西氣東輸管道運行管理與技術(shù)創(chuàng)新實踐
來源:《管道保護(hù)》雜志 作者:李鍇 史爽 曹國飛 時間:2019-7-15 閱讀:
李鍇 史爽 曹國飛
中國石油西氣東輸管道公司
當(dāng)前國內(nèi)管道行業(yè)已從低鋼級、小口徑、低壓力單條管線輸送變革為高鋼級、大口徑、高壓力大型管網(wǎng)高效輸送。西氣東輸作為國內(nèi)第一條建成投產(chǎn)的高壓、大口徑、高鋼級管道,是新世紀(jì)四大標(biāo)志性工程之一,也是西部大開發(fā)的序幕工程,更標(biāo)志著我國管道建設(shè)技術(shù)和科技含量整體達(dá)到世界先進(jìn)水平。公司歷經(jīng)幾次體制改革,目前主要負(fù)責(zé)甘寧以東的西一線、西二線、西三線3條干線管道及40條支線的生產(chǎn)運行,下游分輸用戶466家,管網(wǎng)一次管輸能力達(dá)1 236億立方米/年。管道總里程近1.3萬公里,途經(jīng)16個省(市、區(qū))和香港特別行政區(qū),覆蓋長三角、珠三角兩大高端市場,輻射中原、華中等新興市場。
近年來發(fā)生的管道泄漏爆燃較大以上生產(chǎn)安全事故暴露出快速發(fā)展、集中建設(shè)出現(xiàn)的管道建設(shè)質(zhì)量隱患,管道設(shè)施性能衰退老化、故障高發(fā)期等內(nèi)部條件制約,地質(zhì)災(zāi)害、第三方損壞等復(fù)雜外部環(huán)境不利影響。西氣東輸始終堅持以建設(shè)世界先進(jìn)水平管道公司為目標(biāo),以綜合管理體系為保障,積極轉(zhuǎn)變管理理念,在生產(chǎn)運行和管道保護(hù)全面開展管理與技術(shù)創(chuàng)新實踐,實現(xiàn)了管網(wǎng)安全可靠平穩(wěn)高效運行。
1 生產(chǎn)運行管理與技術(shù)創(chuàng)新實踐
按照運檢維一體化要求,在“集中巡檢、集中監(jiān)視”基礎(chǔ)上,穩(wěn)步推進(jìn)區(qū)域化管理和站隊標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),生產(chǎn)組織模式不斷優(yōu)化,同時,實施自控功能提升和計量交接電子化,實現(xiàn)勞動生產(chǎn)率和管控水平雙提升。
1.1 全面推行“集中巡檢、集中監(jiān)視”
在提高設(shè)備設(shè)施運行可靠性的基礎(chǔ)上,通過嚴(yán)格的安全評估和管理論證,創(chuàng)新性實施“兩個集中”,一舉改變了國內(nèi)油氣管道行業(yè)40年來站場7×24小時監(jiān)視值班、 2×24小時巡回檢查的生產(chǎn)運行管理模式,大大解放了基層員工的生產(chǎn)力,將員工的主要精力集中在發(fā)現(xiàn)問題、處理問題、維護(hù)維修上,設(shè)備運行可靠性大幅提高。
在167座站場實施“集中巡檢”。在強化站場設(shè)備設(shè)施維護(hù)保養(yǎng),提高設(shè)備設(shè)施本質(zhì)安全水平的基礎(chǔ)上,采取聯(lián)合巡檢、重點巡檢方式,代替密集型定時巡檢方式,提高巡檢效能,將12次巡檢優(yōu)化至3次,現(xiàn)場值班人員從24小時值班優(yōu)化為8小時在崗值班、其余時間應(yīng)急值班。同時重新劃分設(shè)備維護(hù)工作界面,做實站場的維護(hù)、維修職責(zé),提高維護(hù)維修主動性,及時排除隱患,確保設(shè)備設(shè)施本質(zhì)安全。
在155座站場實施“集中監(jiān)視”。采集站場關(guān)鍵工藝設(shè)備等報警數(shù)據(jù)上傳至上海生產(chǎn)調(diào)度中心,以上海生產(chǎn)調(diào)度中心為主、站場為輔對設(shè)備設(shè)施異常狀態(tài) 進(jìn)行監(jiān)視。由上海生產(chǎn)調(diào)度中心分西北、華東和中南3個調(diào)度臺采用7×24小時值班模式,對站場設(shè)備設(shè)施的異常狀態(tài)遠(yuǎn)程集中監(jiān)視、集中管理、快速響應(yīng),站場工作重心由運行監(jiān)視轉(zhuǎn)變到設(shè)備設(shè)施維修維護(hù)上。 2018年設(shè)備故障和誤操作日均報警率低至萬分之0.16,關(guān)鍵設(shè)備完好率達(dá)到99.79%。近5年壓縮機年運行小時數(shù)增長3倍情況下,千小時故障率降至0.23%的歷史最好水平, 10臺國產(chǎn)壓縮機平穩(wěn)運行超14.5萬小時。
1.2 穩(wěn)步推進(jìn)區(qū)域化管理
在集中巡檢、集中監(jiān)視的基礎(chǔ)上,對相鄰站場按作業(yè)區(qū)模式進(jìn)行業(yè)務(wù)整合,按照“運檢維一體化”的作業(yè)方式,對生產(chǎn)運行、設(shè)備維護(hù)實行作業(yè)區(qū)管理。以壓氣站或中間站作為中心站,以距離不超過120公里、車程不超過2小時為管理半徑,與相鄰的站場、管線、閥室組成一體化基層作業(yè)單元,充分發(fā)揮壓氣站等大型站場專業(yè)技術(shù)輻射優(yōu)勢,實行統(tǒng)一、集中管理。按照“成熟一站、實施一站”的原則,穩(wěn)步推進(jìn),分步實施,將79座站場分批整合為29個作業(yè)區(qū),實現(xiàn)了專業(yè)整合、優(yōu)勢互補、資源優(yōu)化。公司人均管道管理里程由3.0公里增加到4.4公里,提高45%;人均周轉(zhuǎn)量由1 563千萬立方米(標(biāo)方) ·公里增加到3 221千萬立方米(標(biāo)方) ·公里,提高106%;人均勞動生產(chǎn)率由467.52萬元增加到586.79萬元,提高26%。
