天然氣凈化廠應(yīng)急管理數(shù)字化推廣及應(yīng)用

　　[摘 要]為降低事故救援過程中次傷災(zāi)害擴(kuò)大事故，天然氣凈化廠在應(yīng)急管理中引入數(shù)字化系統(tǒng)來減少救援過程中人員傷亡事故發(fā)生。本文就數(shù)字化系統(tǒng)在應(yīng)急演練過程中的應(yīng)用效果進(jìn)行總結(jié)分析，同時不斷摸索運行過程中存在問題及改進(jìn)意見。
　　[關(guān)鍵詞]數(shù)字化 事故 應(yīng)急管理
　　中圖分類號：S325 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0380-01
　　一、天然氣凈化廠危險性分析
　　天然氣凈化廠生產(chǎn)現(xiàn)場具有易燃、易爆、高壓、高溫、有毒、有害及腐蝕等危險，稍有不慎就會引發(fā)事故事件，具體危險源及產(chǎn)生后果如下：
　�。ㄒ唬└邏禾烊粴庑孤┊a(chǎn)生后果：天然氣達(dá)爆炸極限時，遇到火花或靜電會發(fā)生爆炸，一旦泄漏將造成火災(zāi)爆炸事故。
　　（二）硫化氫泄漏產(chǎn)生后果：天然氣凈化廠中部分單元涉及原料天然氣及酸氣（未脫除硫化氫氣體），當(dāng)空氣中濃度達(dá)到70～150mg/m3時，出現(xiàn)呼吸道及眼刺激癥狀；當(dāng)濃度達(dá)300mg/m3時，6～8分鐘出現(xiàn)眼急性刺激癥狀，稍長時間接觸引起肺水腫；濃度達(dá)760mg/m3，15～60分鐘，發(fā)生肺水腫、支氣管炎及肺炎，頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐；濃度達(dá)1000mg/m3時，數(shù)秒便會急性中毒、呼吸麻痹致死亡。
　�。ㄈ�）甲醇中毒產(chǎn)生后果：入口服5～l0mL可致嚴(yán)重中毒，30mL可致死；一次口服15mL，或2天內(nèi)分次口服累計達(dá)124～164mL，可致失明；空氣中濃度達(dá)39～65g/m3，吸入30～60分鐘可致中毒。
　�。ㄋ模┘状颊羝�爆炸產(chǎn)生后果：在21.2℃，甲醇蒸氣與空氣混合濃度達(dá)6～36.5%時遇到明火會發(fā)生爆炸。
　�。ㄎ澹└邏何鬯�泄漏產(chǎn)生后果：回注水壓力在20Mpa-25Mpa間，具有一定的腐蝕性，隨著時間延長導(dǎo)致管線腐蝕，承壓能力減弱，引起高壓刺漏傷人。
　�。�六）高溫燙傷產(chǎn)生后果：供熱單元導(dǎo)熱油溫度達(dá)180℃，管線之間的法蘭連接部位松動錯位導(dǎo)致導(dǎo)熱油刺漏，將造成人員燙傷。
　　（七）設(shè)備超壓產(chǎn)生后果：容器中介質(zhì)超過設(shè)計壓力會導(dǎo)致設(shè)備破裂，介質(zhì)泄漏引起火災(zāi)爆炸、人員傷亡事故。
　　二、凈化廠數(shù)字化簡介
　　為使裝置運行安全可靠、抵抗事故的能力，天然氣凈化廠自控系統(tǒng)由過程控制系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)及火災(zāi)報警系統(tǒng)三個功能相對獨立并互相聯(lián)系的控制系統(tǒng)構(gòu)成。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)及火災(zāi)報警系統(tǒng)對全廠火氣監(jiān)控及安全聯(lián)鎖停車智能化管理。
　　自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)依據(jù)硬件構(gòu)成及分布，利用系統(tǒng)供應(yīng)商技術(shù)支持搭建而成。鑒于自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件分布于中心控制室CCR、儀表控制間FAR及變頻器室（TIR）和水源井，通過光纜實現(xiàn)各部分間通信，保證網(wǎng)絡(luò)可靠運行。系統(tǒng)硬件由C300控制器、QPP-0001控制器、IO附件和Control Wave控制器及IO附件與服務(wù)器、操作員站等組成。通過各種功能模塊的結(jié)合應(yīng)用，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程監(jiān)測、控制及安全性管理。
