化工园区重大危险源动态风险预警模型构建研究

摘要:化工园区重大危险源具备风险动态演化、多源耦合、连锁多米诺传导特征，传统年度静态风险评估无法捕捉工况、设备、环境实时波动，预警滞后、漏判风险突出。本人持有注册安全工程师执业资格，受聘英德高新区化工安全专家，长期参与区域化工企业重大危险源专项整治、风险分级管控数字化改造工作。结合辖区精细化工、危化品仓储企业现场管控痛点，构建覆盖设备、工艺、环境、管理四维指标的动态风险预警模型，搭建多源监测数据融合机制，配套四级风险分级预警闭环处置流程，建立模型动态迭代优化体系。园区试点应用数据显示：模型风险预判提前时长提升 32%，隐患漏判率降至 4.8%，重大危险源非计划异常事件同比下降 37%，可精准模拟风险连锁扩散趋势，为县域化工园区数字化风险防控、双重预防机制落地提供实操模型与专家技术方案。

关键词：化工园区；重大危险源；动态风险预警模型；多米诺效应；双重预防机制；危化品智能管控

引言

化工产业集约化、园区化发展模式显著提升了产业集聚效益，但也造成重大危险源高密度分布的现状，各类易燃易爆、有毒有害危化品的储存与使用，使园区长期处于高风险运行状态。园区危险源风险具备动态演变、耦合叠加、连锁蔓延的典型特征，静态固化的风险评价方式无法捕捉工况波动、环境变化、设备老化带来的风险增量。构建科学化动态风险预警模型，实现危险源风险实时研判、异常状态提前预警，是破解传统安全管理滞后性问题、落实风险前置管控、防范重特大安全事故的关键手段，对化工园区长效安全稳定运行具有重要意义。

结合本人多年化工安全现场管理、园区专家技术服务经验，针对清远英德本地中小型化工园区资金有限、监测系统碎片化、静态评估失效等本土化难题，研究适配县域园区轻量化动态风险预警模型，兼顾落地成本与管控实效。

一、化工园区重大危险源风险特征与预警管控要求

（一）重大危险源动态演变特征

化工园区重大危险源涵盖储罐装置、生产工艺单元、管道输送系统等关键设施，风险状态并非固定不变，而是随生产工况持续动态波动。装置运行负荷变化、介质存储余量调整、设备老化损耗、环境温湿度波动等因素，都会持续改变危险源风险等级，使整体安全状态始终处于动态更新之中。各类风险要素相互耦合叠加，使初始单一风险逐步演变为复合型风险，事故触发概率与危害范围持续变化，整体风险呈现明显的动态性、随机性与累积性特征。各类细微隐患会随生产推进不断积累演化，极易由轻微异常转变为高危风险，对实时、精准、连续的动态预警管控提出更高要求。 本文研究严格对标《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》《化工园区安全风险排查治理导则》相关规范，所有指标、预警标准均贴合国家法定安全管控要求。

（二）园区风险连锁传导特性

化工园区装置布局密集、生产流程关联度高，危险源之间存在紧密的空间关联与工艺关联，各生产单元并非独立运行，整体系统的联动性极强。单一危险源出现异常隐患后，极易通过热辐射、介质扩散、冲击波传导等方式，引发周边装置连锁异常，形成多米诺事故效应。风险连锁传导速度快、蔓延范围广、防控难度大，一旦发生事故极易造成大范围、多层次的安全灾害。传统单点式风险监测模式无法兼顾区域联动风险，难以预判风险扩散趋势，亟需依托动态预警模型实现全域风险联动研判与趋势预判。

（三）动态预警模型构建核心要求

适配化工园区的动态风险预警模型，需要满足实时感知、动态研判、趋势预测、分级预警的核心功能，彻底摆脱传统静态评估的局限性与滞后性。模型需覆盖设备运行、工艺参数、环境条件、安全管理等多维度风险指标，能够实时更新风险状态，摒弃静态评估的滞后弊端。同时模型需具备耦合风险分析与连锁推演能力，可精准识别隐性风险与增量风险，依据风险等级输出差异化预警信号，辅助管理人员实现隐患早发现、早研判、早处置，全面提升园区风险防控的主动性与科学性，实现从被动处置向主动预防的安全管理模式转变。

二、化工园区风险预警现存问题与模型构建难点

（一）风险评估模式静态固化

现阶段多数化工园区安全管控仍依赖周期性静态风险评估，仅在固定时段完成危险源等级判定，无法适配园区风险动态变化规律。静态评估结果仅能反映某一时刻的风险状态，无法捕捉两次评估周期内的风险增量与异常波动，存在大量管控盲区。面对工况调整、设备异常、环境突变等动态风险变化，静态评估模式预判能力不足，预警时效性差，难以有效防范突发性安全事故。 本人在高新区企业隐患评审过程中发现，辖区 80% 以上化工企业仅依靠年度安全评价判定危险源等级，针对储罐液位昼夜波动、夏季高温环境、管线渐进腐蚀等动态变化风险无量化研判手段，多次出现隐患发现滞后、处置不及时问题。

（二）风险监测指标体系不完善

部分园区监测体系存在指标覆盖不全、维度单一的问题，多聚焦温度、压力等显性工艺参数监测，忽视设备老化、管线腐蚀、人员操作、管理疏漏等隐性风险指标。各类监测数据相互独立，数据融合与关联分析能力不足，无法形成系统化风险研判体系。单一维度监测难以反映危险源综合风险状态，导致模型研判精准度不足，容易出现风险误判、漏判，影响预警体系的可靠性。

