編者按： 8月2日，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )在京舉行“天然氣長(cháng)輸管道無(wú)人值守站建設及站場(chǎng)安全運行技術(shù)交流會(huì )”。為了有助于大家領(lǐng)會(huì )和貫徹這次會(huì )議精神，《管道保護》編輯部邀請了國內從事管道設計和運行管理的部分專(zhuān)家就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研討。

孫立剛， 中國石油管道局工程有限公司高級工程師，工藝技術(shù)專(zhuān)家。

張國良， 江西省天然氣有限公司副總經(jīng)理。

吳海， 安徽省天然氣開(kāi)發(fā)股份有限公司副總經(jīng)理。

譚春波， 廣東省天然氣管網(wǎng)有限公司運行部總經(jīng)理。

張麟， 中石油北京調控中心工程師。

問(wèn)題一：哪種類(lèi)型站場(chǎng)適合做無(wú)人值守站？應具備哪些基本條件？

孫立剛： 從國內情況看，沒(méi)有壓縮機組和分輸設備（計量和調壓設備）的單一功能清管站已經(jīng)實(shí)現了無(wú)人值守。

分輸站站內工藝設備較為簡(jiǎn)單，主要包括清管器收發(fā)筒、過(guò)濾分離設備、計量設備和調壓設備，其中只有調壓閥經(jīng)常動(dòng)作（根據壓力或流量調整開(kāi)度），其可靠性較好，實(shí)現無(wú)人值守基本沒(méi)有技術(shù)問(wèn)題。由于長(cháng)期以來(lái)形成的習慣，國內絕大部分分輸站仍為有人值守。目前運行單位和設計單位對實(shí)現大部分分輸站無(wú)人值守認識基本一致，這既有利于降低建設成本和運行成本，也有利于降低火災爆炸事故中人員傷害風(fēng)險。

壓氣站站內工藝設施較為復雜，除了上述清管站和分輸站具有的設備外，還包括大量轉動(dòng)設備，如壓縮機、驅動(dòng)機（電機、燃氣輪機和燃氣發(fā)動(dòng)機）、潤滑油系統（包括電動(dòng)、機械驅動(dòng)的油泵以及冷卻風(fēng)扇）、電機和變頻器冷卻系統（包括水泵和冷卻風(fēng)扇）、干氣密封系統（包括天然氣增壓泵）、天然氣冷卻器（包括冷卻風(fēng)扇）、壓縮空氣系統（包括空氣壓縮機）、消防系統（包括穩壓水泵和消防主泵）、廠(chǎng)房通風(fēng)系統（包括多臺進(jìn)風(fēng)機和通風(fēng)機）等。上述轉動(dòng)設備通常需要全年連續運行，任何一臺設備故障均會(huì )導致壓縮機組停運，并導致管道輸量降低。

受設備可靠性、控制系統完備性和管理理念影響，目前國內壓氣站均為有人值守。近幾年來(lái)，國產(chǎn)壓縮機機組等設備供貨商根據運行單位的要求，不斷對設備機械結構和控制邏輯進(jìn)行改進(jìn)，可靠性明顯提升。國內設計單位和管道承包商也在不斷完善壓氣站的保護和控制邏輯。預計在不遠的將來(lái)（2～3年）可以實(shí)現部分壓氣站無(wú)人值守。本人建議在高海拔、周邊人口稀少的電驅壓氣站先行試點(diǎn)，逐步推廣壓氣站的無(wú)人值守。除前述經(jīng)濟和安全性外，也有利于改善一線(xiàn)員工的工作和生活環(huán)境，踐行以人為本的企業(yè)文化。

譚春波： 首先應從無(wú)人值守站與常規有人值守站的區別來(lái)看。兩者的區別是現場(chǎng)有人或無(wú)人值守。是否適合做無(wú)人值守站，我認為衡量的標準主要是隱患發(fā)現的及時(shí)性和應急響應速度。

