应急管理部多次发文,特别提到要监测流程工业中的重点参数,加大化工行业的安全生产改造力度,增强事故的预防、预警和应急处理能力。通过及时判断异常工况的引发根源,评估可能产生的后果,制定合理的处置方案,达到避免造成的重大安全事故的防控水平。化工行业中的风险一般都具有动态变化、不确定性和系统性等特点,其中有两类极端类型的风险一直困扰着化工企业。一类是极端隐蔽型风险,这类风险通常在平静中发生,一般具有意外性以及发现的滞后性,会造成重大的安全隐患。另一类是极端剧烈型风险,这类风险发生概率相对较大,若是防控、处置不当或不及时,一旦出现极端情境的恶化,便会导致措手不及,容易造成灾害性事故。因此,本文针对化工行业极端隐蔽型风险和极端剧烈型风险进行预测预警研究。总体研究思路是先进行危险情景模拟,再结合两类极端风险的危险特性设计合理的处理方案进行提前防控或应急处置。其中为获取危险情境下变量随时间演变的数据集,采用动态模拟作为研究的基础。提出一种针对极端隐蔽型风险的智能预测预警方法。鉴于换热设备内漏是极端隐蔽型风险的典型代表,选用顺丁橡胶聚合工段换热网络内漏作为该方法的应用案例。首先,利用Aspen Dynamics软件进行换热网络动态模拟,通过构建拆分式换热器内漏机理模型,详实地模拟5种内漏情境。接着,利用动态模拟获得的数据集,构建基于长短期记忆网络（Long Short Term Memory,LSTM）的关键风险参数预测模型。利用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）进行在线监测预警。最后,通过定量风险评估（Quantitative Risk Assessment,QRA）分析不同情境下的内漏量将潜在造成事故的危害程度,包括喷射火、闪火、爆炸超压的破坏力及破坏范围等。根据定量评估结果,提出了相应的防护及应急处置措施。使用改进的散度判据来监测极端剧烈型风险,实现从风险预警到应急处置的全过程监测,从安全角度为极端剧烈型风险的应急处置提供有效的依据。由于极端剧烈型风险的典型代表是反应失控,而氧化反应属于自由基链式强放热反应,尤其完全氧化释放的热量要比部分氧化大8至10倍,因此选用甲苯制己内酰胺氧化工段作为案例应用。通过添加温度、压力、流量、液位的控制方案实现对甲苯氧化工段的动态模拟。模拟甲苯氧化工段反应器R-0101的外循环失灵构建出目标反应失控情境,使用散度判据对氧化工段进行反应失控的监测预警。并在预警后,通过散度判据进行处置过程的安全监测,以此指导应急处置以避免极端剧烈型风险的进一步恶化。综上,本文针对极端隐蔽型风险难以检测的特性,先采取LSTM预测内漏量,再利用PCA进行监测。根据预测内漏量,通过定量风险评估进行该风险的提前防控。而针对极端剧烈型风险发展迅速的特性,通过散度判据,进行全流程的实时监控。除需监测预警反应是否失控外,更需对应急处置过程进行监测,通过监测结果来指导采取处置方案的制定。