　　自控系統(tǒng)根據(jù)各生產(chǎn)單元的生產(chǎn)屬性、安全性要求分別負(fù)責(zé)不同單元的生產(chǎn)運行監(jiān)控工作，具體情況如下：
　�。ㄒ唬┒帱c檢測控制
　　在儀表的設(shè)置上采用多表檢測機(jī)制確保檢測的有效性和準(zhǔn)確性，在重要的檢測點通過設(shè)置不同類型的儀表共同檢測或者通過設(shè)置多路儀表進(jìn)行檢測。對于關(guān)鍵設(shè)備采用“多表檢測、多點控制”原則即通過多臺表來檢測關(guān)鍵參數(shù)、通過多個控制閥門及在閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)置冗余電磁閥來提高儀表運行的準(zhǔn)確可靠。
　　（二）自動化停運設(shè)備
　　關(guān)鍵動設(shè)備控制采用自控優(yōu)先控制。正常工況K1為低電平（常開）、K2為高電平（常閉），發(fā)生危險工況時可通過操作站發(fā)送停運信號使得K2失電，KM斷開，關(guān)鍵設(shè)備停運；若自控系統(tǒng)同時發(fā)生故障，停運信號無法發(fā)出時亦可通過斷開停運信號中的停信號保險實現(xiàn)遠(yuǎn)程停運，確保設(shè)備安全穩(wěn)定。
　�。ㄈ�）單獨設(shè)置安全自控系統(tǒng)
　　獨立的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)和火氣系統(tǒng)，用來保證全廠聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全獨立性，并根據(jù)不同的非正常工況設(shè)置了四個級別的安全聯(lián)鎖動作，確保在非正常工況下能夠按預(yù)設(shè)動作實現(xiàn)有序停車保證裝置和人員的安全。
　　二、數(shù)字化在應(yīng)急演練中的實踐運用
　　為切實做到“防患于未然，控制于初起，降低人員傷亡”的理念，在日常應(yīng)急演練中引入數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行危險場所監(jiān)控、消除危險源，減少甚至避免救援人員進(jìn)入危險場所作業(yè)，降低救援風(fēng)險的同時提高了現(xiàn)場員工反應(yīng)協(xié)同和實戰(zhàn)能力。
　�。ㄒ唬┙�立可靠的自控系統(tǒng)
　　1、定期檢測，確保可靠備用
　　為確保生產(chǎn)區(qū)域無可燃?xì)怏w和有毒氣體泄漏，在涉及危險氣體泄漏場所設(shè)置有毒氣體檢測儀和紅外可燃?xì)怏w檢測儀，對現(xiàn)場可燃?xì)怏w（甲烷和甲醇）和硫化氫進(jìn)行監(jiān)測。對所有氣體檢測儀進(jìn)行100%檢定，不達(dá)標(biāo)設(shè)備立即更換；在易發(fā)生火災(zāi)區(qū)域安裝火焰檢測儀進(jìn)行全廠火災(zāi)監(jiān)測，定期使用火焰發(fā)生器進(jìn)行逐一比對。每月定時對全廠所有有毒氣體、火災(zāi)報警及手報按鈕性能、外管、接地、檢測探頭等進(jìn)行逐一測試檢查。
　　2、邏輯多選一，提前預(yù)警
　　為確保故障設(shè)備能夠及時發(fā)現(xiàn)，引入“多選一”邏輯，即：多臺設(shè)備中只要有一臺設(shè)備發(fā)生故障就會發(fā)生系統(tǒng)報警，及時進(jìn)行維護(hù)，確保監(jiān)控設(shè)備全部完好。
　　3、演練抽檢
　　結(jié)合應(yīng)急演練，對相關(guān)區(qū)域設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行抽檢，模擬報警狀態(tài)檢測其運行狀況。
　�。ǘ�）將事故控制于初期
　　1、多重報警，穩(wěn)定可靠
