發布時間：2019-01-12所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：為提高輸油管網日常運行的可靠性，必須掌握各類儀表設備的運行情況，找出管道日常運行過程中的薄弱環節，規范設備設施的管理。對中國石油管道公司所轄輸油管道4年非計劃停輸情況進行統計分析，結果表明：引起非計劃停輸的主要原因包括自控通信故障、設
摘要：為提高輸油管網日常運行的可靠性，必須掌握各類儀表設備的運行情況，找出管道日常運行過程中的薄弱環節，規范設備設施的管理。對中國石油管道公司所轄輸油管道4年非計劃停輸情況進行統計分析，結果表明：引起非計劃停輸的主要原因包括自控通信故障、設備故障以及外電故障，此外，人為誤操作造成的管道非計劃停輸也是不可忽視的重要因素。通過深入分析非計劃停輸的具體原因，提出了減少非計劃停輸的措施，為輸油管道的安全平穩運行提供依據。同時，建議在生產管理中要嚴格落實非計劃停輸的考核，加強對管道非計劃停輸的重視。
關鍵詞：輸油管道,非計劃停輸,自控通信故障,設備故障,外電故障,誤操作
輸油管道停輸包括計劃停輸和非計劃停輸，計劃停輸是根據管道計劃輸量及上下游資源需求對管道進行停輸操作，而非計劃停輸是指因機械、電氣、自動化、通信等設備故障以及人為誤操作導致的管道停輸。管道非計劃停輸是輸油管道可靠性指標管理中的一個重要指標。
輸油管道的非計劃停輸會直接影響輸油管網的安全平穩運行以及上下游煉廠的正常運行;同時，對輸油設備使用壽命、設備維修費用、熱油管道燃油消耗等都會造成負面影響，從而給企業造成經濟損失[1-3]。因此，提高輸油管網的可靠性，加強對站場設備的精細化管理，準確掌握基層站場設備日常運轉情況，從而減少管道的非計劃停輸次數尤為重要。
通過統計2013-2016年中國石油管道公司所轄輸油管道非計劃停輸情況，對非計劃停輸的原因展開分析，制定了減少非計劃停輸的措施，為今后加強薄弱環節的維護管理提供參考和依據，以保障輸油管道的安全平穩運行。
1非計劃停輸原因
影響輸油管道非計劃停輸的具體原因可以分為以下幾個方面：①人為誤操作，主要是指由于站場工作人員或維檢修人員誤操作所引起的非計劃停輸;②外電故障，其在整個非計劃停輸次數中所占的比例較大，主要是由于站場當地供電部門供電線路故障引起的停電或外電波動;③設備故障，其包括輸油泵甩泵、機械密封漏油、閥門內漏等;④自控通信故障，是指由于程序原因、通訊中斷、現場儀表故障或接線問題等原因導致的非計劃停輸;⑤可燃氣體報警，主要是指站場可燃氣體高高報誤報警觸發站場ESD保護程序所引起的非計劃停輸;⑥電力故障，由于站場或閥室供電電路故障導致失電。
自2013年中國石油管道公司將非計劃停輸作為分公司績效考核指標以來，非計劃停輸次數逐年減少，從2013年的65次降至2016年的24次，其中在整個非計劃停輸次數中自控通信故障、外電故障以及設備故障所占比例較大，其次是電力故障、人為誤操作導致的非計劃停輸。
2故障分析及改進措施
在輸油管道的日常生產管理過程中，如果能夠預知引起非計劃停輸的各類故障，從而加強對故障設備的管理和維護，可以避免大部分非計劃停輸的發生。因此，需要對輸油管道非計劃停輸故障進一步細化分析并提出改進建議，為管道安全運行提供參考。
2.1自控通信故障
自控通信故障主要是指自控儀表故障、設備保護邏輯程序不合理、自控通訊中斷、PLC故障等。其中，自控儀表故障占比最大，主要包括壓力信號丟失、儀表狀態與SCADA系統顯示不一致等;程序問題次之，主要是設備保護程序設置不合理、水擊保護誤觸發、閥門離開全開位觸發ESD等;自控通信中斷占比最小，主要是通信中斷觸發全線ESD緊急停輸;PLC故障則主要是PLC控制網模塊故障、機柜死機等數據傳輸故障造成的泵停機觸發ESD等。
隨著近年來管道行業自動化水平不斷提高，儀表自動化設備成為管道輸油自控系統的核心，直接影響到管道生產運行的安全，因此必須做好自動化設備故障預防及自控系統的維護管理[4-6]：①定期開展通信、自動化春秋檢，對自動化儀表、PLC等關鍵設備進行校對檢驗;②加強自控設備的日常維護保養工作及巡檢力度;③重視新建管道、自動化通信系統等更新改造工程的前期工作，從根源上抓起，提高工程建設質量，從本質上提高整個管道系統的可靠性水平;④對于存在自控通信故障的站場進一步完善其自控程序、ESD程序，并加強對現有通信設備的維護與管理，一旦出現故障，及時聯系設備廠家或軟件供應商進行維修，避免發生非計劃停輸。
2.2外電故障
外電故障在整個非計劃停輸次數中所占比例較大，主要是由于輸油站場當地供電部門供電線路及設備故障導致的電壓波動、停電等，從而觸發管道全線ESD，造成非計劃停輸[7-8]。電力線路是輸油管道安全運行的重要保證，一旦電力企業不能合理有效地對供電線路進行維護，將可能導致線路出現故障，進而影響輸油管道電力設備的安全運行。因此，應加強與外電供電公司或地方電力局的溝通，提高電氣技術人員的業務能力，對外電倒閘或維修操作提前做好應對準備，同時關注站場供電系統的穩定性，避免因供電中斷造成停輸。此外，若由于自然原因或上級電網故障原因導致停電，應當及時聯系電力部門恢復供電。