1.3 扎實開展基層站隊標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
立足基層實際,以強化風(fēng)險管控為核心,以依法合規(guī)為根本,以提升執(zhí)行力為重點,從視覺形象、基礎(chǔ)管理、設(shè)備設(shè)施、崗位作業(yè)、員工之家五個方面建立基礎(chǔ)站隊標(biāo)準(zhǔn)化體系,加強站隊外在形象建設(shè)和提升內(nèi)在風(fēng)險管控能力,實現(xiàn)“三標(biāo)準(zhǔn)一規(guī)范”:“標(biāo)準(zhǔn)化管理、標(biāo)準(zhǔn)化操作、標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場、規(guī)范化控制”。以設(shè)備設(shè)施、崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化為核心,建立全覆蓋的“操作票、維檢修卡、應(yīng)急處置卡”清單,依據(jù)基層站隊現(xiàn)場生產(chǎn)實際,查缺補漏,通過“有沒有”“用不用”到“優(yōu)不優(yōu)”,不斷完善優(yōu)化清單管理。以8大專業(yè)207類“一票兩卡”指導(dǎo)員工“上標(biāo)準(zhǔn)崗、干標(biāo)準(zhǔn)活”,確保作業(yè)過程中風(fēng)險最小化和工作效率最大化,不斷規(guī)范作業(yè)管理,強化現(xiàn)場作業(yè)安全管控、質(zhì)量提升,做到復(fù)雜問題簡單化,簡單問題標(biāo)準(zhǔn)化,只有規(guī)定動作,沒有自選動作。
1.4 持續(xù)提升站場自動控制水平
通過對壓縮機組自控、負(fù)荷分配及輔助系統(tǒng)改造,解決原站控系統(tǒng)與壓縮機組控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、通訊問題,使各輔助系統(tǒng)具備自動控制功能,各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)互傳、共享,實現(xiàn)各輔助系統(tǒng)、壓縮機組順序控制,壓縮機組“一鍵啟停、遠(yuǎn)程控制”。結(jié)合站場運行工況,全面梳理站場工藝操作流程,通過站控系統(tǒng)實現(xiàn)一鍵啟停站、過濾分離/計量/調(diào)壓回路故障自動切換、用戶分輸自動啟停輸、爆管檢測等功能,目前公司具有分輸功能的146座站場全部實現(xiàn)了自動控制、遠(yuǎn)程操作、一鍵啟停、無人值守。
1.5 實施計量交接電子化
利用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維,發(fā)揮站控系統(tǒng)、調(diào)控中心中控系統(tǒng)、中間數(shù)據(jù)庫和PPS系統(tǒng)無縫鏈接優(yōu)勢,實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集與應(yīng)用。利用站控系統(tǒng)匯總PLC、流量計算機、壓縮機控制柜等數(shù)據(jù),集成至中控系統(tǒng),形成一套完整的“站場―客戶―流量計位號―SCADA點號”系統(tǒng)。通過業(yè)務(wù)與信息融合,進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)業(yè)務(wù),改變傳統(tǒng)現(xiàn)場抄表人工計量交接方式,利用電子網(wǎng)絡(luò)簽名技術(shù),由站場交接計量員與用戶進(jìn)行網(wǎng)上遠(yuǎn)程確認(rèn),加強了貿(mào)易計量設(shè)備本質(zhì)安全及交接計量數(shù)據(jù)的管控力度,實現(xiàn)遠(yuǎn)程計量交接智能化和網(wǎng)絡(luò)化。目前,下游用戶與上游供氣單位均已實現(xiàn)電子單據(jù)自動采集和推送交接。
2 管道管理與技術(shù)創(chuàng)新實踐
“管道是沒有圍墻的工廠”,西氣東輸管道途經(jīng)沙漠、山地、水網(wǎng)等多種地貌,地質(zhì)災(zāi)害類型多、頻次高,防控形勢嚴(yán)峻、任務(wù)艱巨。以第三方施工、地質(zhì)災(zāi)害、腐蝕控制為研究重點,開展管理與技術(shù)創(chuàng)新實踐,努力實現(xiàn)管道零損傷、光纜零中斷。
2.1 構(gòu)建管道本體檢測與防護(hù)體系
