張旺

[摘? ? 要] 為消除或降低油田污水處理系統(tǒng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)工藝現(xiàn)狀和問題進(jìn)行分析，探究技術(shù)和管理措施，制訂適宜的安全管理對(duì)策。在持續(xù)的生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐中，通過系統(tǒng)維護(hù)、工藝改進(jìn)、數(shù)字化監(jiān)控、HSE體系管理等手段，提高了系統(tǒng)的安全防控水平。總結(jié)了產(chǎn)出水處理系統(tǒng)工藝更新、動(dòng)態(tài)跟蹤、風(fēng)險(xiǎn)防控、體系管理等技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制的本質(zhì)安全。

[關(guān)鍵詞] 產(chǎn)出水處理;工藝;安全;防控

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 21. 051

[中圖分類號(hào)] F273? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? A? ? ? [文章編號(hào)]? 1673 - 0194（2019）21- 0130- 03

0? ? ? 前? ? 言

從20世紀(jì)70年代以來，歐美國(guó)家發(fā)生不少重大的工藝安全事故，80年代起， 工藝安全逐步發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。其基本出發(fā)點(diǎn)是預(yù)防工藝物料（或能量）泄漏， 側(cè)重點(diǎn)是工藝系統(tǒng)或設(shè)施本身，目的是在設(shè)計(jì)、建造、操作和維護(hù)工程工藝設(shè)備和設(shè)施過程中，運(yùn)用工程知識(shí)、原理與經(jīng)驗(yàn)，消除或減少與工藝過程相關(guān)的危害。內(nèi)容包括信息、危害分析和變更等14個(gè)要素，其中工藝危害分析為工藝安全管理的核心要素，從根本上消除或減少系統(tǒng)存在的危害，其基本策略包括減少、替代、緩和與簡(jiǎn)化，最終實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全 [1]。

1? ? ? 污水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及主要工藝

1.1? ?生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀

安塞油田產(chǎn)出污水處理方式從最初1990年開始的無效回注（塞1-8、塞75井）逐步發(fā)展到有效回注，從第一座站王窯回注站算起，截至目前共配套建設(shè)有污水處理系統(tǒng)13套，日均產(chǎn)出污水量16 846 m3，所產(chǎn)污水全部實(shí)現(xiàn)有效回注。污水回注站點(diǎn)37座，日均回注產(chǎn)出水16 340 m3。轄回注井1 228口，平均單井井口壓力9.6MPa，單井日均回注量16 m3?，F(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)都已投入生產(chǎn)運(yùn)行，總體運(yùn)行連續(xù)平穩(wěn)。

1.2? ?主要水處理工藝

以聯(lián)合站為代表，系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)施包括：除油罐、中間水罐、注水罐、過濾器、污油污水池、外輸泵及配套管閥等。處理控制指標(biāo)先后發(fā)布了1988年、1994年、2012年《碎屑巖油藏水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》 （SY/T5329-2012）。2008年在原回注技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的室內(nèi)巖心試驗(yàn)，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料及采出水處理工藝現(xiàn)狀，下發(fā)油田采出水回注技術(shù)指標(biāo)（長(zhǎng)油開（2008）第05號(hào) 試行），對(duì)主要控制指標(biāo)部分進(jìn)行了調(diào)整（懸浮物含量，坪橋<15mg/L，其他區(qū)塊<10mg/L;含油量，招安<30mg/L，其他區(qū)塊<20mg/L），目前主要執(zhí)行2012年的標(biāo)準(zhǔn)。雖然各站點(diǎn)的具體工藝有所差別，但主體工藝相似，為簡(jiǎn)短的流程：一級(jí)除油、一級(jí)沉降和一級(jí)過濾[2]。比較典型的工藝流程如圖1所示。

2? ? ? 系統(tǒng)運(yùn)行中暴露的主要問題

自油田產(chǎn)出污水處理系統(tǒng)運(yùn)行以來，存在的主要問題包括：污水成分復(fù)雜，腐蝕性強(qiáng)，按現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處理成本高難度大;對(duì)站內(nèi)容器、設(shè)備、管閥的腐蝕嚴(yán)重，頻繁出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)運(yùn)行;在系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)改造中各類隱患風(fēng)險(xiǎn)較大，易造成人身傷害及環(huán)境污染;工藝安全管理存在漏洞和不足，影響運(yùn)行效果等。

