天然氣站場無人管理模式探索

時間:2022-07-12 04:42:19

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天然氣站場無人管理模式探索

摘要:天然氣輸氣站場是銜接上下游和輸配氣管理的關(guān)鍵節(jié)點,隨著生產(chǎn)現(xiàn)代化、規(guī)?;某掷m(xù)發(fā)展,加之科技進步及“以人為本”理念的貫徹,傳統(tǒng)的站場管理模式已不適應現(xiàn)代數(shù)字化、信息化乃至智慧化管道發(fā)展趨勢,近年來經(jīng)過設(shè)計單位及運營單位的不斷探索和積累,加之科學技術(shù)的進步,天然氣站場實現(xiàn)無人化有了很大的可能性。從無人站的概念、實現(xiàn)無人站需要考慮的因素及應對措施,運行管理等方面探索天然氣“無人站”的建設(shè)和管理模式。

關(guān)鍵詞:天然氣無人站場;管理模式;探索

1無人站的概念

傳統(tǒng)的天然氣站場一般配置管理、技術(shù)、操作及后勤等工作人員駐站倒班工作,而隨著天然氣市場需求的激增,管道建設(shè)持續(xù)加快,管網(wǎng)不斷形成,管道運行的效益和安全問題逐漸凸顯,降低管道運行的成本及人員在危險環(huán)境中的活動時間,探索更科學經(jīng)濟的管理模式,成為各管道公司考慮的問題,研究無人站的建設(shè),采取有效的手段替代人工操作,成為解決問題的方案之一。根據(jù)設(shè)計理念、設(shè)備情況、區(qū)域位置及實際運行等情況,“無人站”可以分為兩種。第一種是“無人操作,有人值守”,目前國內(nèi)大多數(shù)新建管道都按此理念設(shè)計與建造,并且部分管道公司已經(jīng)在按此方式運行管理,站場操作主要是通過區(qū)域級或總調(diào)控中心實現(xiàn)遠程控制與管理,值守人員加以輔助,并負責設(shè)備維護、事務(wù)協(xié)調(diào)及應急處置等工作;第二種是“無人操作,無人值守”,是比較理想的無人站管理方式,站場日常管理與操作由區(qū)域級或總調(diào)控中心替代,巡檢維護人員只需定期到站開展設(shè)備巡查和維護工作,該設(shè)計理念在國內(nèi)提出已有多年,但受限于管理理念、實際運行經(jīng)驗不足及安全要求等因素影響,在國內(nèi)并沒有較大范圍的實施。

