邱姝娟

西部管道公司

摘要：介紹了中外油氣管道企業(yè)無人值守站場建設(shè)現(xiàn)狀，總結(jié)了北美等地區(qū)無人值守站的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)。從運(yùn)行控制、工程質(zhì)量、人員素質(zhì)、運(yùn)營環(huán)境、設(shè)備設(shè)施可靠性、設(shè)備維修、社會依托、法律法規(guī)等方面分析了雙方存在的差異。提出了借鑒國外無人站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，研究應(yīng)用替代人工巡檢和現(xiàn)場值守的技術(shù)手段的建議，同時指出應(yīng)加強(qiáng)管道保護(hù)法治建設(shè)，為管道安全運(yùn)行創(chuàng)造良好環(huán)境，也為無人值守站建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油氣管道； 無人站； 中外差異分析

國家管網(wǎng)集團(tuán)公司提出建設(shè)“智慧互聯(lián)大管網(wǎng)”戰(zhàn)略目標(biāo)，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、5Ｇ、人工智能等技術(shù)廣泛應(yīng)用于油氣管網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營，其中建設(shè)管道無人值守站場是一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文通過對比中外管道企業(yè)無人站建設(shè)和管理方式，分析了其中的經(jīng)驗(yàn)做法以及存在的差異，通過推廣應(yīng)用新技術(shù)，進(jìn)一步改善企業(yè)運(yùn)營環(huán)境，提升國內(nèi)管道企業(yè)站場無人化建設(shè)和管理水平。

1  北美等管道站場推行無人值守

Enbridge管道公司。為北美地區(qū)最大的油氣管道輸送企業(yè)，干線管道分布在加拿大境內(nèi)8200公里，美國境內(nèi)5500公里，以及數(shù)量龐大的支線管道。按照無人值守設(shè)計，數(shù)條管道并行鋪設(shè)，采用大站管小站的區(qū)域化管理模式。區(qū)域子公司設(shè)在中心泵站，配備20～30人，負(fù)責(zé)管理1～2個無人職守中間分輸站和中間泵站，管理約50～100公里的管道。大型及特種維修采用外委的方式。無人值守站場一周巡檢兩至三次，根據(jù)維修計劃分時間段完成常規(guī)維檢修，如臨時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障后通知檢修部門進(jìn)行維修[1-2]。

SNAM 管道公司。為意大利國有天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營管理公司，主營業(yè)務(wù)包括輸氣、儲氣和 LNG 氣化�？�?cè)藬?shù)約 3000人，總部人數(shù)約 400人。擁有意大利94%的輸氣管網(wǎng)，長3.25萬公里，年輸氣量達(dá)751億立方米；擁有9座儲氣庫，工作容量167億立方米；3座LNG接收站，氣化能力 87億立方米/年。SNAM公司共有13座壓氣站，50臺燃驅(qū)壓縮機(jī)組。每座壓氣站平均設(shè)置9名值守人員，其中站長1名、技術(shù)員3名、操作員5名。夜間由調(diào)控中心遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場無人監(jiān)視，聯(lián)絡(luò)站和壓氣站無周界防范系統(tǒng)，無視頻監(jiān)控系統(tǒng)。無人站、閥室列入管道巡檢內(nèi)容，根據(jù)位置不同巡檢周期不同，一般為每兩周一次。應(yīng)急情況下要求維修人員35分鐘內(nèi)到現(xiàn)場[3-4]。

Kern River管道公司（美國）。管道全長2688公里，管徑914～1066毫米 ，共有11個壓氣站、 15個輸入計量站、 57個輸出計量站。實(shí)行統(tǒng)一集中調(diào)控指揮，有職員170人，負(fù)責(zé)管道運(yùn)行操作、監(jiān)控、計量交接、維修計劃協(xié)調(diào)和應(yīng)急事故處理等。實(shí)現(xiàn)了完全中控，全線啟停輸、流程切換、壓縮機(jī)組啟停、分輸流量控制等各項(xiàng)操作均由程序控制完成。大部分技術(shù)支持和管線、設(shè)備維護(hù)檢修業(yè)務(wù)由外部專業(yè)隊(duì)伍提供服務(wù)。11個壓氣站均為無人值守站，由專業(yè)人員定期巡檢和日常維護(hù)。由于鹽湖城壓氣站所在地區(qū)人口相對稠密，又毗鄰機(jī)場，場區(qū)安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其余壓氣站所處位置比較偏僻，人煙稀少，未安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但全部安裝了周界報警系統(tǒng)。

俄羅斯國家石油股份公司（Transneft）。輸油管道總長度超過6.8萬公里，泵站500多座，儲罐容積2400萬立方米。其所屬某管道全長1259公里，全線采用無人站場管理，調(diào)控中心集中控制，從事現(xiàn)場操作的240余名員工負(fù)責(zé)設(shè)備維保和應(yīng)急搶險作業(yè)。用工水平達(dá)到 0.19人/公里。

