无人值守天然气场站的安全运行管理

上海天然气管网有限公司 蔡玲超

随着科技信息化技术的不断发展，人工智能技术逐步完善和成熟，依靠高度集成化、智能化的系统，使人类双手的解放成为可能。越来越多无人值守系统的推广及应用，推动了传统工作模式的变革。对于危险性较高的天然气行业，传统的天然气场站管理模式也正在逐步得到变革。采用数据采集与监控系统，可对现场周边环境进行实时监控和入侵报警，大大提高场站运行的安全性；采用计算机操作和自动控制可提高设备运行的可靠性及工作效率，避免员工长时间暴露在高危风险环境之中，提高人员的安全性，从而达到天然气经营企业安全、可靠、高效运行的管理目标。

1 天然气无人值守场站定义

天然气无人值守场站，是指在日常运行情况下，天然气场站内无工作人员值守，站内电动阀门和重要的仪表设备由天然气经营企业控制中心的值班人员进行远程调控或者通过自动控制系统进行控制，并通过站内的数据采集系统来采集压力、温度，通过可燃气体探头数据对场站内主要设备的安全运行状况进行实时的动态监测，通过站内的数据采集系统来采集视频监控和周界报警系统数据，从而对场站内周边环境情况进行实时动态监测。

2 天然气无人值守场站特点

目前，国内多数天然气场站通常会采取有人值守的管理模式，配置10～15人，实行人员倒班制，通过人工现场操作的方式对场站内各类设备的运行状况进行管理。由于人工记录的大量数据统计分析速度较慢，导致了运行调度效率降低，一些运行调度命令不能得到及时执行，场站内设备的运行故障无法在第一时间被发现和解决，加之基层场站管理人员技术水平和能力参差不齐，场站运行效率受到人员能力的制约影响较大，安全管理和运行效率大大降低，运行成本也相对较高。

(1) 天然气无人值守场站优势。相比较于传统有人值守站，无人值守站运行模式是通过控制中心设定好的标准程序进行远程控制操作，可以提高设备操作的准确率和运行效率，大大降低了人为操作可能带来的安全风险，同时也降低了运行成本，特别是人工成本。具体体现在无人值守站通过合理设计，减少相应的生活辅助设施，可减少前期生活辅助设施投入成本和后期运行维护费用；合理配置片区巡检人员和专业维护保养人员，每年可减少10～15名人员的人工成本。

(2) 天然气无人值守场站不足。天然气无人值守场站的不足主要体现在对自动化程度的要求比较高，对设备设施的可靠性和性能要求也非常高，导致无人值守站自动化控制系统的成本和后期运行维护成本增加，同时对专业技术人员的技术水平、专业素养要求也相对较高。无人值守场站在设计、建设、自动化控制及运行维护、专业人员水平等方面一旦出现缺陷，就会埋下安全隐患，在运行过程中有可能会造成严重的生产安全事故。

3 天然气无人值守场站安全运行管理要点

3.1 天然气无人值守场站安全运行管理标准

管理标准是天然气无人值守场站安全运行的基本条件，该标准要涵盖日常巡检、工艺变更、工作考核等内容[1]。

(1) 天然气经营企业要结合企业管理的天然气管线公里数、无人站数量、城市道路交通等实际情况，制定天然气无人值守场站日常巡检管理办法，包括巡检频率、站内巡检路线、巡检的关键点等，保证巡检内容做到全覆盖和无遗漏。

(2) 天然气经营企业要制定工艺变更操作管理办法，总体按照“无人值守、远程控制、现场监督”的管理理念，工艺流程变更操作可采用“作业申请-下派作业单-远程操作-现场人员监督”的运行模式。作业时，以场站自控系统为主，实现由燃气经营企业控制中心远程操作；现场人员监督，以应对现场突发紧急事件并做相应的处置。

(3) 天然气经营企业要落实工作考核，通过不定期抽看视频监控系统、现场突击检查来落实工作考核，反推企业管理标准的有效落实和执行。

3.2 天然气无人值守场站安全运行技术要点

天然气无人值守场站应配置具有数据采集、远程传输、警报等主要功能的数据采集控制系统。数据采集涵盖场站内工艺参数、气体泄漏火灾报警系统、视频安防系统[2]。数据采集控制系统通过远程网络传输至天然气经营企业调度中心，进行远程动态监测、监视无人值守场站的设备运行情况和周边外部运行环境。一旦出现异常情况，立即发出警报，通知站内和调度中心人员，便于及时处置[3]。

数据采集的具体内容如下：

(1) 工艺参数。应采集远控阀门、压力、温度、液位、流量、加热系统等工艺参数，各仪表设备应具有就地显示及信息远传双重功能，采用站控系统完成对整个站区的集中监控、管理和自动控制，可保证站内工艺设备能可靠、安全、稳定地运行。