2實現(xiàn)無人站需要考慮的因素

天然氣是易燃易爆氣體,輸送天然氣的站場屬于高危環(huán)境場所(如圖1),相對于常規(guī)有人值守的站場,無人值守站場要考慮在“無人”的情況下完成必要的操作、數(shù)據(jù)監(jiān)控、商務(wù)處理、安全管理及應急處置等任務(wù),故對站場的自動化、信息化及設(shè)備可靠性等方面均有很高的要求,要在工藝設(shè)備、商務(wù)、人員配置及外部危險等方面充分加以分析研究,探討無人站實施需要考慮2.1工藝設(shè)備方面。工藝設(shè)備方面,一方面應采用性能良好、可靠性高、故障率低及自動化、信息化水平高的設(shè)備,以便實現(xiàn)遠程的可靠控制;另一方面在工藝流程上要設(shè)計有備用或者替代回路。設(shè)計上工藝流程簡單,設(shè)置有過濾、計量、調(diào)壓及清管等功能,對于長輸管道的首站、輸氣站、壓氣站及末站,城鎮(zhèn)燃氣門站、計量站、調(diào)壓站等,只要正常輸氣使用到的過濾、計量及調(diào)壓等配置有備用支路(設(shè)備)的典型站場,可通過調(diào)控中心或區(qū)域調(diào)控遠程操作實現(xiàn)主備切換或正常情況下處于熱備狀態(tài)可自動切換(如自力式調(diào)壓閥),相關(guān)的輔助設(shè)施,如供電、通訊、控制系統(tǒng)等設(shè)施設(shè)備冗余或熱備,故障時不會影響正常的輸氣生產(chǎn),主要設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性較高,此類站場均適合做無人站。工藝較為復雜且存在大量動設(shè)備的站場,比如全年需要連續(xù)或高頻率運行的壓氣站或有大量機泵及其它驅(qū)動器的站場,設(shè)備停運后會對輸氣造成不可接受的影響暫不適合做無人站。2.2商務(wù)管理方面。商務(wù)管理方面,主要考慮因素為氣量的交接、結(jié)算方式及是否可中斷等因素,經(jīng)過上下游協(xié)調(diào),天然氣交接雙方能達成一致意見的,如具備遠程計量管理,可以遠程貿(mào)易交接的;計量系統(tǒng)短時故障,雙方有備用計量方案或其它可以認可的技術(shù)及商務(wù)協(xié)議的;用戶可以承受突發(fā)、短暫的中斷供氣的等,可以實施無人站場的管理。2.3人員管理方面。人員管理方面,一是要考慮區(qū)域級或總調(diào)控中心的調(diào)度操作人員應具備經(jīng)驗豐富、技能和心理素質(zhì)過硬等綜合能力;二是要考慮組建專業(yè)的維檢修隊伍,確保對主要關(guān)鍵設(shè)備的日常維保到位及突發(fā)應急情況下的快速響應、及時處置等。2.4外部危險方面。外部未知的危險因素對無人站有著極大的影響,在應對方案方面,一是可以考慮設(shè)置必要的安防系統(tǒng),如視頻監(jiān)控、遠程對講、周界報警、門禁、火災及可燃氣體報警等單個或聯(lián)動系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)危險源;二是加強政企聯(lián)動,與當?shù)氐墓?、消防及治安等部門建立聯(lián)動機制,將報警信息接入政府公共安全系統(tǒng),使危險能得到及時有效的處置;三是根據(jù)需要可以配置一定數(shù)量的保安力量,對天然氣站場實施看護。2.5應急管理方面。應急管理方面,主要應考慮具備在危險事故情況下的處置問題,及時遏制危險擴散,防止事態(tài)進一步擴大。一是考慮系統(tǒng)或設(shè)備的自動或遠程人工控制關(guān)斷,如配置具有SIL認證的SIS系統(tǒng),在管道閥門上配置LineGuard系統(tǒng)等,確保發(fā)生較大事故時可及時有效的切斷危險源;二是應定期開展HAZOP分析,制定針對設(shè)備故障的應急處置預案,發(fā)生故障導致中斷供氣時,能得到及時、專業(yè)的處置,防止事態(tài)擴大造成人員傷害或惡劣的社會影響,并能及時恢復供氣。2.6其它方面地理位置、交通狀況及供氣量等也應予以考慮。地理較偏遠且供氣量小、生活交通不便的站場,或者位置集中、交通便利,便于集中統(tǒng)一管理的站場可考慮實施無人站。

3無人站的管理

天然氣無人站應按照中心(中心站或調(diào)控中心)控制、站場控制和就地手動控制的三級控制設(shè)計建設(shè),以調(diào)控中心與區(qū)域相結(jié)合的方式進行管理。區(qū)域的劃分要結(jié)合地理位置、行政區(qū)域及站場功能等因素綜合考慮,以1小時車程以內(nèi)設(shè)置中心站為宜。在日常運行操作方面,無人站應主要依托中心來監(jiān)控管道運行的流量、壓力及設(shè)備狀態(tài)等參數(shù),并進行必要的遠程操作,輔以周期性切換流程、現(xiàn)場巡護等就地手動操作進行管理。另外,無人站所配置的安防系統(tǒng)數(shù)據(jù)也應上傳至區(qū)域中心站及總調(diào)控中心實現(xiàn)遠程監(jiān)控管理,以便及時發(fā)現(xiàn)和控制危險因素。在檢修維護及應急方面,日常工作可以在中心站配置必要的技術(shù)人員,實施運檢維一體化管理,對所轄無人站進行周期性的巡檢維護、應急響應與處置等工作。大型設(shè)備維檢修、專業(yè)化維檢修、專業(yè)檢測等可以依托自建的專業(yè)維搶修隊伍或第三方服務(wù)商。結(jié)束語對于新規(guī)劃的管道,建議在設(shè)計階段即明確針對整條管道的無人站設(shè)計管理目標,后續(xù)相關(guān)工作均在此目標框架下開展。對于已建成的管道,建議在有條件的情況下,按照“總體布局、先易后難、試點推廣”等原則,在保障安全運行的前提下,逐步加以探索、實踐及推廣實施。實施無人站可以有效減少人在危險環(huán)境中的活動,更好的貫徹實施“以人為本”的理念,簡化管理和操作流程,提升運行操作的精準度,有效降低管道運行成本。在科學技術(shù)和我國天然氣行業(yè)高速發(fā)展的今天,實現(xiàn)無人站的管理已不再是技術(shù)問題,更多的是受制于管理理念、設(shè)備性能、社會環(huán)境等因素的影響,一個可被廣泛接受、標準化、先進的無人站建設(shè)運行管理方案還需要更多的探索和實踐。

作者:段崇偉 單位:中海油珠海天然氣有限責任公司