從上述觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，無(wú)人值守站場(chǎng)應具備短時(shí)停輸條件，停輸時(shí)間長(cháng)短與無(wú)人值守站的應急響應時(shí)間密切相關(guān)。站場(chǎng)工藝設備和輔助設備應具備遠程感知功能，確保能夠及時(shí)發(fā)現隱患，并配套遠程監視、遠程報警、遠程/自動(dòng)關(guān)斷或切換、遠程診斷等控制功能。無(wú)人站的管理以常規巡檢、維護保養和應急處置為主，因此人員應具備較強的綜合能力，包括工藝操作技能、各專(zhuān)業(yè)（機械、電氣、儀表、自控、通信）等故障處置能力和事故應急能力。

目前，從技術(shù)角度出發(fā)，輸氣站場(chǎng)的清管站和分輸站基本都具備無(wú)人值守站條件，能否實(shí)現主要應考慮是否具備停輸條件和人員能力。

吳海： 省級天然氣管網(wǎng)有自己的特點(diǎn)，如站場(chǎng)數量較多、分布相對密集；因下游用戶(hù)的類(lèi)型不同，不少站場(chǎng)規模較小，工藝系統較為簡(jiǎn)單；站場(chǎng)內人員配置較少，工作生活較為單調，人員流失較多等。目前，首先應考慮在以下類(lèi)型站場(chǎng)試點(diǎn)無(wú)人值守。①輸氣工藝較為簡(jiǎn)單的小型站場(chǎng)。②下游用戶(hù)可短時(shí)中斷供氣或供氣穩定性要求不高的站場(chǎng)。③地點(diǎn)偏僻，生產(chǎn)、生活不便的站場(chǎng)。④站場(chǎng)地理分布相對集中，可采取區域設置中心站場(chǎng)集中管理的周邊站場(chǎng)。在此基礎上，再逐步實(shí)現工藝相對復雜、規模較大站場(chǎng)的無(wú)人值守改造。對于不可中斷用戶(hù)供氣的站場(chǎng)，目前暫不考慮無(wú)人值守。

一些分輸閥室，地點(diǎn)偏遠，初始供氣量小，若要有人值守，必須建設生產(chǎn)和生活用房，增加建設成本，浪費土地資源。加之人員配置較少，流失較多，管理困難，經(jīng)濟效益低下。而無(wú)人值守站能很好地解決以上問(wèn)題。

目前很多省份提出天然氣縣縣通規劃，對于縣域經(jīng)濟不發(fā)達的省份，后期必然會(huì )出現許多上述類(lèi)型的站場(chǎng)，若建成無(wú)人值守站，將大大節約建設成本和人力成本，提高經(jīng)濟效益。

張國良： 我認為樞紐聯(lián)絡(luò )站、清管站、無(wú)調壓工藝分輸站適宜做無(wú)人值守站。無(wú)人值守場(chǎng)站應具備以下基本條件。

（1）商務(wù)方面：具備天然氣計量系統遠程交接條件。

（2）工藝方面：精簡(jiǎn)優(yōu)化工藝流程，設施設備冗余熱備； SCADA系統、通信系統、火災報警系統及周界安防系統互聯(lián)互動(dòng)；壓縮機、流量計等關(guān)鍵設備的遠程故障診斷系統。

（3）管理方面：建立扁平化指揮機制，提升生產(chǎn)運行效率，加快應急響應速度，優(yōu)化突發(fā)事件匯報流程。生產(chǎn)中必須嚴格遵守“一級運行指揮，一級應急指揮”。指揮路徑為調控中心直達場(chǎng)站輸氣崗位。指揮范圍包括生產(chǎn)操作、維護檢修、應急搶險等與管道平穩運行、安全生產(chǎn)相關(guān)的工作。

（4）人員方面：有大局意識、臨危不亂、專(zhuān)業(yè)素質(zhì)過(guò)硬的調控隊伍，以及技術(shù)精湛、經(jīng)驗豐富、反應迅速的檢維修隊伍。

張麟： 從智能化管道、操作和人員安全等方面來(lái)說(shuō)，站場(chǎng)無(wú)人值守已經(jīng)成為天然氣長(cháng)輸管道發(fā)展的大趨勢。同時(shí)隨著(zhù)自動(dòng)化控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)邏輯控制和遠程控制相結合的方式，已經(jīng)能夠滿(mǎn)足遠程控制無(wú)人值守現場(chǎng)技術(shù)要求。