(2) 气体泄漏火灾报警。在露天工艺设备区应设置激光可燃气体探测器，实时检测工艺装置区内可燃气体泄漏情况。工艺设备区设置火灾报警系统，采用红外/紫外复合探测器，仪表间设置智能感温/感烟探测器，实时监测站内火情，通过远程通信网络与调度中心联网。

(3) 视频安全系统。场站门口设置带识别功能的门禁系统和红外线报警系统，可快速识别人员，对非法靠近和进入场站的人员进行自动报警或语音警告。场站围墙设置周界报警系统，一旦监控到非法进入，立即发出警报和语音警告，同时与视频监控系统形成联动。一旦周界报警系统出现异常情况，摄像机自动旋转对准异常点，实时记录、储存情况。设置与110联动的报警系统，实现实时报警，借助警方力量，抵抗非法分子。

3.3 天然气无人值守场站安全运行可靠性保障

天然气场站无人值守站运行模式对现有的控制系统及管理水平提出了更高的要求。因此，为实现高水平的无人值守，需要采取一定的可靠性保障措施来确保无人值守站的安全和平稳运行。

(1) 仪表控制系统、通信网络及远程诊断系统要具备高可靠性，能保障主要工艺系统自动、安全、平稳运行。

(2) 工艺设计要有自动切换功能或有充分的设计余量，当故障发生时可自动进行事故处理，避免影响正常生产运行，为技术人员赶赴现场处理事故留有充足的时间，并对报警信息进行有效的优化管理，防止无效报警泛滥，实现有效报警，保障报警系统的可靠、精准。

(3) 利用现有技术手段，实现高水平的无人值守。常用的技术手段有视频巡检、隐患识别、视频报警联动等。隐患一般指跑冒滴漏，即工作介质的渗漏和泄漏。跑：平时设备巡检、设备日查时发现油、气、水的压力表指示压力逐渐下降时，一般判断为可能某部位有泄漏情况；冒：当气、水管系出现渐变故障时多会有气泡、水泡的现象；滴：多数出现在外露的油、水管拐弯处，不断地有一滴滴的液体滴下来，多数是附近的管接处密封不好的故障现象；漏：除了指漏电外，还指油、气、水的轻微泄漏情况。

(4) 要提高专业技术人员的技能水平，建立专业技术人员培训标准和技术标准，提高专业技术人员的职业素养，打破场站专业工种分工，开展基于维护、维修、保养、操作、应急处置等方面的培训，培养复合型专业技能人员，确保技术人员能力水平更高、更可靠。

4 天然气无人值守场站应用效果分析

天然气场站通过无人值守管理运行模式，不仅可以提高生产运行效率，降低安全隐患，而且可以降低员工的劳动强度，实现企业盘活用工和提高员工利用率的目的。

(1) 提升了生产运行效率。无人值守站通过实现远程监控、定期巡检、应急联动，转变了原有生产运行方式。在调控中心管理模式下，工作直接由中心监控协调，减少了中间环节，组织机构更加精简，资源配置更加合理，调度和响应更加高效，生产运行效率大大提升。

(2) 降低了劳动强度。无人值守站配套安装自动化设备，员工平均每日工作量为日巡检工作量，对比8 h值守的场站，日工作量大幅减少，并将员工从资料填报、现场巡检等日常烦琐的工作中解放出来，有效降低了现场作业员工的劳动强度。

(3) 减少了安全隐患。无人值守站将频繁人工操作改为自动控制，人为误操作的风险得到有效控制，同时降低了员工进入危险区域的频次，物的不安全状态和人的不安全行为等潜在的安全隐患得到消除，有效降低了员工的安全风险。

(4) 盘活了劳动用工。通过天然气场站无人值守运行模式，盘活了企业一线操作员工，灵活调度，适当为场站、管道的改建、扩建、维修、抢修等高风险作业增配人员力量，降低安全风险指数，同时为企业提质增效提供新的动力。

5 结语

天然气无人值守场站通过数据实时采集、设备远程控制、生产现场视频监控等代替了人工现场巡检，这种生产运行模式对天然气经营企业的长远发展利远大于弊。要实现天然气场站无人值守运行模式，首先前期需要投入大量的资金，会影响天然气经营企业当年经营利润；其次在技术水平、控制标准、设备可靠性及人员技能上需要进一步实现新突破；最后还要不断优化劳动组织结构、合理运行管理制度、提升安全管理模式、制定切合实际的生产操作和维护保养规程等。虽然我国实施天然气场站无人值守进程发展比较晚，也存在一些问题，但从长远来看，无人值守场站的建设实施对于天然气场站向更安全高效、更高标准及更先进管理方式迈进将发挥越来越重要的作用。