2.3設備故障
設備故障是引起管道非計劃停輸的重要原因之一，主要包括輸油泵故障、閥門故障及過濾器堵塞等。其中，輸油泵故障在引起管道非計劃停輸的設備故障中所占比例最大，包括甩泵、泵機械密封泄漏以及電機故障等。甩泵的原因有流量揚程降低、電流超高、振動值增大、軸承溫度過高等[9-11];泵機械密封泄漏主要是指離心泵在運轉過程中突發泄漏，少數是由于正常磨損或已達到使用壽命年限，而大多數是由于工況變化較大或操作、維護不當引起;調速電機故障主要是軟啟動和變頻的問題較多，尤其是控制系統問題。調節閥故障是次要原因，主要是閥門在使用過程中出現元件磨損變形、卡堵、噪聲與振動過大、泄漏等問題[12-14]。
過濾器堵塞占比最小主要是由于管道內蠟、鐵銹等雜質較多引起的。各類設備管理及預防性維護措施包括：①加強各基層站隊設備維檢修力度，尤其是加強對輸油泵、調節閥、干線閥門等關鍵設備的巡護維檢力度，嚴格執行各項設備維護保養規程，對較容易出問題的設備進行全過程管理，提高對故障的敏感性及解決故障的緊迫性，加強設備運行的穩定性;②根據故障設備管理程序，切實完成安全隱患整改工作，加強對故障設備的管理，定期進行設備維護保養，提高檢修質量與設備管理水平;③設備故障實行閉環跟蹤管理，每項故障管理要落實責任人，明確完成時間，保留記錄和處理結果，如過濾器頻繁堵塞而引起的緊急停輸，除管道中控過程嚴密監控外，每次啟輸前先清理過濾器，并可在工藝管理上根據油品質量情況安排管道定期或不定期清管。
2.4人為誤操作
人為誤操作是引起非計劃停輸不可忽視的因素[15-17]，主要包括3個方面：①由于站場員工責任心不強、安全意識淡薄以及業務素質不高，未認識到嚴格執行操作過程的重要性，在開關閥門操作過程中未嚴格執行“先開后關”原則，造成憋壓甩泵，從而觸發水擊等;②站場施工作業管理上存在問題，未嚴格執行施工管理程序完成相關操作，操作期間可能存在操作票制度執行不到位的情況，以及由于監護不到位，第三方人員在自控調試過程中誤操作造成的管道非計劃停輸;③中控管道調控過程中，站場人員誤報或瞞報導致調度人員誤判斷，從而進行管道緊急停輸操作。
因此，從管理的角度來看，建立有效的培訓機制和管理制度是降低人為誤操作的基本措施：①加強自動化、通信、設備及電氣等技術能力培訓，提高站場員工的整體素質。②加強自控系統調試，尤其是ESD調試期間站場技術人員和第三方施工人員的培訓和管理工作，嚴格履行各項規范制度，調試時嚴格執行方案，禁止無關人員隨意觸碰設備或在作業區走動。
同時對測試時間進行統籌規劃，防止今后因誤操作導致非計劃停輸的發生。③提高員工的溝通協調能力，尤其應加強與下游收油單位或分輸收油單位的溝通，建立一種提醒機制或在其操作前申請核對操作票，避免因第三方原因操作造成管道非計劃停輸。
2.5電力故障
電氣設備的安全運行直接關系到整個輸油管道的正常運行，并保證工作人員的生命和財產安全[18-20]。由電力故障情況可知，高壓電故障是造成非計劃停輸的主要原因，這是由于變電所中電纜變壓器、電流/電壓互感器、UPS電源未能正常為站控系統提供不間斷電源等，從而造成站場失電停泵，管道停輸;低壓電故障占比較小，主要涉及閥門等低壓設備供電線路出現故障觸發動作，如計量區閥門出現中間態觸發站關閉水擊保護，導致全線緊急停輸，以及閥室閥門保險熔斷觸發全線ESD，從而造成非計劃停輸。
輸油管道電氣設備的安全管理涉及高低壓供電裝置、供電線路及日常維護保養等方面，因此，為保障輸油氣管道電氣設備安全管理工作的有效開展，應從以下幾個方面改進：①積極開展電氣設備的春秋檢工作，重點檢查易損易壞的電氣設備，建立完善的操作規范，以確保電氣設備的安全運行;②有針對性地制訂電氣設備故障應急預案，并認真執行，做好事故應急預案的培訓和演練工作，一旦發現異常情況，必須及時按照應急預案采取合理的應急措施，避免事件影響的擴大化;③開展安全與專業知識培訓，使站場電氣技術人員熟練掌握輸油氣管道電氣設備的操作規程，具備較強的安全意識。
3結論
通過對2013-2016年中國石油管道公司所轄管道非計劃停輸的統計及原因分析可見，在輸油管道系統中，自控通信故障是可靠性最薄弱的部分，引起非計劃停輸所占比例最大，因此在日常運行管理中，應加大自控通信設備及系統的維護及巡檢力度;其次是設備故障和外電故障，需要提高輸油泵、閥門等關鍵設備的維護檢修質量，確保設備運行的可靠性。此外，針對輸油氣管道非計劃停輸制定考核機制，明確考核方法，量化考核指標，督促各基層單位加強對非計劃停輸的重視，做好自控通信系統及關鍵設備的預防性維護工作。
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