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鍵節點,隨著生產現代化、規模化的持續發展,加之科技進步及“以人為本”理念的貫徹,傳統的站場管理模式已不適應現代數字化、信息化乃至智慧化管道發展趨勢,近年來經過設計單位及運營單位的不斷探索和積累,加之科學技術的進步,天然氣站場實現無人化有了很大的可能性。從無人站的概念、實現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”的建設和管理模式。

關鍵詞:天然氣無人站場;管理模式;探索

1無人站的概念

傳統的天然氣站場一般配置管理、技術、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,管道建設持續加快,管網不斷形成,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境中的活動時間,探索更科學經濟的管理模式,成為各管道公司考慮的問題,研究無人站的建設,采取有效的手段替代人工操作,成為解決問題的方案之一。根據設計理念、設備情況、區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”,目前國內大多數新建管道都按此理念設計與建造,并且部分管道公司已經在按此方式運行管理,站場操作主要是通過區域級或總調控中心實現遠程控制與管理,值守人員加以輔助,并負責設備維護、事務協調及應急處置等工作;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域級或總調控中心替代,巡檢維護人員只需定期到站開展設備巡查和維護工作,該設計理念在國內提出已有多年,但受限于管理理念、實際運行經驗不足及安全要求等因素影響,在國內并沒有較大范圍的實施。

2實現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境場所(如圖1),相對于常規有人值守的站場,無人值守站場要考慮在“無人”的情況下完成必要的操作、數據監控、商務處理、安全管理及應急處置等任務,故對站場的自動化、信息化及設備可靠性等方面均有很高的要求,要在工藝設備、商務、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工藝設備方面。工藝設備方面,一方面應采用性能良好、可靠性高、故障率低及自動化、信息化水平高的設備,以便實現遠程的可靠控制;另一方面在工藝流程上要設計有備用或者替代回路。設計上工藝流程簡單,設置有過濾、計量、調壓及清管等功能,對于長輸管道的首站、輸氣站、壓氣站及末站,城鎮燃氣門站、計量站、調壓站等,只要正常輸氣使用到的過濾、計量及調壓等配置有備用支路(設備)的典型站場,可通過調控中心或區域調控遠程操作實現主備切換或正常情況下處于熱備狀態可自動切換(如自力式調壓閥),相關的輔助設施,如供電、通訊、控制系統等設施設備冗余或熱備,故障時不會影響正常的輸氣生產,主要設備可靠性和穩定性較高,此類站場均適合做無人站。工藝較為復雜且存在大量動設備的站場,比如全年需要連續或高頻率運行的壓氣站或有大量機泵及其它驅動器的站場,設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商務管理方面。商務管理方面,主要考慮因素為氣量的交接、結算方式及是否可中斷等因素,經過上下游協調,天然氣交接雙方能達成一致意見的,如具備遠程計量管理,可以遠程貿易交接的;計量系統短時故障,雙方有備用計量方案或其它可以認可的技術及商務協議的;用戶可以承受突發、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,一是要考慮區域級或總調控中心的調度操作人員應具備經驗豐富、技能和心理素質過硬等綜合能力;二是要考慮組建專業的維檢修隊伍,確保對主要關鍵設備的日常維保到位及突發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,一是可以考慮設置必要的安防系統,如視頻監控、遠程對講、周界報警、門禁、火災及可燃氣體報警等單個或聯動系統,及時發現危險源;二是加強政企聯動,與當地的公安、消防及治安等部門建立聯動機制,將報警信息接入政府公共安全系統,使危險能得到及時有效的處置;三是根據需要可以配置一定數量的保安力量,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,防止事態進一步擴大。一是考慮系統或設備的自動或遠程人工控制關斷,如配置具有SIL認證的SIS系統,在管道閥門上配置LineGuard系統等,確保發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,制定針對設備故障的應急處置預案,發生故障導致中斷供氣時,能得到及時、專業的處置,防止事態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(中心站或調控中心)控制、站場控制和就地手動控制的三級控制設計建設,以調控中心與區域相結合的方式進行管理。區域的劃分要結合地理位置、行政區域及站場功能等因素綜合考慮,以1小時車程以內設置中心站為宜。在日常運行操作方面,無人站應主要依托中心來監控管道運行的流量、壓力及設備狀態等參數,并進行必要的遠程操作,輔以周期性切換流程、現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數據也應上傳至區域中心站及總調控中心實現遠程監控管理,以便及時發現和控制危險因素。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。大型設備維檢修、專業化維檢修、專業檢測等可以依托自建的專業維搶修隊伍或第三方服務商。結束語對于新規劃的管道,建議在設計階段即明確針對整條管道的無人站設計管理目標,后續相關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。在科學技術和我國天然氣行業高速發展的今天,實現無人站的管理已不再是技術問題,更多的是受制于管理理念、設備性能、社會環境等因素的影響,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