張文朋(江西省天然氣管道有限公司,江西 南昌 330096)
我國對環(huán)境保護(hù)越來越重視,天然氣能源作為一種清潔能源,符合我國節(jié)能環(huán)保的理念,在國家大力支持下,天然氣能源的需求量逐年增長,尤其是高壓長距離天然氣管道的快速建設(shè)以及天然氣管網(wǎng)不斷完善與成熟,天然氣站場成為了天然氣管道輸送的重要基礎(chǔ)設(shè)施。而隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,天然氣站場的無人化值守模式正在成為一種新型的站場管理模式。
目前我國天然氣無人值守站場可以分為兩種:一種為有人值守、無需操作,該種方式在中石油系統(tǒng)中普遍使用,每天都有專門的值班人員,但是無需進(jìn)行操作,操作都是由遠(yuǎn)程調(diào)度中心進(jìn)行,值班人員只是為了應(yīng)付一些突發(fā)狀況或者異常情況進(jìn)行相關(guān)的輔助操作;第二種為無人值守、無需操作,天然氣站場中的操作均由調(diào)度中心遠(yuǎn)程控制完成,只需要按照相應(yīng)的規(guī)定每周、每月進(jìn)行巡查和檢查即可[1]。
隨著科技的不斷發(fā)展,天然氣無人值守站場的建設(shè)數(shù)量也越來越多,管理方式的創(chuàng)新和改進(jìn)也變得更加重要。
國外對天然氣站場無人值守理念已經(jīng)提出了很多年,天然氣無人值守站場實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的有效性和可靠性不斷提升,避免因為人為操作失誤產(chǎn)生的不安全因素,降低管道運行成本,提高管道的運行效率。但是無人值守站場的建設(shè)涉及因素比較多,想要達(dá)到真正的無人值守還需要繼續(xù)努力。
北美一些天然氣站場的管理主要以無人值守為主,采取遠(yuǎn)程調(diào)度中心控制方式,配備專業(yè)的維護(hù)人員對管轄內(nèi)的站場、管道進(jìn)行維修和管理,主要負(fù)責(zé)的內(nèi)容有管道維修、設(shè)備檢修等,一些天然氣企業(yè)可能將以上服務(wù)承包給有資質(zhì)的第三方服務(wù)商,與其簽訂相應(yīng)的合同,通過合同的法律效率保障管道運營和應(yīng)急處置質(zhì)量。
我國目前大部分的天然氣管道站場以遠(yuǎn)程調(diào)控中心控制和監(jiān)控為主,有人在站場值守,一部分設(shè)備實現(xiàn)自動控制遠(yuǎn)程操作,一部分設(shè)備采取就地人工操作。管道沿線相應(yīng)的位置都設(shè)置管理站,對所處區(qū)域內(nèi)的管道運行進(jìn)行管理和維護(hù),同時還有專門的巡護(hù)人員、檢修人員、巡檢人員等。站場需要全天候24小時有人值守,對站場的日常運行及工藝操作進(jìn)行管理,同時也可以將站場的維修、維護(hù)工作承包給有資質(zhì)的第三方服務(wù)商。
天然氣無人值守站場具有很多優(yōu)勢,可以大幅提升遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的有效性和可靠性,避免因為人為操作失誤產(chǎn)生的不安全因素,降低管道運行成本,提高管道的運行效率。
天然氣無人值守站場首先要考慮的是標(biāo)準(zhǔn)的控制,無人值守站場在設(shè)計、施工、運行、維護(hù)等各個環(huán)節(jié)都要遵守相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則進(jìn)行嚴(yán)格把控,必須保障每個環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)要求,要制定一套完整的應(yīng)急處理方案,保證一旦發(fā)生突發(fā)事件有章可循。建設(shè)中,可以引進(jìn)國外無人值守遠(yuǎn)程控制中的先進(jìn)運行模式,再結(jié)合我國無人值守站場的實際情況,制定更加符合我國國情的無人值守運行模式,一般配備2人左右的專業(yè)技術(shù)人員,在保障站場安全運行的基礎(chǔ)上,以自動化控制、遠(yuǎn)程控制為主[3]。
要實現(xiàn)無人值守,就要依靠新型通訊設(shè)備,采用遠(yuǎn)程控制信息技術(shù)手段替代傳統(tǒng)的人工操作,主要有三項措施。
(1)建立完善的監(jiān)測、報警、巡檢智能監(jiān)測平臺,實現(xiàn)24小時實時環(huán)境監(jiān)測,降低了人工巡檢工作量,實現(xiàn)站場更加優(yōu)質(zhì)的管理;(2)站場工藝裝置主要采取SCADA系統(tǒng)自動邏輯系統(tǒng)進(jìn)行控制,通過遠(yuǎn)程調(diào)度控制自動完成運行取代人為操作,提升站場運行安全性、可靠性;(3)搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)站場系統(tǒng)及工藝裝置的遠(yuǎn)程診斷及維護(hù),提高站場運行效率[4]。
無人值守站場的施工要遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并由專業(yè)機構(gòu)對無人值守站場開展相關(guān)的安全設(shè)計審核,尤其是一些危險操作、儀表可靠性分析等,根據(jù)分析的結(jié)果,對項目進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化及調(diào)整,使其符合相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