3? ? ? 原因分析

3.1? ?技術(shù)因素

3.1.1? ?產(chǎn)出水處理效果是以水質(zhì)控制指標(biāo)為依據(jù)來衡量的

早期配套的處理工藝是以1988年下發(fā)的指標(biāo)要求實(shí)施的，經(jīng)1994年和2012年的更新，要求標(biāo)準(zhǔn)更高。2012年提出了主要控制指標(biāo)7項(xiàng)，輔助性指標(biāo)3項(xiàng)，1994年主要控制指標(biāo)8項(xiàng)，輔助性指標(biāo)5項(xiàng)，雖然種類減少，但要求更具體和嚴(yán)格。而工藝配套改造的過程較為遲緩，難以滿足要求。

3.1.2? ?設(shè)備材料的抗腐蝕性不夠

早期使用的大多為普通鋼管或防腐能力不足的設(shè)備儀表，大多使用不到一年腐蝕穿孔嚴(yán)重，無法正常使用。

3.1.3? ?選用的水處理設(shè)備設(shè)施處理能力和水質(zhì)指標(biāo)偏低

如除油罐控制指標(biāo)來水含油≤1 000mg/L，出口含油≤20mg/L，停留時(shí)間2-3h，設(shè)計(jì)能力不足，停留時(shí)間短， 出口含油超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);石英砂過濾器易形成堵塞和板結(jié);纖維球過濾器出口控制指標(biāo)：懸浮物≤10mg/L， 含油≤30mg/L，粒徑中值≤4μm，精度等級(jí)低，除油效果不佳;三級(jí)隔油池運(yùn)行不穩(wěn)定，風(fēng)險(xiǎn)大，沉積的污油泥難清理;污水外輸泵易腐蝕損壞等。

3.2? ?管理因素

3.2.1? ?油田滾動(dòng)開發(fā)，設(shè)計(jì)配套滯后

初期設(shè)計(jì)定型實(shí)施后變動(dòng)較少，隨產(chǎn)出水量增多，已有的能力和指標(biāo)很難滿足實(shí)際需要，致使系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行。

3.2.2? ?操作管理人員水平不足，影響運(yùn)行效果

運(yùn)行參數(shù)不平穩(wěn)，跑、冒、滴、漏常有出現(xiàn)，對(duì)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)措施不得力等。

3.2.3? ?管理簡(jiǎn)單粗放

在理念上不夠精細(xì)，只是維持運(yùn)行、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件、應(yīng)付檢查和考核，一些問題和現(xiàn)象未從根本上解決，致使隱患和風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)期存在。

4? ? ? 采取的工藝安全管理措施

4.1? ?運(yùn)行管理

系統(tǒng)投運(yùn)初期，在基礎(chǔ)管理方面，落實(shí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，制訂了系統(tǒng)運(yùn)行、資料錄取、化驗(yàn)及上報(bào)等系列制度及操作規(guī)程，每2小時(shí)正常開展工作巡查及資料的錄取填寫上報(bào)，主要監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)包括產(chǎn)出外輸水量、壓力、處理量、懸浮物含油等水質(zhì)指標(biāo)、溫度等，對(duì)出現(xiàn)的問題也能及時(shí)地組織處理。運(yùn)行動(dòng)態(tài)及控制指標(biāo)能基本滿足開發(fā)的需要，系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定。

4.2? ?生產(chǎn)維護(hù)

日常生產(chǎn)以維護(hù)性作業(yè)為主，如設(shè)備儀表的維護(hù)保養(yǎng)、定期校驗(yàn)、管閥滲漏的整改、儲(chǔ)罐及污油泥池的清理等。主要實(shí)施的為小班及集輸大隊(duì)的維護(hù)人員，只是維持系統(tǒng)能正常運(yùn)行。

4.3? ?工藝改進(jìn)措施

針對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行中暴露出的問題，我們進(jìn)行了系列的工藝改進(jìn)和試驗(yàn)：將耐腐蝕性差的普通鋼管更換為ABC管、雙金屬?gòu)?fù)合管，外輸管線應(yīng)用玻璃鋼管;王窯集中處理站產(chǎn)出水系統(tǒng)進(jìn)行了較大規(guī)模的改造，拆除原有部分設(shè)施，新建3 000 m3沉降除油罐、1 000 m3自然除油罐、2臺(tái)DL60型核桃殼過濾器、2臺(tái)GQL-2200型纖維球過濾器和配套4臺(tái)加藥泵等;在塞一聯(lián)合站試驗(yàn)應(yīng)用平衡態(tài)一體化裝置;在侯市集輸站應(yīng)用氣懸浮水處理裝置、對(duì)杏河集輸站的產(chǎn)出水過濾系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)建、將過濾器內(nèi)的普通纖維球改進(jìn)為改性纖維球、開展產(chǎn)出水的改型試驗(yàn)和紫外線殺菌試驗(yàn)等。通過試驗(yàn)研究，探索水處理的改善途徑，以不斷的技術(shù)進(jìn)步，有效提高了系統(tǒng)的處理能力和運(yùn)行指標(biāo)。