國外管道無人值守站場具有以下特點(diǎn)。

（1）實(shí)行統(tǒng)一集中調(diào)控指揮。調(diào)控中心負(fù)責(zé)對公司所屬管道進(jìn)行運(yùn)行操作、監(jiān)控、計量交接、維修計劃協(xié)調(diào)和應(yīng)急事故處理等，統(tǒng)一遠(yuǎn)程控制、站場無人值守、定期巡檢。管道運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了完全中控，全線啟停輸、流程切換、機(jī)組啟停、分輸流量控制等各項(xiàng)操作均由程序控制完成。

（2）普遍設(shè)置區(qū)域維護(hù)機(jī)構(gòu)。負(fù)責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)站場、管道的日常巡檢，以及基本設(shè)備維護(hù)、故障處理和維修。有人值守壓氣站/泵站也僅為白天值班負(fù)責(zé)日常巡檢及維護(hù)，晚上和周末離站。分輸站均實(shí)現(xiàn)無人值守，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)壓氣站/泵站實(shí)現(xiàn)無人值守。

（3）站場人員配備少而精。小型壓氣站/泵站（10―15兆瓦壓縮機(jī)2～3臺）通常配備2～3名值班人員；中型壓氣站（20―30兆瓦壓縮機(jī)組3～4臺）配備3～4名值班人員；大型壓氣站（20―30兆瓦壓縮機(jī)組5～8臺）配備8～9名值班人員，區(qū)域運(yùn)維公司配備20～30人。

（4）委托專業(yè)公司維護(hù)設(shè)備。設(shè)備維修、保養(yǎng)及大修等工作，制定相應(yīng)的維檢修計劃，由第三方專業(yè)工程公司或設(shè)備廠家定期負(fù)責(zé)。管理工程師負(fù)責(zé)設(shè)備出現(xiàn)異常時的判斷和控制，及時通知專業(yè)人員（第三方或設(shè)備生產(chǎn)廠家）管理和維修。

2  國內(nèi)無人值守站場處于起步階段

我國管道行業(yè)發(fā)展初期，形成了以單條管線為管理單元、單個輸油氣站場為管理基點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)營管理的站場管理模式。由各輸油氣站場現(xiàn)場采集運(yùn)行數(shù)據(jù)并向上匯報，上級調(diào)度中心、分公司對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析后下達(dá)調(diào)度指令，再由各輸油氣站場實(shí)施現(xiàn)場工藝操作。隨著管道自動化水平穩(wěn)步提升，目前大部分站場均可遠(yuǎn)程控制（調(diào)控中心或站控室），站控室有人值守，定時巡檢，有一定的設(shè)備維護(hù)和應(yīng)急能力，區(qū)域維搶修中心和維搶修隊(duì)人員24小時值班待命。

近年來，管道運(yùn)營管理模式逐步向區(qū)域管理調(diào)整，即：通過技術(shù)改造使輸油氣站場具備遠(yuǎn)程控制和集中監(jiān)視運(yùn)行條件，將現(xiàn)有輸油氣站場按區(qū)域整合為作業(yè)區(qū)統(tǒng)一管理，打破過去按線管理的傳統(tǒng)點(diǎn)線式管理模式，改變站場值守操作的工作模式，形成油氣調(diào)控中心遠(yuǎn)程調(diào)控運(yùn)行、分公司調(diào)度室遠(yuǎn)程巡檢、作業(yè)區(qū)集中維修的油氣管道站場管理模式[5-7]。

國家管網(wǎng)集團(tuán)于2021年上半年進(jìn)行了區(qū)域化管理改革，成立了山東運(yùn)維中心、廣東運(yùn)維中心等，解決同一區(qū)域內(nèi)管道管理交叉重疊問題，以期降低管理成本、提高管理效率。西部管道公司、西南管道公司、西氣東輸公司、山東輸油有限公司等油氣管道企業(yè)嘗試轉(zhuǎn)型區(qū)域化管理，生產(chǎn)效率、勞動生產(chǎn)率等都有很大改善。西部管道公司是國內(nèi)最早開始探索區(qū)域化管理的管道企業(yè)之一，按照“管轄半徑不大于80公里，維搶修反應(yīng)時間不超過1小時”的原則劃分作業(yè)區(qū)，將原3～5個輸油氣站合并為一個作業(yè)區(qū)，確定了24個作業(yè)區(qū)和15個獨(dú)立站場，由作業(yè)區(qū)對所轄站場集中管理，運(yùn)檢維一體化，為實(shí)現(xiàn)站場無人值守奠定了基礎(chǔ)。

3  條件和環(huán)境差異比較分析

員工素質(zhì)。北美勞動力市場發(fā)達(dá)，站場周邊就地就可以招聘到相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，工作經(jīng)驗(yàn)豐富，專業(yè)技術(shù)能力過硬，通常具有幾十年的崗位經(jīng)驗(yàn)，能獨(dú)自處理各類問題。相比之下，國內(nèi)企業(yè)員工在培訓(xùn)、資歷、經(jīng)驗(yàn)、能力等方面還存在較大差距。