分輸站和環(huán)境艱苦地區的壓氣站場(chǎng)，可以考慮無(wú)人值守站場(chǎng)。初期可以選擇工藝較為簡(jiǎn)單，用戶(hù)用氣具備較好的災備能力（管存較大或有備用氣源），地理位置與大型有人值守站場(chǎng)、維搶中心或管理處較近，方便人員快速到達的站場(chǎng)，優(yōu)先進(jìn)行無(wú)人值守站場(chǎng)推廣。無(wú)人值守分輸站，其工藝設備應按照多發(fā)故障備用，并與用戶(hù)簽訂供氣一旦中斷自保供時(shí)間協(xié)議，確保供氣安全。采用區域化管理，集中配備維搶修人員，確保無(wú)人值守站場(chǎng)故障后維護人員可在1小時(shí)內到達現場(chǎng)，并第一時(shí)間恢復生產(chǎn)運行。

問(wèn)題二：無(wú)人值守站哪些設備和工藝流程應具備調度中心遠程控制功能？

譚春波： 目前國內主干管網(wǎng)和省級天然氣管網(wǎng)基本都實(shí)現了閥門(mén)遠控，中心遠控模式是對多個(gè)閥門(mén)遠控進(jìn)行邏輯連鎖，從減少控制環(huán)節上減少誤操作。個(gè)人認為，如分輸站實(shí)施無(wú)人值守，應當在現有安全儀表連鎖系統的基礎上，首先考慮將站場(chǎng)主要工藝系統如過(guò)濾、計量、調壓支路實(shí)現中心遠控或自動(dòng)切換。其次，要考慮計量與調壓系統的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現啟動(dòng)輸氣、停止輸氣的中心遠控和自動(dòng)停輸。最后，還應考慮生產(chǎn)輔助設施的中心遠控，如供電系統、監控系統、安防系統、溫濕度控制等。

張國良： 實(shí)現無(wú)人值守，調控中心遠程控制功能應包括：①場(chǎng)站ESD系統遠程關(guān)斷功能。②場(chǎng)站工藝遠程控制：過(guò)濾、調壓、計量支路切換。③場(chǎng)站分輸目標控制：壓力、流量、日指定。④場(chǎng)站視頻監控云臺遠程控制。⑤場(chǎng)站可燃氣體區域檢測控制。⑥場(chǎng)站自控通信系統冗余自動(dòng)切換功能。⑦場(chǎng)站（陰保站）恒電位儀遠程控制功能（參數監控、電位調整、遠程上下電）。

無(wú)人值守站需要加強三方面工作。首先是在完備的綜合報警平臺的基礎上，充分發(fā)揮調控中心職能，提升調度員發(fā)現問(wèn)題處置緊急情況的能力。其次在管理部門(mén)設立維護中心，負責所轄區域內場(chǎng)站、管線(xiàn)的運維管理及巡檢，確保各系統設備處于良好運行維護狀態(tài)。再者就是提升管理部門(mén)專(zhuān)業(yè)人員、巡線(xiàn)隊人員對于場(chǎng)站及閥室工藝的掌握程度，針對各場(chǎng)站運行中的風(fēng)險點(diǎn)制定應急響應措施，制定應急預案并開(kāi)展日常周期性演練，確保緊急情況下距離最近的單位以最快的時(shí)間趕赴現場(chǎng)緊急處置。

吳海： 無(wú)人值守站的自動(dòng)化水平，應根據站場(chǎng)的主要功能和安全需求加以確定。以輸氣站為例，無(wú)人值守后，需要實(shí)現過(guò)濾、計量、調壓支路的遠程控制或自動(dòng)切換，根據站場(chǎng)功能實(shí)現壓力和流量的自動(dòng)調節，與下游結算的站場(chǎng)要實(shí)現對日輸氣量的自動(dòng)控制。需對現有工藝系統進(jìn)行改造，增加電動(dòng)或氣液執行裝置，補充相應的儀表裝置，對電源系統、控制系統、通信系統的可靠性予以重點(diǎn)加強。