4.4? ?6S管理

除工藝上的改進(jìn)外，在管理方面也嘗試有益的方式。從2006年開始，引進(jìn)應(yīng)用6S管理法（后來稱精細(xì)管理法），對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整理、整頓，保持生產(chǎn)設(shè)施處于清潔、整齊、有序的狀態(tài)，并持續(xù)不斷地改進(jìn)工作環(huán)境的條件，以提高員工的工作積極性和工作效率，為確保生產(chǎn)質(zhì)量創(chuàng)造條件。通過幾年的實(shí)踐，生產(chǎn)環(huán)境得到極大的改觀，工作效率有效提高，人的因素和物的因素成分利用，各類安全隱患控制在較低水平。

4.5? ?HSE管理

4.5.1? ?HSE管理體系建設(shè)

最早的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系》（SY/T 6276-1997），提出了領(lǐng)導(dǎo)和承諾等7個(gè)關(guān)鍵要求（一級(jí)要素）、28個(gè)二級(jí)要素，在石油行業(yè)試驗(yàn)推廣HSE體系建設(shè)。2007年中石油集團(tuán)發(fā)布了《健康、安全與環(huán)境管理體系規(guī)范》（Q/SY1002.1-2007），同年全面推廣HSE信息系統(tǒng)。其指導(dǎo)性工作是目標(biāo)制訂與考核，監(jiān)督檢查和隱患治理是最主要的2項(xiàng)內(nèi)容，業(yè)務(wù)管理的核心是安全管理。通過體系建設(shè)，落實(shí)“十個(gè)轉(zhuǎn)變”，從自我預(yù)防向體系預(yù)防轉(zhuǎn)變，從流程防范向技術(shù)防范轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)有效激勵(lì)、積極主動(dòng)和嚴(yán)密受控狀態(tài)目標(biāo)。制定了系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和制度，在單位開展全員培訓(xùn)，建立HSE文檔管理體系，定期落實(shí)檢查考核制度，促進(jìn)了管理體系水平的提高和工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4.5.2? ?風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與隱患排查治理

在全體員工中開展風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別活動(dòng)，分清固有風(fēng)險(xiǎn)和現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)，按危害程度將一般、較大和重大風(fēng)險(xiǎn)分類處理，編寫風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)清單，繪制風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖[3]，落實(shí)“三防四責(zé)”體系（三道防線、四級(jí)責(zé)任）。每月全面地開展一次隱患排查治理，針對(duì)隱患分級(jí)處理，將各類事故事件消滅在萌芽狀態(tài)。

4.5.3? ?ACT管理法和應(yīng)急處置卡應(yīng)用

2007年3月起，在全員范圍內(nèi)推廣應(yīng)用事故控制（ACT）卡，通過“觀察、糾正、鼓勵(lì)、建議和簽名”的紀(jì)錄糾錯(cuò)活動(dòng)，使員工辨認(rèn)和消減可能導(dǎo)致人員傷害或發(fā)生事故的七項(xiàng)不安全行為或不安全狀態(tài)，對(duì)于好的措施建議，及時(shí)采納并實(shí)施，達(dá)到控制不安全行為和避免事故的目的。推行班組安全管理“五步法”（決定、停下來、觀察、思考、行動(dòng)），培育員工的安全自主管理意識(shí)。

4.5.4? ?應(yīng)急預(yù)案及演練

針對(duì)采出水系統(tǒng)的工藝，編制了專業(yè)的事故應(yīng)急預(yù)案，每半年開展1次現(xiàn)場(chǎng)演練，檢驗(yàn)預(yù)案的實(shí)用性和完整性，并針對(duì)出現(xiàn)的問題分析總結(jié)，及時(shí)修訂。在管理上，從體系設(shè)計(jì)、預(yù)案編制、各事故的預(yù)防與應(yīng)急培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)踐等方面開展系統(tǒng)建設(shè)，防患于未然。

5? ? ? 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

從油田滾動(dòng)開發(fā)和采出水系統(tǒng)處理的實(shí)踐，我們有以下幾方面的認(rèn)識(shí)：

（1）工藝的配套完善是保障系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的根本。

（2）重視基礎(chǔ)管理可有效提高運(yùn)行效率。

（3）開展HSE體系建設(shè)預(yù)防系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。

（4）數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用促使管理上臺(tái)階。

主要參考文獻(xiàn)

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