输油气站场原始设计与现场运行匹配性研究

＊尚国涛 冯录刚

（中国石油西部管道公司甘肃输油气分公司 甘肃 734113）

输油气站场原始设计与现场运行匹配性研究

＊尚国涛 冯录刚

（中国石油西部管道公司甘肃输油气分公司 甘肃 734113）

输油气站场作为长输管道的一个关键环节，其原始设计与现场生产实际是否匹配直接影响到油气管道安全生产，平稳运行。从两个实际生产事件案例出发，对站场原始设计和现场实际运行匹配性进行分析，总结出当前两者之间存在的问题，提出五个方面的建议措施，为后续输油气站场设计提供一定的参考，促进输油气站场本质安全的提升。

输油气站场原始设计；运行匹配性；安全生产

1.引言

西气东输一线、二线、三线、双兰线等长输油气管道的建设过程中，油气站场的设备设施在硬件方面总体具有较高水平，但投产后的实际运行过程中，一些设计问题逐渐显露出来，这些设计问题可能导致输油气中断、设备损坏等严重故障，影响了生产运行的安全性。

目前，由于工程设计单位对可施工性、可操作性、可维护性考虑不足，设计人员水平参差不齐，现场运行经验缺失，设计过程针对性不强，对辅助系统重视程度不高等因素，致使在运行中发现原始设计与现场实际不匹配的问题，某些问题甚至会导致一些故障发生，对安全生产、平稳运行造成了影响。本文从两个实际案例出发，对设计与生产不匹配的原因进行分析，并给出建议，以提高运行的安全性，保证设备长周期平稳运行。

2.问题提出与分析

在长输管道输油气站场，压缩机干气密封预处理系统设计对天然气气质影响考虑不足，造成多次压缩机干气密封损坏故障；收发球筒、过滤器快开盲板正前方距离建筑物较近，达不到规范要求；压缩机缸体排污管线未引入排污容器；排污放空管线存在单阀隔断等一系列设计与现场运行不匹配的问题。

(1)压缩机组辅助电机空间加热器电源的优化改造

2014年4月7日，某压气站正在运行的某工业型航改压缩机组人机监控界面上出现“主滑油泵手动报警”、“GG滑油泵手动报警”等多条报警，导致压缩机组故障停机。

认真研究分析后发现，压缩机组MCC柜的每一面配电柜上各抽屉的控制回路电源共用一个总电源空开，当某一抽屉柜的控制回路发生短路故障时，该抽屉柜的上级总电源空开随之跳闸，导致总空开所带的同一面MCC柜的各配电抽屉控制回路同时失电，存在设计上的缺陷，该设计缺陷造成此次故障停机。此后，作业区通过供电控制线路的改造，消除了该设计缺陷。

(2)某输油站进站过滤器电动阀控制回路供电刀闸的改造与应用

某输油站原油系统共四路过滤器，2013年6月11日，在用的三路过滤器进出口截断阀门出现信号故障，触发站关闭报警导致全线ESD紧急停输，故障发生时，一路过滤器正处于备用状态。

在事件原因的调查过程中，通过对PLC机柜和PLC程序的排查发现，涉及到三个过滤器的四个阀门信号线均接在同一DI模块上，DI模块的24VDC供电由一个5A的保险控制，当任意一个电动阀的控制回路发生短路，都会导致总的供电保险烧坏，使得该保险所带的所有电动阀阀位反馈信号均为中间状态， PLC控制程序认为该回路过滤器前后阀门未导通。而在ESD程序中，当4路过滤器不导通时，就会触发站关闭预报警，随后全线紧急停输。

排查发现，类似情况还存在于原油和成品油两路出站调节阀、成品油过滤器、原油和成品油收发球筒等7处的阀门控制回路中，存在ESD停输的风险。通过改造后，将该缺陷消除。

(3)原因分析

通过上述案例分析可知，造成设计与现场运行不匹配的原因有以下几方面。

①设计人员素质参差不齐，现场运行经验缺乏

油气站场生产运行是一项全面的、系统的工程。从两个案例都可以看出，两个事件的发生均为原始设计失误，设计人员缺乏现场运行经验，设计时未能统筹全局，未从项目的各层次、各要素出发来考虑，从而顾此失彼，瞻前未顾后。案例二中的设计甚至自相矛盾，一方面要求四路过滤器前后截断阀门全部导通，另一方面却把四路控制信号接入同一个控制模块，造成“乌龙”事件。

②现场人员参与设计程度不够

从以往的工程项目来看，施工人员按照原始设计方案进行施工，但设计方案最终不符合现场实际生产运行需要，此时再对站场进行改造，耗时、耗资且影响生产。这是由于现场运行人员在整个设计过程中参与度不够，未能参与到用户体验、建议和反馈的角色中去，使整个设计过程不能达成闭环管理。

③设计针对性不强，地域环境等因素的影响考虑不足

站场设计需要综合站场所处地域环境、与上下游的联系、调度命令响应等因素进行考虑。在案例二中，由于电机空间加热器故障而导致机组停机，设计时如果考虑到地域环境因素的影响，便不会发生这样的事件。

在历年事件统计中，可燃气体探测器误报导致故障停机事件占较大比例。误报大多是由探头附着脏物导致，西部地区风沙较大，沙尘日积月累附着在探头表面，造成探头失效误报。设计时应考虑环境影响因素，提高可燃气体探测器的过滤精度，减少不必要的故障停机。

3.建议

站场安全生产，平稳运行离不开完善的顶层设计，运用系统论的方法，从全局的角度，对项目的各方面、各层次、各要素统筹规划，集中有效资源，以高效、合理地实现目标，满足运行需求。只有立足生产实际，遵循标准规范的同时最大程度优化顶层设计，提高其与现场运行的匹配性，才能更好的实现站场安全生产、平稳运行。