調度中心仍應將重心放在管網(wǎng)調度和站場(chǎng)氣量分配上，結合管網(wǎng)特點(diǎn)按區域配置中心站場(chǎng)，由中心站場(chǎng)遠方控制無(wú)人站場(chǎng)設備，盡量實(shí)現子組級控制，即氣量目標控制，一鍵啟動(dòng)輸氣、切換支路、一鍵停氣、緊急停站等，避免人員花費過(guò)多精力在單個(gè)設備操作上。同時(shí)也要預留單設備遠方操作功能，通過(guò)權限切換，實(shí)現無(wú)人站場(chǎng)、中心站場(chǎng)、調度中心三級操控功能。

孫立剛： 無(wú)人值守分輸站的過(guò)濾、計量和調壓設備應設置備用工作路。過(guò)濾器主備路應根據液位高低和差壓高低信號自動(dòng)切換；流量計主備路應根據流速高低和故障信號自動(dòng)切換；調壓設備可根據流量、壓力和故障信號自動(dòng)切換和控制。上述備路的切換和控制均由自動(dòng)執行機構驅動(dòng)閥門(mén)（多為電動(dòng)和自力式閥門(mén)）實(shí)現，邏輯由站控系統的PLC完成，調控中心只需要下達分輸支路出口壓力或流量的宏觀(guān)命令即可實(shí)現遠程控制。

一個(gè)容易被忽視的設備是進(jìn)站平衡閥和調壓閥組上游的平衡閥。在站場(chǎng)停運和泄壓放空后，站內外壓差較大，為避免進(jìn)站主閥難以開(kāi)啟和沖刷損壞，應先開(kāi)啟進(jìn)站平衡閥，再開(kāi)啟進(jìn)站主閥；分輸支路停運通常先關(guān)閉上游截斷閥，待調壓閥上下游壓力平衡后再關(guān)閉下游截斷閥，因此再啟動(dòng)前也存在較大壓差，需要平衡閥充氣。為實(shí)現站場(chǎng)和分輸支路的自動(dòng)充氣，應考慮設置自動(dòng)執行機構驅動(dòng)的平衡閥。如果平衡閥和ESD閥門(mén)并聯(lián)，平衡閥應有ESD功能，即電動(dòng)閥應由UPS供電，氣動(dòng)閥和企業(yè)聯(lián)動(dòng)閥應為失效關(guān)閉類(lèi)型。

對于壓氣站的無(wú)人值守，除要求壓縮機組、空冷器等主要工藝設備能遠程控制外，還應特別關(guān)注輔助系統的設備能否實(shí)現遠程控制，關(guān)鍵的溫壓流變、設備狀態(tài)信號能否上傳，比如去往每一臺壓縮機的干氣密封截斷閥能否自動(dòng)開(kāi)關(guān)、電機和變頻冷卻系統的信號能否上傳，這些往往是容易被忽視的問(wèn)題。

張麟：無(wú)人值守站場(chǎng)建立在調控中心遠程控制基礎上。隨著(zhù)天然氣管網(wǎng)和管道控制技術(shù)的不斷發(fā)展，納入調控中心遠程控制的無(wú)人值守站場(chǎng)將不斷增加，如果繼續采用現場(chǎng)閥門(mén)單體操作模式，勢必會(huì )造成調控中心調度工作量的激增。所以無(wú)人值守站場(chǎng)必須采用多設備聯(lián)鎖邏輯控制，真正實(shí)現遠程控制而不是遠程操作�？傮w原則為調控中心通過(guò)SCADA系統向站控系統下發(fā)控制指令，站控系統通過(guò)控制邏輯自動(dòng)按照中心指令完成工藝控制。

應具備的功能包括：一鍵啟站、停站；分離、計量、調壓系統故障自動(dòng)切換，輸氣支路隨用戶(hù)需求自動(dòng)增減；輸氣壓力\流量控制及對應的高低流量\壓力保護；日指定數值的接收與計算反饋；適應不同用戶(hù)用氣規律的日指定分輸自動(dòng)控制；爆管、火災、可燃氣聯(lián)鎖ESD系統安全保護；站控、中控控制權無(wú)擾動(dòng)切換；與調控中心通訊狀態(tài)檢測；站場(chǎng)過(guò)程控制系統、安全儀表系統運行狀態(tài)監測及報警；站場(chǎng)供電系統狀態(tài)監測及報警，陰保系統狀態(tài)監測及報警；周界檢測及報警。