全面應(yīng)用智能漏磁內(nèi)檢測、管道外檢測與內(nèi)腐蝕直接評價等技術(shù),對管道本體及腐蝕防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測與評價,充分利用缺陷適用性評價結(jié)果,及時處置管道缺陷。面對站內(nèi)埋地管道腐蝕、高壓直流接地極放電特強干擾、城市軌道交通系統(tǒng)長距離干擾等問題,將理論與管道實踐深度融合,系統(tǒng)解決站內(nèi)地下金屬結(jié)構(gòu)復(fù)雜排布情況下增設(shè)區(qū)域陰極保護(hù)站的系列難題,研究梳理出9大類77項高壓直流干擾風(fēng)險因素,建立了高壓直流干擾風(fēng)險評價指標(biāo)體系及配套風(fēng)險因素評價準(zhǔn)則。管道外檢測覆蓋率100%、內(nèi)檢測覆蓋率高于90%、陰極保護(hù)系統(tǒng)全面覆蓋線路和站內(nèi)管道,為管道安全平穩(wěn)運行提供了有力保障。
2.2 建立管道地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
結(jié)合管道沿線實際情況,開展基于風(fēng)險的管道應(yīng)變監(jiān)測技術(shù)理論與實踐的研究、環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)的適用性研究,形成一套完整的管道風(fēng)險評價和風(fēng)險控制技術(shù)方案。整合滑坡、采空區(qū)等183個專業(yè)監(jiān)測設(shè)施,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通前端監(jiān)測、過程傳輸、終端分析和信息應(yīng)用的各個環(huán)節(jié),建立了物聯(lián)網(wǎng)的管道風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含監(jiān)測傳感、數(shù)據(jù)采集、能源保障、數(shù)據(jù)無線傳輸、數(shù)據(jù)儲存與處理、安全評估預(yù)警與信息發(fā)布6個子系統(tǒng),實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)從“手動采集、人工分析”到“自動采集、自動分析”轉(zhuǎn)變,有效提升管道風(fēng)險的主動防御能力。
2.3 研究第三方施工損傷預(yù)警平臺
第三方施工損傷風(fēng)險始終是管道企業(yè)面臨的主要風(fēng)險,沿線城鎮(zhèn)化擴張加速,高鐵、高壓線、公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)呈高發(fā)態(tài)勢,點多面廣、類型多樣、管控不易、防不勝防。近年來,基于光時域反射技術(shù)與光纖干涉技術(shù)定位精度高、靈敏度好的優(yōu)點,在500公里管道上利用管道伴行光纜備用光芯試點應(yīng)用光纖預(yù)警技術(shù),實時在線監(jiān)測并定位管道周邊5米內(nèi)動土作業(yè),預(yù)警危害管道事件。經(jīng)模擬測試,機械施工預(yù)警率高于85%。在人員密集型高后果區(qū)等管段裝設(shè)了374處智能監(jiān)視終端,利用前端圖像人工智能篩選和自動推送技術(shù),實現(xiàn)了管道周邊第三方施工前端實時監(jiān)視分析、示警,后臺PC端和手機APP人工核實及快速處置。
2.4 實施管道標(biāo)準(zhǔn)化巡護(hù)
應(yīng)用第三方施工管控“六步法”“雙快一!、管道巡護(hù)“痕跡化”、第三方施工現(xiàn)場布控標(biāo)準(zhǔn)化、樁牌維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)化等管道巡護(hù)經(jīng)驗,建立一套行之有效的管道巡護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化做法,固化為管理制度,在公司全面推廣執(zhí)行。逐步完善地面標(biāo)識二維碼、第三方施工斷線報警和視頻監(jiān)控應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。管道巡護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化的推行既是依法依規(guī)執(zhí)行管道保護(hù)管理的要求,又是巡護(hù)過程管理的精準(zhǔn)規(guī)定,內(nèi)容簡明扼要,便于掌握,對提高管道巡護(hù)質(zhì)量和管理水平,具有良好的促進(jìn)作用。
3 結(jié)語
當(dāng)前管道行業(yè)正處于快速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期,雖然內(nèi)外風(fēng)險挑戰(zhàn)十分嚴(yán)峻,但總體來看,機遇大于挑戰(zhàn)。未來一個時期,西氣東輸將在發(fā)揮傳統(tǒng)優(yōu)勢基礎(chǔ)上,重點研究智能管道,智慧管網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用,緊跟技術(shù)前沿、加大管理與技術(shù)創(chuàng)新力度,為管道事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更多智慧與經(jīng)驗。
作者:李鍇,男, 1963年生,高級工程師,現(xiàn)主要從事油氣管道運行管理、管道保護(hù)、應(yīng)急搶修等工作。
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