视"，未能达到快速准确实施控制的要求，具体的控制工作仍需人工进行现场操作。
为解决这一问题，通过对氨罐监控系统的研究设计，实现了确保氨罐安全稳定运行；通过对氨罐事故自动处理策略的研究实施，达到了“抑制事态的蔓延扩大，延长事故处理及附近人员的逃生时间，确保人员的安全”的目的。
三、项目实施的具体内容
根据相关背景及国家标准要求，结合氨罐区实际，研究并设计了一套适合氨罐的自动化监控系统。主要包括以下部分：
1.系统控制方案的制定
在满足对监控系统要求的前提下，对氨罐监控系统的设计原则和总体结构进行研究，提出系统控制方案。
2.事故自动处理策略的确定
氨罐发生泄漏后，系统根据系统的工艺状况和现场氨气的浓度、风向等参数快速启动防护装置，抑制事态的蔓延扩大，延长事故处理及附近人员的逃生时间，确保人员的安全。
3.系统的硬件设计与配置
氨罐监控硬件系统分为三层结构：第一层为上位机，采用浙江中控集团的ECS-100作为氨罐监控的硬件平台， AdvanTrol-Pro（V2.65） 作为组态软件，设计为双机冗余；第二层为现场数据采集层，通过压力、液位、现场温度、氨浓度检测等传感装置，将现场状况传输给ECS-100；第三层为事故处理层，现场数据进入ECS-100后，系统对数据进行运算，判断是否进行事故处理。
4.氨罐监控方案的确定
氨罐监控方案的实现是借助AdvanTrol-Pro（V2.65）组态软件中的图形化编程软件（SCControl）和语言编程软件（SCLang）。监控流程（略）系统启动后，控制器会自动检测通信、外围硬件及软件的运行状况。初始化完成后，如系统正确，则开始采集设定端口数据并运算，若罐内压力P≥Pmax（Pmax设定为2.5MPa），系统会调节相应的阀门（PID控制），从而使压力恢复到安全域内。压力恢复后，系统扫描下一通道，全部通道扫描周期为100ms。15S内氨罐内压力继续升高或无变化，系统则会自动转入事故处理程序。
5.监控系统工程组态
组态选择DCS系统所提供的软硬件工具，对所有的仪器仪表、消防设备、所需的监控参数、监控方案运行进行定义和连接，从而满足监控要求。ECS-100的组态分为控制站组态和操作站组态两部分。
组态的内容：按I/O点对每个模块通道设置参数（如量程、单位）；组态回路部分有将内部功能仪表组成一定功能的回路组态，有消防设备启动停止、系统复位组态等。画面上的系统复位按钮用作关闭所有消防设备（图略）。
在该监控装置中，监控数据0.1s刷新一次，实施监控罐内罐外的工况，同时记录参数的历史趋势和报警状态。
四、项目实施后取得的主要经验
我分公司通过成功实施该项目，为进一步保证企业的安全积累了成功经验。主要包括：
1.高效、稳定的监控控制算法是满足监控系统的前提。在满足对监控系统要求的前提下，对氨罐监控系统的设计原则和总体结构进行研究，提出系统控制方案。
2.事故自动处理策略的研究。氨罐发生泄漏后，系统应根据系统的工艺状况和现场氨气的浓度、风向等参数快速启动防护装置，以最终达到“抑制事态的蔓延扩大，延长事故处理及附近人员的逃生时间，确保人员的安全”的目的。
3.企业要实现安全稳定生产，必须要加大投入，引入先进的技术手段，同时，也会使企业的安全理念得到进一步提升。
五、取得的效益或和效果分析
氨罐属于重大危险源，一旦发生重大泄漏事故，不仅会对人体造成严重中毒伤害或发生着火爆炸的严重后果，还将造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。该项目的实施，提升了昊源公司的安全生产管理水平，以技术手段避免了事故的发生，抑制事态的蔓延扩大，延长了事故处理及附近人员的逃生时间，确保了人员的安全，同时降低了劳动强度，改善工人的工作条件，促进了企业安全管理工作的提档升级。该项目的实施对于提高罐区的自动化管理水平，进而提高整个公司的管理水平，更大限度地节约系统改造的初期投资，降低日常生产的运行费用等等方面具有十分重要的意义。
六、推广应用情况或预期情况
1.项目实施以来，系统运行稳定，未发生液氨泄漏情况。甲醇罐区亦可应用该系统。
2.氨罐监控系统的实施，提高了企业对突发事件的综合管理和应变能力，减少了事故的突发性，增强了企业生产的安全性。