問(wèn)題三：無(wú)人值守站如何進(jìn)行管理？怎樣確定區域化管理范圍？安防應滿(mǎn)足哪些條件？

張麟： 無(wú)人值守站最需要解決的問(wèn)題是故障時(shí)間控制。站場(chǎng)失效等故障時(shí)間的長(cháng)短，直接影響用戶(hù)供氣、管道輸量等生產(chǎn)運行安全，故障管理是重中之重，其中又可分為降低故障率和故障后恢復兩部分內容。降低故障率的措施主要有提升設備可靠性、增加故障多發(fā)設備備用數量、降低單體故障對整體系統運行影響、提高控制系統穩定性等。在此基礎上如再出現站場(chǎng)失效情況，需要現場(chǎng)人工干涉解決。無(wú)人值守站場(chǎng)區域化設置及管理將直接影響故障后恢復時(shí)間的長(cháng)短，因此從各作業(yè)區或有人值守站場(chǎng)到各無(wú)人值守站場(chǎng)的路途時(shí)間不應超過(guò)1小時(shí)，管理范圍應以此為標準。同時(shí)應考慮作業(yè)區所轄無(wú)人值守站場(chǎng)同時(shí)發(fā)生失效的極端情況，以及例行巡檢和人員輪休情況等，確定作業(yè)區所需維護人員數量，最終確定專(zhuān)業(yè)人員和管理人員數量。各無(wú)人站場(chǎng)應設置安防人員并安排技能培訓，在應急情況下可以觸發(fā)操作無(wú)人站場(chǎng)ESD系統，確保重大災害事故不會(huì )進(jìn)一步擴大。

吳海： 無(wú)人值守站的日常運行控制應由區域化中心站管理，調度中心只對管網(wǎng)的流量、壓力和氣量等重點(diǎn)參數進(jìn)行監控，必要情況下收回操作權限，由調度中心直接控制。無(wú)人值守站設備的維護保養，由區域化中心站場(chǎng)派人完成，原站場(chǎng)所轄管線(xiàn)由中心站統一管理。

區域化管理范圍基本控制在1小時(shí)車(chē)程內，管轄管線(xiàn)不超過(guò)200公里，車(chē)輛、維護設施也配置在中心站場(chǎng)。中心站場(chǎng)除配置監盤(pán)值班人員外，還應配置巡檢、維護人員，負責其管轄周邊站場(chǎng)的巡護和就地操作。鑒于目前公安部門(mén)的要求，還需配備安保人員。實(shí)現無(wú)人值守，需對環(huán)境感知能力予以高度重視。目前站場(chǎng)安防系統主要有：振動(dòng)光纖周界報警系統、工業(yè)視頻監控系統、門(mén)禁系統、火災報警系統、可燃氣體報警系統。這些系統對于無(wú)人值守站場(chǎng)感知能力仍顯不足，監測死角較多，也缺乏自動(dòng)識別、辨別能力。正在考慮應用視頻影像識別、激光或超聲波泄漏監測等技術(shù)。

張國良： 區域化管理范圍劃分原則:首先考慮駐地至管轄場(chǎng)站應急響應時(shí)間，一般為1～2小時(shí)為宜。其次考慮行政區域劃分情況，盡量劃分至同一行政區域，一是可以減少跨行政區域企地協(xié)調難度，二是可以加強企地聯(lián)動(dòng)，充分調配使用應急資源。三是合理安排區域化管理下轄線(xiàn)路和場(chǎng)站數量，避免出現勞逸不均的情況。

區域化管理是無(wú)人值守場(chǎng)站安全管理的基礎，是應急響應和日常檢維修的中堅力量。根據站場(chǎng)規模和數量，個(gè)人認為1個(gè)區域生產(chǎn)單位應由2～3名基層領(lǐng)導和6～10名運維人員組成，設置工藝、設備崗，計量、自控、通信、電氣崗，線(xiàn)路、陰保崗，安全崗，綜合崗等，開(kāi)展日常設備巡檢維護，專(zhuān)業(yè)較強、難度較大的設備維護檢修工作由檢維修中心或外委單位負責。無(wú)人值守站安防應滿(mǎn)足以下條件。

