崔勛杰
(山西省國新能源發展集團有限公司,山西 太原 030006)
當前,天然氣作為一種重要的清潔能源,替代其他燃料也被廣泛使用,發揮著舉足輕重的作用。山西省近些年由于提出“氣化山西”戰略目標,天然氣使用覆蓋率達到90%左右,而保證天然氣持續穩定供應的“基本單元”——天然氣站場,在山西省大約有百十余座,均為有人值守站場。目前,很多人對無人值守站場的定義和管理方式仍不太清楚,而且國外無人值守站場的應用成果在我國還不具備實際借鑒意義,因此,大家要了解無人值守站場的定義,在結合目前天然氣發展的具體現狀,分析一下有人值守站場和無人值守站場的優缺點、無人值守站場的建設模式,才能得到一個令人滿意的結論。
天然氣無人值守站場的定義可以分為兩種情況,第一種是有人值守,無人操作。目前,在中石油系統探索實施的無人值守站場大部分采用的是此種方式,雖然安排了值班人員每天在站內值守,但站場主要操作是通過調度中心遠程控制操作,只有當站場出現一些突發狀況或者異常情況時,才需要站場值守人員進行相應的輔助操作。這種方式的不足點是對站場值守人員的技術水平要求較高,同時要具備敏捷的現場應變能力,而且在一定程度上也使得專業技術人員閑置、浪費。第二種是無人值守,無人操作。這也是我們想要的理想狀態。在站場運行過程中不需要有人值守,站場所有操作均由調度中心統一下達指令進行遠程操控實現。這種方式,每周或者每月安排技術人員到現場進行巡檢、查看。
無人值守站場的優勢是顯而易見的。首先,無人值守站場運行模式是通過調度中心事先設定好的程序進行遠程控制操作的,可以提高操作的準確率,提高運行效率,降低了人為操作可能帶來的風險,同時也降低了運行成本,特別是人工成本,比如:無人值守站場實現調度中心負責運行、控制,合理配置站場專業運行維護人員,采用屬地化用工,減少站場建設用地和輔助設施,大約可減少建設和運行成本為15%~20%左右。那么,無人值守站場的不足主要體現在對自動化程度要求非常高,對設備設施的可靠性和性能要求也非常高。這就致使無人值守站場的建設投入成本和后期運行維護成本增加,而且對專業技術人員的技術水平、專業素養要求也高。如果無人值守站場在設計、建設、自動化控制及運行維護、專業人員水平等方面有紕漏,那么也就埋下了安全隱患,在運行過程中有可能造成嚴重的生產安全事故。
控制標準是無人值守站場建設的初始方向,有必要建立符合無人值守站場運行控制標準,在站場設計、建設、運行維護等全生命周期各個階段應遵守的、標準統一的運行控制標準,本著“以人為本、安全、高效”的原則來執行,制定控制標準之后要經過多重嚴格測試,把每次測試發現的問題及時進行處理和優化,以保證每項操作都符合要求,保證當出現緊急情況時有一套完整的處置程序,不至于導致事故發生。可借鑒國外“無人值守、遠程控制”的運行模式,結合我國站場實際運行情況,宜采用“有人值守、無人操作、遠程控制”的運行模式,站場僅需1-2 名專業技術人員進行值守,在保證站場安全運行的前提下,以站場自控控制邏輯為基礎,實現由調度中心遠程操作控制。
利用有效的信息技術手段來代替現場人工操作,是實現站場無人值守的基本條件,應從以下三個方面來考慮:
(1)站場運行環境監測 應根據站場周邊環境和當地社會治安環境實現站場智能監測、報警和巡檢,建立站場智能監測平臺,實現全天候站場巡檢、監測、人臉識別等報警和記錄,減少人工巡檢次數,進而實現站場少人化管理。
(2)站場工藝裝置運行控制 要實現站場自動邏輯控制,采用SCADA 系統控制工藝裝置操作流程,使站場按照調度中心遠程控制程序、指令運行,自動完成預先設計的控制程序,降低人為操作帶來的安全隱患,提高站場工藝裝置運行效率和可靠性。
(3)站場工藝裝置、系統的遠程診斷和維護 通過物聯網技術搭建遠程診斷維護系統,實現站場工藝裝置及系統的遠程診斷和維護,特別是站場運行的重要裝置和設備實施,為設備的運行評價提供基礎數據,降低站場關鍵設備設施運行失效風險,提高預知運行維護水平。
通過表1對有人值守站場和無人值守站場用房用地的對比,可以看出,無人站場比有人站場用房用地均得到簡化,而且在運行管理過程中,也逐漸打破了專業分工,培養了復合型人才。
在無人值守站場項目實施過程中,應依據現行的國家相關標準規范為基礎,實時開展安全設施設計審查,比如危險和可操作性分析、儀表控制可靠性分析等等,并根據分析出的結果來調整和優化項目實施。

表1 有人值守站場與無人值守站場用房用地對比表
提高專業技術人員的技能水平,降低生產安全事故發生的概率,是實現無人值守站場安全運行的基本條件,首先應建立專業技術人員培訓標準,建立有效的培訓與資質認證體系,提高專業技術人員的職業素養。其次要打破站場專業工種分工,開展基于維護、維修、保養作業的培訓,培養復合型專業技能人員。最后要建立一套符合實際的考核評估和獎懲機制,激發專業技術人員的工作積極性。
綜上所述,實施天然氣無人值守站場不僅僅是技術方面的問題,還受到運行控制標準的制定、信息技術和設備的可靠性、人員技能水平及社會因素等方面的影響。天然氣無人值守站場的建設模式,對天然氣企業的長遠發展是利大于弊的,但要實現無人值守目標,還需要進一步在技術水平、控制標準、設備可靠性及人員技能上實現突破。雖然我國實施天然氣站場無人值守進程比較晚,也存在一些問題,但從長遠來看,無人值守站場的建設實施對于天然氣站場向更高標準、更先進管理方式邁進有著重要的作用。