专栏名称: PCEC 可持续发展服务

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行业动态 | 数字化检验检测技术在危化品领域的应用研究

PCEC 可持续发展服务 · 公众号 · · 2024-09-12 08:30

正文

近年来，危化品事故频发，给人民生命财产和环境造成了巨大损失，促使行业对更高效、更可靠的检验检测手段的需求愈加迫切。相关法规和标准的不断完善，对危化品的质量控制和安全监测提出了更高的要求，推动了数字化检验检测装备的研发和应用。

一、研究方法

1.主要技术方法

（1）传感器技术： 利用各种类型的传感器，如物理传感器、化学传感器、生物传感器等，实时采集被检测对象的相关数据；

（2）图像识别与处理： 通过摄像头或扫描仪获取物体的图像，运用图像处理算法和机器学习技术，对图像进行分析和检测，以识别缺陷、特征等；

（3）数据分析与挖掘： 收集大量的检测数据，并运用数据分析工具和算法，挖掘数据中的潜在模式、趋势和异常，为检测提供决策支持；

（4）虚拟仪器技术： 使用软件和计算机硬件来模拟传统的仪器功能，实现数据采集、分析和显示的数字化集成；

（5）自动化控制： 在检测过程中引入自动化控制系统，实现检测流程的自动化操作，提高检测效率和准确性；

（6）无线传输技术： 采用蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术，将检测数据实时传输到远程服务器或终端，方便数据存储和处理；

（7）人工智能与机器学习： 例如利用深度学习算法进行故障诊断、质量预测等；

（8）建模与仿真： 建立被检测对象的数学模型或仿真模型，通过模拟和分析来预测其性能和可能存在的问题；

（9）云计算技术： 将检测数据存储和处理任务迁移到云端，实现大规模数据的高效处理和共享。

2.功能优势

数字化检验检测技术的功能优势主要是：实时性与准确性，能够实时监测危化品的状态和环境参数，提供及时、准确的检测结果，大大提高了风险预警的及时性和可靠性；智能化与自动化，具备一定的智能分析和判断能力，减少了人为因素的干扰和误差，同时能够自动执行一些检测任务和操作，提高了工作效率；远程监控与管理，支持远程监控和管理，使管理人员能够随时随地掌握危化品的情况，便于及时采取措施应对潜在风险；数据存储与追溯，可长时间存储检测数据，便于后续的查询、分析和追溯，为事故调查和责任认定提供有力证据。

数字化检验检测设备在危化品领域的具体应用

数字化检验检测技术在危险化学品领域有着广泛而重要的应用。

1.实时监测与预警

通过安装各类传感器，如压力传感器、温度传感器、液位传感器、气体浓度传感器等，对危险化学品储罐、管道、反应釜等设备进行实时监测。这些传感器将采集到的数据传输至数字化监控系统，一旦监测数据超出安全阈值，系统立即发出预警，提醒操作人员采取措施，预防事故的发生。

2.质量控制与分析

利用数字化的分析仪器，如高效液相色谱仪（HPLC）、气相色谱仪（GC）、质谱仪（MS）等，对危险化学品的成分、纯度、杂质含量等进行精确分析。这些仪器产生的数字化数据可以快速、准确地评估产品质量，确保危险化学品符合相关标准和法规。

3.无损检测

借助数字化的无损检测技术，如超声检测、射线检测、磁粉检测等，对危险化学品运输容器、储存设备的结构完整性进行检测。数字化的成像和数据分析能够更清晰地显示缺陷的位置、大小和形状，有助于及时发现潜在的安全隐患。

4.供应链追溯

运用物联网（IoT）技术和射频识别（RFID）标签，对危险化学品在生产、运输、储存和销售等环节进行全程追溯。每一个环节的数据都被实时记录并上传至数字化平台，实现了对危险化学品流向的精确掌控，提高了监管的有效性和应急响应能力。

在危化品运输车辆上安装数字化定位和状态监测设备，实时掌握运输过程中的位置、速度、货物状态等信息，确保运输安全。深圳某危化品运输公司利用这些装备，一次成功发现运输车辆的异常震动和温度升高，经排查是包装出现轻微破损，及时进行处理，防止了事故的发生。

5.风险评估与建模

基于收集到的大量数字化检验检测数据，利用风险评估模型和软件，对危险化学品生产和使用过程中的潜在风险进行评估和预测。这有助于企业制定针对性的风险管理策略，优化安全措施。

6.智能巡检

配备具有数字化功能的巡检设备，如手持终端、智能机器人等，对危险化学品设施进行定期巡检。巡检人员可以通过终端记录检查情况，上传照片和数据，同时，智能机器人能够在危险环境中自主运行，完成检测任务，提高了巡检的效率和安全性。

7.数据管理与分析

建立数字化的数据库，对检验检测数据进行集中管理和分析。通过大数据分析和数据挖掘技术，发现数据中的规律和趋势，为决策提供科学依据，不断优化检验检测流程和方法。

8.生产过程监控

实时监测危化品生产线上的温度、压力、流量等关键参数，确保生产安全稳定运行。例如，某化工厂在其生产过程中利用数字化压力传感器对反应釜进行压力监测，当压力出现异常波动时，系统立即发出警报，工作人员及时采取措施调整，成功避免了一次潜在的生产事故。

9.仓储管理

通过智能化的检测设备对危化品仓库内的环境和货物状态进行监测，如湿度、气体浓度等，保障仓储安全。天津南港工业园中某危化品库部署了数字化温湿度监测系统和气体检测设备，有一次监测到仓库内湿度超标，可能导致危化品变质，系统及时发出警报，工作人员迅速进行除湿处理，避免了经济损失。

10.应急响应

在事故发生时，数字化检验检测装备能够迅速提供准确的现场数据，为应急救援决策提供依据。如在某次危化品泄漏事故中，救援人员通过携带的数字化检测设备迅速确定了泄漏物质的种类和浓度范围，为科学救援提供了有力支持。

结论

数字化检验检测技术在危化品领域的未来发展趋势主要呈以下几个方面：第一、更高的精度和灵敏度。不断提升检测的精度和灵敏度，以应对日益复杂和严格的危化品管理需求；第二、多参数集成与融合。集成更多的检测参数，实现多参数的融合分析，提供更全面的信息；第三、智能化水平持续提升。具备更强的自主学习和决策能力，更好地适应不同场景和复杂情况；第四、与其他技术深度融合。

与物联网、大数据、人工智能等技术进一步融合，拓展应用领域和功能。另外，该技术未来面临的挑战日益增大。第一，设备成本较高。前期投入较大，限制了一些企业的广泛应用；第二，技术更新换代快。需要持续投入资源进行设备升级和维护；第三，数据安全与隐私保护。大量敏感数据的传输和存储，对数据安全和隐私保护提出了较高要求；第四，专业人才缺乏。需既懂危化品又掌握数字化技术的复合型人才。

注：本文节选自该作者发表的《数字化检验检测技术在危化品领域的应用研究》，版权归属和最终解释权作者本人所有。

检测检验中心臧艳茹

专业领域：

危险化学品检测人员

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