①門(mén)禁系統，實(shí)現人員進(jìn)出場(chǎng)站報警門(mén)功能。②視頻監控系統，實(shí)現大門(mén)及工藝區等區域圖像監視、視頻回放、本地及遠程控制、移動(dòng)偵測等功能。③周界安防系統，在圍墻增加鐵蒺藜的基礎上增加周界安防，與視頻監控系統實(shí)現報警聯(lián)動(dòng)功能。④防爆對講系統，安裝中心端及現場(chǎng)端設備，實(shí)現調控中心與場(chǎng)站工藝區實(shí)時(shí)對講功能，有利于日常調度及應急指揮。⑤緊急情況報警功能，在站控室內明顯位置,安裝一個(gè)緊急玻碎報警按鈕（ESD） ,當遇到緊急情況可以人為擊破此按鈕(此為最高報警權限)，觸發(fā)場(chǎng)站ESD聯(lián)動(dòng)，使安裝門(mén)禁系統的緊急逃生門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，調控中心實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)報警情況，并可以過(guò)視頻和語(yǔ)音進(jìn)行遠程指揮及時(shí)處置。⑥消防報警系統聯(lián)動(dòng)功能，消防報警信號經(jīng)綜合智能控制模塊接入站控系統，警情發(fā)生時(shí)，控制中心監控端實(shí)時(shí)聲光告警，同時(shí)聯(lián)動(dòng)視頻監控系統和門(mén)禁控制系統。視頻監控系統對現場(chǎng)進(jìn)行監控、錄像，并輸出報警信號、現場(chǎng)圖像至調控中心，門(mén)禁系統根據需要遠程遙控打開(kāi)或系統自動(dòng)打開(kāi)緊急逃生門(mén)，并且可以利用防爆對講系統進(jìn)行遠程通話(huà)指揮，實(shí)現遠程應急指揮處置。

譚春波： 無(wú)人值守站實(shí)施作業(yè)區區域化管理。一個(gè)作業(yè)區管轄半徑約50公里，設2～4個(gè)站場(chǎng)， 3～6個(gè)閥室，車(chē)程1個(gè)小時(shí)以?xún)�。作業(yè)區實(shí)施運檢維一體化管理，包含站場(chǎng)閥室巡檢、設備運行維護維修、管道保護等職能。人員配置主要包括運維人員4～6名，管道保護人員（含巡線(xiàn)） 6人。另外設置一個(gè)搶維修中心負責設備設施的春秋檢工作。

安防方面，以簡(jiǎn)單實(shí)用為主。首先從物理隔絕上考慮實(shí)體圍墻及防攀爬網(wǎng)。其次考慮監控報警系統，如基于視頻監控的報警錄像系統或周界光纖預警與視頻聯(lián)動(dòng)系統（個(gè)人覺(jué)得基于視頻監控的報警錄像系統足矣）。此外設置24小時(shí)保安看護。

孫立剛： 本人不是運行管理方面的專(zhuān)家，只能提出有關(guān)技術(shù)方面的建議。為推行站場(chǎng)無(wú)人值守，建議業(yè)主單位在可研階段即提出無(wú)人值守的要求，并按無(wú)人值守制定技術(shù)方案。在建設階段，應確保在投產(chǎn)前為控制系統的現場(chǎng)調試留出足夠時(shí)間，使站場(chǎng)按調控中心控制模式投產(chǎn)。無(wú)人值守不代表無(wú)人管護，每座站場(chǎng)應根據周邊的社會(huì )環(huán)境和安保要求設置安保人員。站場(chǎng)實(shí)現無(wú)人值守后，人員的巡檢頻率必然降低，建議研究在站場(chǎng)增設部分聲學(xué)和光學(xué)檢測報警設施，代替人員的巡檢工作。

《管道保護》2018年第5期（總第42期）