王紅人

摘要：隨著油田自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和減員增效戰(zhàn)略發(fā)展方針，對油田生產(chǎn)運(yùn)行和管理都提出了更高的要求，通過對站場實(shí)現(xiàn)無人值守需要改造的內(nèi)容進(jìn)行分析，對無人值守改造的系統(tǒng)構(gòu)架和總體要求作幾點(diǎn)探討。

關(guān)鍵詞：輸油站場；無人值守；改造方法

引言

雅克拉裝車末站于2003年10月建成投產(chǎn)，承擔(dān)著西北油田分公司重質(zhì)原油、凝析油的儲存、轉(zhuǎn)運(yùn)、外銷等任務(wù)，主要包括轉(zhuǎn)輸油庫區(qū)和鐵路裝油區(qū)。轉(zhuǎn)輸油庫區(qū)總庫容10.4×104m3。按功能共分重油罐區(qū)、凝析油罐區(qū)、輕烴/液化氣罐區(qū)。鐵路裝油區(qū)擁有重質(zhì)原油、凝析油、輕烴及液化氣火車裝車專用鐵路線4條，共計(jì)120個(gè)鶴位。

根據(jù)順北油氣田開發(fā)規(guī)劃，原油持續(xù)增產(chǎn)，加上塔河油田凝析油接收量逐年增加，同時(shí)受到汽車、火車?yán)\(yùn)的限制以及站內(nèi)自動(dòng)化水平的影響，需對雅克拉末站管控水平和自動(dòng)化水平進(jìn)行提升，通過無人值守改造實(shí)現(xiàn)雅克拉末站新型生產(chǎn)組織管理模式，確保分公司儲銷系統(tǒng)高效安全的運(yùn)行。

1 無人值守站場主要改造內(nèi)容

根據(jù)雅克拉末站現(xiàn)有工藝流程、安防要求、崗位職責(zé)，對雅克拉末站的無人值守改造進(jìn)行分析，通過調(diào)研雅克拉末站崗位業(yè)務(wù)流程，分析各個(gè)崗位各項(xiàng)作業(yè)的自動(dòng)化可替代性和安全性，結(jié)合工藝流程進(jìn)行無人化操作替代和安全風(fēng)險(xiǎn)分析，對雅克拉末站進(jìn)行無人值守改造。主要內(nèi)容如下：

1）重油/輕油系統(tǒng)：對重油、輕油系統(tǒng)進(jìn)站閥組、加熱、罐區(qū)、外輸泵、裝車泵、外輸閥組、汽車裝車等單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)場景分析，確定無人值守自動(dòng)化控制方式。

2）液化氣/輕烴系統(tǒng)：對液化氣/輕烴系統(tǒng)進(jìn)站閥組、罐區(qū)、裝車泵、汽車裝車等4個(gè)單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)場景分析，確定無人值守自動(dòng)化控制方式。

3）自控系統(tǒng)：新建一套SCADA系統(tǒng)，將雅克拉末站上游站場（順北區(qū)塊、四號聯(lián)、705配氣站、1#/2#中間熱泵站、雅集、大集、大澇壩等）的外輸管線控制閥門、壓力全部接入SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)上下游+站場輸氣流程統(tǒng)一調(diào)控，下游站場一旦發(fā)生火災(zāi)、破管等事故，上游站場外輸閥門可及時(shí)關(guān)閉。保證站場安全。

4）消防及給排水系統(tǒng)：對水源井、消防水罐、消防泵、罐區(qū)、火車裝車棧橋、汽車裝車單元、卸油臺單元、建筑物和給排水等單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)場景分析，將消防水炮及泡沫炮改為遠(yuǎn)程控制，設(shè)置自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)，確定無人值守自動(dòng)化控制方式。

5）鍋爐及暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)：對鍋爐供熱系統(tǒng)、采暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，對相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行無人值守的改造方案設(shè)計(jì)。

6）安防系統(tǒng)對安防系統(tǒng)：對視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)進(jìn)行改造，滿足雅克拉末站無人值守要求。

7）電氣系統(tǒng)：新建一套智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對末站供配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制管理；改造電機(jī)設(shè)備控制回路，配合站控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

8）汽車自動(dòng)化定量裝車系統(tǒng)：建立裝車門禁系統(tǒng)，將定量裝車系統(tǒng)、地磅系統(tǒng)、站控系統(tǒng)三者對接，定量裝車系統(tǒng)數(shù)據(jù)和地磅系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至站控系統(tǒng)。

8）火車自動(dòng)化定量裝車系統(tǒng)：對火車裝車線做改造，對輕油、重油、液化氣、輕烴四條火車裝車線分別設(shè)置一套定量裝車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定量裝車。