　　全廠有毒氣體、可燃?xì)怏w及火焰檢測儀表中任意一臺儀表報警時，會通過火氣系統(tǒng)將報警信號同時傳輸至相應(yīng)區(qū)域聲光報警器，提示現(xiàn)場作業(yè)人員緊急撤離危險區(qū)域；傳輸至工程師站輔操臺協(xié)助管理人員、專業(yè)人員對現(xiàn)場情況進(jìn)行判斷處理；傳輸操作員站，提示中控監(jiān)控人員及時作出應(yīng)急處理。
　　2、視頻追蹤、確定險情
　　發(fā)生險情后，中控室通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對危險區(qū)域進(jìn)行全方位搜索，精準(zhǔn)確認(rèn)險情，為下一步應(yīng)急搶險提供支持。
　�。ㄈ�）遠(yuǎn)程控制，規(guī)避人員風(fēng)險
　　1、裝置遠(yuǎn)程操作
　　引入數(shù)字化搶險后，操作人員可通過操作站、數(shù)字化機(jī)柜間及配電室等相對安全區(qū)域?qū)崿F(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程停運、流程切斷、系統(tǒng)放空應(yīng)急等操作，消除或降低危險源危害性，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，同時也降低了現(xiàn)場人員操作風(fēng)險。
　　2、現(xiàn)場險情實時監(jiān)控
　　結(jié)合現(xiàn)場工藝監(jiān)測儀表、工作環(huán)境氣體（火焰）監(jiān)測儀表、視頻監(jiān)控三者對現(xiàn)場險情進(jìn)行實時監(jiān)控并及時調(diào)整搶險方案，確保險情可控，徹底避免了以往搶險中險情監(jiān)控與現(xiàn)場搶險分離，盲目搶險的狀況。
　　三、實際應(yīng)用效果評價
　　1、將數(shù)字化系統(tǒng)引入應(yīng)急管理能夠在發(fā)生險情時處置險情由遠(yuǎn)程操作完成，現(xiàn)場只進(jìn)入救援小組進(jìn)行人員急救，避免了以往既搶險、又救援的多重工作，極大縮短了救援人員在危險場所逗留時間，降低救援風(fēng)險；
　　2、現(xiàn)場監(jiān)控、重要操作通過遠(yuǎn)程實現(xiàn)操作，實時傳輸現(xiàn)場實情，避免了以往險情監(jiān)控與現(xiàn)場搶險分離，盲目搶險的狀況；
　　3、提高了中控操作人員的協(xié)同反應(yīng)水平和實戰(zhàn)能力，提高了事故監(jiān)控的警惕性。
　　四、認(rèn)識及結(jié)論
　　1、實現(xiàn)遠(yuǎn)程應(yīng)急搶險必須要有可靠的儀表和數(shù)字化系統(tǒng)做后盾，需要不斷提升自控及儀表維護(hù)人員技能水平，持續(xù)優(yōu)化升級，確保設(shè)備完好；
　　2、遠(yuǎn)程搶險中控操作員是關(guān)鍵，高水平的技術(shù)能力是保障，操作人員對參數(shù)及現(xiàn)場情況的判斷尤為重要；
　　3、加強(qiáng)自控系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合監(jiān)控，提高監(jiān)控精確性；
　　4、關(guān)鍵設(shè)備及風(fēng)險較高的危險源點設(shè)置儀表與視頻雙重監(jiān)控，提高監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　提升應(yīng)急管理的數(shù)字化水平，減少了搶險人員的數(shù)量、工作量及危險場所逗留時間，從根本上降低了救援風(fēng)險，同時遠(yuǎn)程搶險對數(shù)字化系統(tǒng)的高要求，進(jìn)一步督促自控儀表及配電系統(tǒng)不斷完善優(yōu)化、提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性與可靠性，保證裝置安全平穩(wěn)運行。
　　作者簡介
　　劉磊（1986-），男，籍貫：甘肅省會寧縣，研究方向：安全管理、石油天然氣工業(yè)。

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