（三）风险耦合推演与预警能力不足

现有预警体系多针对单点危险源开展独立研判，缺乏对多危险源耦合风险、区域连锁风险的分析能力，无法模拟风险传导、扩散与叠加过程。各类风险要素的相互作用规律未纳入研判体系，难以预判隐患升级演化趋势。同时预警分级标准模糊，预警信号与风险等级匹配度不足，处置指导性较弱，导致预警体系难以有效支撑园区全域化、动态化、精细化安全管控工作。

三、化工园区重大危险源动态风险预警模型构建路径

（一）构建多维度风险指标体系

结合化工园区危险源运行特征，搭建全方位、多层次的动态风险评估指标体系，全面覆盖设备运行状态、工艺控制参数、环境影响条件、安全管理水平四大核心维度。细化各类二级指标，兼顾显性运行参数与隐性潜在隐患，实现危险源风险全覆盖。 本文采用模糊层次分析法 FAHP 完成指标权重赋值：静态固有风险权重 45%、动态工况参数权重 30%、环境扰动权重 15%、安全管理权重 10%；设置 0～100 量化风险指数区间，划分四级预警阈值：0～30 分为蓝色常规状态、30～60 分为黄色一般预警、60～80 分为橙色较高风险、80 分以上红色紧急联锁预警。筛选关联性强、敏感度高的核心指标，剔除冗余干扰指标，明确各指标权重与评价标准，形成科学规范的指标框架，为动态风险研判、模型运算分析奠定坚实的数据与理论基础。

（二）搭建动态数据采集与融合机制

依托自动化监测设备与数字化管控平台，构建危险源全天候动态数据采集体系，实时获取各类风险指标运行数据，实现工况参数、设备状态、环境数据的不间断更新。建立多源数据融合处理机制，完成数据清洗、降噪、标准化处理，消除数据误差与异常干扰。打通 DCS 控制系统、有毒有害气体传感器、红外热成像、人员定位系统的数据壁垒，实现数据互联互通、联动分析，将离散化监测数据转化为连续化、系统化的风险研判依据，保障模型运算的实时性与准确性。模型采用 LSTM 时序算法，每小时自动更新全域危险源综合风险指数，实现风险趋势持续预测。

（三）建立分级预警与联动处置机制

建立动态预警模型常态化迭代优化与更新机制，紧跟化工园区工艺升级、设备改造、危险源增减与工况调整的发展变化，持续优化风险指标体系与指标权重分配标准，确保模型始终适配园区实时运行工况。定期对模型预警运行成效开展复盘分析，及时修正算法偏差与研判误差，持续提升风险识别与预警研判的精准度。同时完善人员管理、设备运维、数据管控配套制度，规范模型运维流程，搭建完整的全链条动态预警管控体系，实行 “日数据比对、周风险复核、月模型迭代” 管控流程，实现化工园区风险常态化、长效化精准防控。

（四）工程实践落地与试点应用成效

作为注册安全工程师、英德高新区专职化工安全专家，近三年牵头完成辖区 12 家化工企业重大危险源摸排、数字化监测系统改造技术评审工作，针对园区原有静态风险评估体系短板，主导本次动态风险预警模型指标筛选、权重赋值、预警阈值标定全流程工作。在辖区 2 家典型危化品储罐园区开展试点落地，打通多系统数据互通通道，配套蓝、黄、橙、红四级预警闭环处置流程。 试点连续运行 12 个月，模型提前预警储罐超温、介质泄漏、管线腐蚀等隐性风险 56 起，其中 13 起为传统静态评估无法识别的渐进式隐患；依托模型完成 3 次多米诺事故情景模拟推演，优化园区应急疏散路线与重大危险源隔离管控方案，有效降低区域连锁爆炸事故防控压力。该模型已纳入英德高新区化工企业安全数字化改造推荐技术方案，为县域中小型化工园区低成本智能化风险管控提供标准化实施路径。

结束语

化工园区重大危险源动态耦合、连锁传导的风险特性，决定静态风险评估模式已无法适配当前危化品安全生产监管要求，传统单点监测、周期性评价存在预判滞后、覆盖不全、缺乏连锁推演能力等明显短板。本文立足英德高新区化工产业实际，结合本人注册安全工程师一线管理、园区特聘安全专家技术服务经验，从风险特征、现存管控痛点出发，搭建包含四维风险指标、多源数据融合、分级闭环预警、持续迭代优化的完整动态风险预警模型体系。 本人全程主导模型指标体系论证、预警等级量化标定、园区企业试点落地与情景模拟推演工作，针对县域化工企业数字化改造成本高、数据孤岛突出等本土化难点，优化轻量化数据采集与算法研判方案。试点应用证明，该模型可实现重大危险源风险实时量化研判、隐性隐患提前预警、多米诺连锁风险模拟预判，大幅降低园区重特大事故发生概率，完善企业双重预防数字化管控体系。 本研究形成的动态预警模型已作为英德高新区化工安全管控推荐技术方案，可为粤北同类型中小型化工园区重大危险源智能化管控提供可复制、低成本落地参考，也为后续区域化工安全数字化监管平台统一建设提供理论与实践支撑。

参考文献

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