10）智能巡檢機(jī)器人：采用機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行場站的周期性巡檢，克服惡劣環(huán)境對人體帶來的不適和潛在危險(xiǎn)，滿足無人值守場站巡檢的要求。

11）巡線無人機(jī)：采用巡檢無人機(jī)將站區(qū)附近500m范圍內(nèi)的航拍視頻傳輸?shù)秸緝?nèi)監(jiān)控中心，通過軟硬件平臺完成對異常事件的自動(dòng)預(yù)警，并能夠滿足夜間巡視、應(yīng)急需求、定時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測需求。

2 無人值守站場系統(tǒng)架構(gòu)

雅克拉裝車末站無人值守改造后形成以中控室為中樞的“無人操作、定期巡檢、定期維護(hù)、定量裝車、應(yīng)急響應(yīng)、智能管理”一體化罐區(qū)管理模式。

雅克拉末站控制室新建一套SCADA系統(tǒng)，站控系統(tǒng)包含過程控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)和火氣系統(tǒng)，站內(nèi)儲運(yùn)系統(tǒng)、裝車系統(tǒng)、消防及給排水系統(tǒng)、鍋爐及暖通系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)的生產(chǎn)過程檢測控制、安全聯(lián)鎖、火氣檢測及消防聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)裝車都接入SCADA系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3 無人值守站場總體要求

1）以人員崗位為主線，研究各項(xiàng)作業(yè)的自動(dòng)化替代的可行性；

2）以機(jī)械設(shè)備受控方式為主線，研究手動(dòng)變自動(dòng)、就地控制變遠(yuǎn)程控制的可行性；以物料流向?yàn)橹骶€，研究工藝流程自動(dòng)化控制的可行性；

3）以管理方法更新為主線，研究智能儲運(yùn)、定量裝車的可行性；

4）以雅末站內(nèi)外部環(huán)境為主線，兼顧經(jīng)濟(jì)性，研究各分部最大限度無人化的可行性；

5）以HAZOP分析為保障，實(shí)現(xiàn)罐區(qū)儲運(yùn)的安全生產(chǎn)。

6）站場實(shí)現(xiàn)無人值守后，打破原有生產(chǎn)組織模式，組建運(yùn)、維、搶隊(duì)伍，制定定期巡檢規(guī)程，加強(qiáng)人員自控操作和系統(tǒng)維護(hù)能力的培訓(xùn)。對雅末站現(xiàn)有崗位和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行梳理，分析各個(gè)崗位的減員和無人值守可行性，探討無人值守改造后，崗位結(jié)構(gòu)調(diào)整內(nèi)容。正常運(yùn)行時(shí)站場人員在中控室集中操作，以集中待班、周期巡檢的方式進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和應(yīng)急處理。

7）以風(fēng)險(xiǎn)管控為主線，對全站所有生產(chǎn)工藝自控流程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，對重點(diǎn)回路進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析及計(jì)算、SIL定級。排查安全隱患，完善保護(hù)措施。

8）根據(jù)工藝自控流程，劃分功能單元，通過對各單元分析，制定現(xiàn)場操作的無人化操作方案，采用自動(dòng)化手段加以改造，確定全站工藝流程無人值守自動(dòng)化改造方案。

9）構(gòu)建智能罐區(qū)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)罐區(qū)各設(shè)備智能調(diào)度和管理。通過設(shè)置高精度計(jì)量儀表和閥門，盡可能減小賬面庫存與實(shí)際的偏差。監(jiān)控油罐沖突，發(fā)現(xiàn)罐區(qū)運(yùn)營瓶頸，優(yōu)化罐區(qū)資源與設(shè)備利用率，提高運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

雅克拉末站實(shí)施無人值守改造后，根據(jù)工藝流程，劃分功能單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，通過增設(shè)保護(hù)措施將高風(fēng)險(xiǎn)降低至一般風(fēng)險(xiǎn)或低風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)運(yùn)行的高效安全。同時(shí)，通過無人值守改造，提升了全站自動(dòng)化水平，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和聯(lián)鎖保護(hù)，提高反應(yīng)速度，降低生產(chǎn)事故發(fā)生頻率，優(yōu)化勞動(dòng)用工（人員由110人減少到22人），降低人工成本，提高了油氣管理水平和生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]孫洪程.過程控制工程設(shè)計(jì)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]趙雷亮，申芙蓉，陳小鋒.長慶油田小型輸油站場無人值守方式研究[J].石油和化工設(shè)備，2013（16）：38-40.

（作者單位：中石化中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司）