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天然气站场无人管理模式探索

摘要:天然气输气站场是衔接上下游和输配气管理的关键节点,随着生产现代化、规模化的持续发展,加之科技进步及“以人为本”理念的贯彻,传统的站场管理模式已不适应现代数字化、信息化乃至智慧化管道发展趋势,近年来经过设计单位及运营单位的不断探索和积累,加之科学技术的进步,天然气站场实现无人化有了很大的可能性。从无人站的概念、实现无人站需要考虑的因素及应对措施,运行管理等方面探索天然气“无人站”的建设和管理模式。

关键词:天然气无人站场;管理模式;探索

1无人站的概念

传统的天然气站场一般配置管理、技术、操作及后勤等工作人员驻站倒班工作,而随着天然气市场需求的激增,管道建设持续加快,管网不断形成,管道运行的效益和安全问题逐渐凸显,降低管道运行的成本及人员在危险环境中的活动时间,探索更科学经济的管理模式,成为各管道公司考虑的问题,研究无人站的建设,采取有效的手段替代人工操作,成为解决问题的方案之一。根据设计理念、设备情况、区域位置及实际运行等情况,“无人站”可以分为两种。第一种是“无人操作,有人值守”,目前国内大多数新建管道都按此理念设计与建造,并且部分管道公司已经在按此方式运行管理,站场操作主要是通过区域级或总调控中心实现远程控制与管理,值守人员加以辅助,并负责设备维护、事务协调及应急处置等工作;第二种是“无人操作,无人值守”,是比较理想的无人站管理方式,站场日常管理与操作由区域级或总调控中心替代,巡检维护人员只需定期到站开展设备巡查和维护工作,该设计理念在国内提出已有多年,但受限于管理理念、实际运行经验不足及安全要求等因素影响,在国内并没有较大范围的实施。

2实现无人站需要考虑的因素

天然气是易燃易爆气体,输送天然气的站场属于高危环境场所(如图1),相对于常规有人值守的站场,无人值守站场要考虑在“无人”的情况下完成必要的操作、数据监控、商务处理、安全管理及应急处置等任务,故对站场的自动化、信息化及设备可靠性等方面均有很高的要求,要在工艺设备、商务、人员配置及外部危险等方面充分加以分析研究,探讨无人站实施需要考虑2.1工艺设备方面。工艺设备方面,一方面应采用性能良好、可靠性高、故障率低及自动化、信息化水平高的设备,以便实现远程的可靠控制;另一方面在工艺流程上要设计有备用或者替代回路。设计上工艺流程简单,设置有过滤、计量、调压及清管等功能,对于长输管道的首站、输气站、压气站及末站,城镇燃气门站、计量站、调压站等,只要正常输气使用到的过滤、计量及调压等配置有备用支路(设备)的典型站场,可通过调控中心或区域调控远程操作实现主备切换或正常情况下处于热备状态可自动切换(如自力式调压阀),相关的辅助设施,如供电、通讯、控制系统等设施设备冗余或热备,故障时不会影响正常的输气生产,主要设备可靠性和稳定性较高,此类站场均适合做无人站。工艺较为复杂且存在大量动设备的站场,比如全年需要连续或高频率运行的压气站或有大量机泵及其它驱动器的站场,设备停运后会对输气造成不可接受的影响暂不适合做无人站。2.2商务管理方面。商务管理方面,主要考虑因素为气量的交接、结算方式及是否可中断等因素,经过上下游协调,天然气交接双方能达成一致意见的,如具备远程计量管理,可以远程贸易交接的;计量系统短时故障,双方有备用计量方案或其它可以认可的技术及商务协议的;用户可以承受突发、短暂的中断供气的等,可以实施无人站场的管理。2.3人员管理方面。人员管理方面,一是要考虑区域级或总调控中心的调度操作人员应具备经验丰富、技能和心理素质过硬等综合能力;二是要考虑组建专业的维检修队伍,确保对主要关键设备的日常维保到位及突发应急情况下的快速响应、及时处置等。2.4外部危险方面。外部未知的危险因素对无人站有着极大的影响,在应对方案方面,一是可以考虑设置必要的安防系统,如视频监控、远程对讲、周界报警、门禁、火灾及可燃气体报警等单个或联动系统,及时发现危险源;二是加强政企联动,与当地的公安、消防及治安等部门建立联动机制,将报警信息接入政府公共安全系统,使危险能得到及时有效的处置;三是根据需要可以配置一定数量的保安力量,对天然气站场实施看护。2.5应急管理方面。应急管理方面,主要应考虑具备在危险事故情况下的处置问题,及时遏制危险扩散,防止事态进一步扩大。一是考虑系统或设备的自动或远程人工控制关断,如配置具有SIL认证的SIS系统,在管道阀门上配置LineGuard系统等,确保发生较大事故时可及时有效的切断危险源;二是应定期开展HAZOP分析,制定针对设备故障的应急处置预案,发生故障导致中断供气时,能得到及时、专业的处置,防止事态扩大造成人员伤害或恶劣的社会影响,并能及时恢复供气。2.6其它方面地理位置、交通状况及供气量等也应予以考虑。地理较偏远且供气量小、生活交通不便的站场,或者位置集中、交通便利,便于集中统一管理的站场可考虑实施无人站。

3无人站的管理

天然气无人站应按照中心(中心站或调控中心)控制、站场控制和就地手动控制的三级控制设计建设,以调控中心与区域相结合的方式进行管理。区域的划分要结合地理位置、行政区域及站场功能等因素综合考虑,以1小时车程以内设置中心站为宜。在日常运行操作方面,无人站应主要依托中心来监控管道运行的流量、压力及设备状态等参数,并进行必要的远程操作,辅以周期性切换流程、现场巡护等就地手动操作进行管理。另外,无人站所配置的安防系统数据也应上传至区域中心站及总调控中心实现远程监控管理,以便及时发现和控制危险因素。在检修维护及应急方面,日常工作可以在中心站配置必要的技术人员,实施运检维一体化管理,对所辖无人站进行周期性的巡检维护、应急响应与处置等工作。大型设备维检修、专业化维检修、专业检测等可以依托自建的专业维抢修队伍或第三方服务商。结束语对于新规划的管道,建议在设计阶段即明确针对整条管道的无人站设计管理目标,后续相关工作均在此目标框架下开展。对于已建成的管道,建议在有条件的情况下,按照“总体布局、先易后难、试点推广”等原则,在保障安全运行的前提下,逐步加以探索、实践及推广实施。实施无人站可以有效减少人在危险环境中的活动,更好的贯彻实施“以人为本”的理念,简化管理和操作流程,提升运行操作的精准度,有效降低管道运行成本。在科学技术和我国天然气行业高速发展的今天,实现无人站的管理已不再是技术问题,更多的是受制于管理理念、设备性能、社会环境等因素的影响,一个可被广泛接受、标准化、先进的无人站建设运行管理方案还需要更多的探索和实践。

作者:段崇伟 单位:中海油珠海天然气有限责任公司

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