天然氣無人值守站場需要專業(yè)人員運營,因此,首先要建立完善的技術(shù)人員培訓(xùn)守則,組建專業(yè)的資質(zhì)與培訓(xùn)認(rèn)證體系,組織對員工的培訓(xùn),提升技術(shù)人員綜合素質(zhì)。還要對站場技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)分工,成立專業(yè)的維護(hù)、維修、保養(yǎng)隊伍,培養(yǎng)復(fù)合型全面人才。
天然氣無人值守站場對相關(guān)設(shè)備的自動化、信息化要求比較高,操作更加困難、操作難度更大,投資成本比較高,一些突發(fā)的意外可能留下安全隱患。對此,需要采取以下的安全措施。針對實際情況在項目招標(biāo)時提出相應(yīng)的需求,工程建設(shè)過程中對施工質(zhì)量要嚴(yán)格把控;在可靠的基礎(chǔ)上,對邏輯標(biāo)準(zhǔn)的控制需要滿足相應(yīng)的需求;在系統(tǒng)的維護(hù)過程中需要對邏輯控制進(jìn)行不斷測試和完善,如要降低站場運行的容錯率,最佳的方式就是通訊信道冗余及設(shè)備冗余,根據(jù)實際情況添加一些診斷功能,從不同的方面、不同的角度利用HAZOP分析無人值守運行模式,及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題,對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、研究,制定科學(xué)合理的整改措施;如需對已經(jīng)竣工的天然氣站場進(jìn)行無人值守改造,就要嚴(yán)格按照工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,無論是設(shè)計、采辦還是施工都要對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控,尤其要考慮運行模式是否成熟,安裝遠(yuǎn)程集中監(jiān)視系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)等,同時還要根據(jù)無人值守站場的規(guī)模配備相應(yīng)的車輛、工具、物資、專業(yè)人員等[2]。
天然氣站場雖然規(guī)模不大,但是里面涉及的內(nèi)容比較多,有儲運、自控、電氣、通信、消防等,目前能全面掌握所有技能的技術(shù)人才缺乏,現(xiàn)有人員技術(shù)水平參差不齊,大多數(shù)沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),對站場一些設(shè)備缺乏全面深入的了解,相應(yīng)的應(yīng)急事故處理能力不足。
缺少專業(yè)的設(shè)備檔案存檔平臺,沒有專業(yè)的維修系統(tǒng),設(shè)備信息的記錄不夠及時。
天然氣站場中設(shè)備的數(shù)量和種類比較多,一些比較簡單的設(shè)備維修問題一般都能得到及時處理。但是對需要更換的零部件,需要上報材料計劃,對出現(xiàn)問題的原因還要進(jìn)行分析研究,制定相應(yīng)的解決措施,維修費用也需要上報審批。一些更加復(fù)雜的問題現(xiàn)場解決不了還要進(jìn)行返廠維修,這就造成了天然氣站場設(shè)備維修響應(yīng)不及時,會給生產(chǎn)運營帶來一些不便。
天然氣站場的重點任務(wù)就是完成天然氣的輸送工作,但是對培訓(xùn)教育工作沒有充分的重視,一些基層操作人員沒有經(jīng)過相關(guān)的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),技術(shù)水平不足,安全知識缺乏,可能出現(xiàn)人為操作失誤等現(xiàn)象,為天然氣站場的工作留下安全隱患,相關(guān)管理部門需要加強系統(tǒng)的安全培訓(xùn)。
一些天然氣站場工藝流程不健全,缺少相關(guān)的操作規(guī)程,一些管理部門對天然氣站場的安全管理不到位,安全管理工作投入的資金比較少、人員也比較少,對安全規(guī)劃關(guān)注度不夠、執(zhí)行力度不強,一些天然氣站場在建設(shè)時沒有考慮到日后改造和擴(kuò)大區(qū)域的預(yù)留空間問題,天然氣站場的安全條件受限,建設(shè)、安裝、改造、運行過程中都可能存在安全隱患,因此完善天然氣站場安全規(guī)章制度十分重要。
綜上所述,隨著科技的發(fā)展,我國天然氣站場無人值守模式是大勢所趨,天然氣站場必然向著更加先進(jìn)、更加智能的方向發(fā)展。但在天然氣無人值守站場的建設(shè)過程中,存在的問題也不容忽視。
經(jīng)過以上的研究和分析可知,天然氣無人值守站場的建設(shè)不僅僅需要考慮技術(shù)問題,還要充分考慮到信息技術(shù)、設(shè)備的可靠性及標(biāo)準(zhǔn)的制定、人員的技術(shù)水平提升、無人站場的建設(shè)規(guī)模等。
天然氣站場無人值守模式在未來的發(fā)展中是十分重要的,因此我們需要對其管理方式進(jìn)行深入研究,進(jìn)一步提升其技術(shù)水平、設(shè)備可靠性、人員綜合素質(zhì)能力等,以確保天然氣無人值守站場平穩(wěn)、安全、高效的運營。