工程質(zhì)量。國外管道建設(shè)周期普遍較長，管道建成投運(yùn)后，數(shù)年內(nèi)基本不需要改造和大型維修。例如北美的 Alliance管道全長3836公里，建設(shè)周期為10年，其他管道的建設(shè)周期也都在5年以上。而國內(nèi)管道建設(shè)受項(xiàng)目工期、設(shè)計文件質(zhì)量、施工人員素質(zhì)、施工工序規(guī)范性、施工監(jiān)理等因素影響，造成很多工程遺留問題，投產(chǎn)之日往往也是改造開始之時，增加了運(yùn)營期維護(hù)工作量。

設(shè)備可靠性。國內(nèi)管道早期建設(shè)基本采用進(jìn)口設(shè)備，設(shè)備維護(hù)維修受制于國外廠家。近年來，國內(nèi)大力推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化項(xiàng)目，逐步實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)組、PLC、流量計、閥門等關(guān)鍵設(shè)備及散材的國產(chǎn)化替代，實(shí)現(xiàn)了自主制造，降低了采購及維護(hù)、維修成本。同時也存在各類設(shè)備設(shè)施的可靠性參差不齊的情況，導(dǎo)致運(yùn)營期設(shè)備設(shè)施維護(hù)維修工作量增大。

設(shè)置管廊帶。美國管網(wǎng)總長達(dá)到了400萬公里，其中干線管道81萬公里，分布在數(shù)條管廊里。有時6～7條管道并行，同介質(zhì)的管道之間可以互相注入，整個管網(wǎng)系統(tǒng)具有多氣源、多通道的特點(diǎn)，保障輸送的可靠性和靈活性，如單一站場發(fā)生關(guān)斷對整體輸送能力影響不大。國內(nèi)重要干線截斷閥如果出現(xiàn)誤關(guān)斷或站場觸發(fā)ESD，短時間內(nèi)臨近壓氣站將因運(yùn)行壓力超高導(dǎo)致停機(jī)，對上游進(jìn)氣或下游用氣造成嚴(yán)重影響。

設(shè)備維護(hù)。北美等實(shí)行完全市場化模式，管道及設(shè)備維護(hù)依托當(dāng)?shù)貙�業(yè)公司或設(shè)備廠家負(fù)責(zé)。設(shè)備出現(xiàn)異常情況第三方公司或設(shè)備生產(chǎn)廠家能夠快速趕赴現(xiàn)場進(jìn)行處理和維修。對于壓縮機(jī)組、泵機(jī)組等大型設(shè)備，還可交由設(shè)備場景的全球診斷中心進(jìn)行24小時實(shí)時監(jiān)測診斷，及時進(jìn)行預(yù)警、發(fā)現(xiàn)故障隱患，保障設(shè)備可靠性。國內(nèi)管道維護(hù)市場化程度低，各管道企業(yè)都要組建自己的維修機(jī)構(gòu)，能力不足和資源浪費(fèi)的情況同時存在。

政府監(jiān)管。美國聯(lián)邦政府由交通部（DOT）油氣管道安全室（OPS）、能源部下屬的聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）、國家運(yùn)輸安全委員會（NTSB）、國土安全部、環(huán)境保護(hù)局、司法部等部門負(fù)責(zé)油氣管道安全事務(wù)，大部分州政府也設(shè)立了油氣管道監(jiān)管機(jī)構(gòu)，形成了較為健全的監(jiān)管體系。建立了國家統(tǒng)一管道地圖系統(tǒng)（NPMS）和管道統(tǒng)一呼叫中心（“811”電話）。國內(nèi)目前沒有明確的管道安全監(jiān)管部門，對企業(yè)的監(jiān)管和服務(wù)尚未完全到位。

法律法規(guī)。國外法律體系比較完善，管道企業(yè)外部環(huán)境比較寬松。我國早在10多年前就頒布了《石油天然氣管道保護(hù)法》，但一直未進(jìn)行修訂，也沒有制定配套法規(guī)和規(guī)章。法律規(guī)定難以適應(yīng)不斷變化的形勢，打孔盜油、違法占壓和施工挖掘活動長期屢禁不止，企業(yè)外部環(huán)境沒有得到根本改善。

4  結(jié)語

我國油氣管道目前還處于發(fā)展階段，各種原因制約了無人值守站場建設(shè)的推進(jìn)。隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)快速發(fā)展，為無人值守站場的建設(shè)提供了新的思路，應(yīng)依托大數(shù)據(jù)、5G、人工智能等新興技術(shù)，借鑒國外成功經(jīng)驗(yàn)，研究替代人工巡檢和現(xiàn)場值守的技術(shù)手段。同時也應(yīng)不斷加強(qiáng)管道保護(hù)法治建設(shè)，為管道安全運(yùn)行創(chuàng)造良好環(huán)境，也為無人值守站建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)。

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作者簡介：邱姝娟，高級工程師，西部管道科技信息部，主要從事油氣管道運(yùn)行管理工作。聯(lián)系方式：15981790006，qiusj@pipechina.com.cn。