为了进一步优化设计方案、提高设计质量、控制投资成本、提升本质安全，我们应从以下几个方面出发，立足生产现场，有效促进原始设计和现场运行的匹配性。

(1)重要设计项目方案，设计人员深入现场

设计方案是站场安全生产的首要环节，对现场生产起到很大的影响，完善的设计方案是站场安全平稳运行的保障。为了确保重要设计项目方案能够达到功能协调、结构完整、理念一致、要素齐全，设计人员深入现场开展调研是十分必要的。通过实地调查，获取一手资料，包括站场工艺变更、更新改造、历史数据及事件报告等，并根据地域、气候、环境等因素的影响制定合理的设计方案，使其更加贴近生产实际需要。

(2)积极征求现场人员的建议，提高现场人员的参与度

为使项目投入运行后安全平稳、运行可靠，设计管理部门应通过征求现场运行人员建议、抽选现场运行经验丰富的工程师、技术人员参与到整个设计过程中等方式，提高现场人员的参与度，保证项目的设计全面化、统筹化、精细化。

在项目设计工作开始前，设计管理部门应组织设计人员和现场技术人员学习项目任务文件，了解项目的设计背景、设计目标和相关要求，从而形成完整的设计思路。在设计过程中，管理人员、设计人员要与现场人员做好沟通交流，针对具体问题进行分析讨论，对于现场人员提出的合理化建议，做好充分评估后予以采纳，制定出切合工程实际的、可实施的设计方案。

(3)借鉴同专业的成熟的设计方案，提高其针对性

2004年至今，双兰线、西气东输一线、二线、三线等大型油气长输管道工程已陆续建成、投产及运行，这期间所积累的大量宝贵经验，可以为后续的工程设计、施工建设和生产运行提供借鉴。

设计过程中，应将同专业成熟的设计方案作为连接工程设计和现场运行的纽带，结合以往的运行经验、设备改造、改革创新等，优化原始设计。尤其要收集整理好在用工艺设备的变更、改造案例，积累以往同专业设计方案中设计不足的经验，才能做出个性化、针对性强的设计方案，达到设计与实际运行相契合的目的。

(4)提高设计人员的技术素质，鼓励运行人员的怀疑精神

工程设计需要开展专项研究指导和优化设计，如危险与可操作性分析，控制分析，定量风险分析等[1]，关键项目的设计除遵循国家标准外，还需要结合设备特性、运行要求以及现场条件。因此，应注重加强设计人员的技术培训，提高其专业技术、扩展其知识范围，组成一支技术过硬的设计队伍。

在生产实际中遇到了各种各样的问题，我们应清楚的认识到，并非每一个设计都是完美无缺的。因此，应鼓励运行人员敢于怀疑，大胆探索，发现不符合安全生产理念的设计方案、工作方法，结合现场实际提出合理化建议，进一步提高设计与现场的匹配性。

(5)注重产品国产化改造及改革创新

目前，油气站场大多数关键设备均为国外进口，这些设备高昂的采购和维护成本影响了公司运营的经济性，较长的备件采购周期也影响了站场生产运行的稳定性与安全性。因此，在后续的项目设计以及更新改造过程中应该更加注重产品的国产化。

此外，还应该关注设备的更新换代，选用更高效、更节能、更环保、更安全的产品为站场生产服务，结合国际输油气管道最新技术和成果，积极采用新工艺、新技术、新设备，各专业紧紧围绕建设当代一流的输气管道的总目标开展工作。

4.结论

设备原始设计与现场的匹配性直接影响到运行的安全性、可靠性、稳定性、经济性，从源头设计控制，做好过程优化，实行全员参与、信息反馈、及时修正的闭环管理办法。提高设备与现场实际的匹配性、聚合度，确保设备运行稳定、故障频次低、维护便捷，减少运行人员的工作量，降低维检修成本，提质增效，为输油气设备的安全、平稳、高效运行提供有力的保障。

[1]李庆,李秋忙,云庆等．国际大型石油公司地面工程建设先进经验和做法[J]．石油规划设计,2016,27(4):27-30．

[2]左汝宽,韩辉．影响压缩机干气密封使用寿命的因素分析[J]．油气储运,2009,28(5):40-43．

[3]陈旭升,冯录刚．RR机组辅助电机加热器电源的改造与应用．中国油气论坛——油气管道技术专题研讨会论文集,2014,806-807．

[4]刘有超,牛刚．顶层设计在A气田二期工程项目管理中的应用[J]．天然气与石油,2014,32(1):1-6．

[5]徐易．西气东输二线工程的设计管理问题[J]．油气储运, 2012,31(2):155-157．

(责任编辑 李田田)

Study of the Original Design of Oil and Gas Transportation Station and the Compatibility of Operation

Shang Guotao, Feng Lugang
（Gansu Oil and Gas Transportation Branch Company , PetroChina West Pipeline company, Gansu, 734113）

Oil and natural gas transportation station as a key link in long-distance pipelines, the relationship between its original design and production sites directly affect the safe production and smooth running in oil and gas pipelines. This paper analyzed the matching relationship between station original design and practical operation according to two actual events, and concluded the problems existing in the two parts, finally puts forward some suggestions in five aspects in order to provide certain reference for the subsequent design of oil and gas transmission station and promote the essential safety of the station.

oil and gas transportation station original design；compatibility of operation；safety production

T

A

尚国涛（1989～）男，中国石油西部管道公司甘肃输油气分公司；研究方向：长输油气管道安全运行管理工作。

冯录刚（1977～），男，中国石油西部管道公司甘肃输油气分公司；研究方向：电气设备运行及检修管理工作。