王占川 梁躍東 方璽朝
摘要:井口平臺一直都存在著工作量大而人員配比少的矛盾,操作人員常常因忙于現(xiàn)場工作而無法做到全天24 h對流程進行監(jiān)控,故當出現(xiàn)重要參數(shù)報警時,操作人員無法第一時間得到準確消息。為解決此類問題,基于對井口平臺管理和設(shè)備等多方面的深度分析,完善了應急預案的管理制度,完成了應急預警廣播系統(tǒng)的搭建,在最大程度上提高了井口平臺應急響應效率,為其他井口平臺對風險的管控提供了清晰的思路。
關(guān)鍵詞:井口平臺;應急響應效率;風險管控
0? ? 引言
海洋油氣開發(fā)與陸地不同,具有高風險、高投入、高回報的特點,其風險點主要體現(xiàn)在惡劣的環(huán)境、有限的空間、設(shè)備的復雜性以及石油和天然氣本身的易燃易爆性。一旦有事故發(fā)生,危害性極大,極易引起連鎖事故的發(fā)生,造成群死群傷、環(huán)境污染。因此,海上平臺對流程的把控就顯得尤為重要。
1? ? 井口平臺現(xiàn)狀
井口平臺即進行簡單油氣采集的平臺,通常除油井外,只有計量系統(tǒng)、閉式排放罐、開式排放罐等簡易設(shè)備。原油從油井采出后直接輸往中心平臺進行進一步的油、氣、水分離。雖流程簡單,但其產(chǎn)量任務(wù)卻不容疏忽,井口平臺能否穩(wěn)定生產(chǎn),是決定油田能否完成年底產(chǎn)量任務(wù)的關(guān)鍵因素。
隨著渤海地區(qū)大多數(shù)井口平臺投用年限的增長,設(shè)備老化嚴重,導致流程可靠性降低,許多油井也面臨著產(chǎn)量枯竭的窘境。對此,平臺大多選擇主動出擊,增加油井作業(yè)和流程改造的頻率,但隨之而來的則是現(xiàn)場工作量激增。渤海油田井口平臺定員配置基本相同,由一名平臺長管理一名電儀工、一名吊車司機、三名操作工,共六人。如今,人員數(shù)量與現(xiàn)場工作量間的不協(xié)調(diào)已成為井口平臺的主要矛盾。
2? ? 提高井口平臺應急響應效率方法的選擇
要準確提高井口平臺應急響應效率,大致要從以下三方面著手:
2.1? ? 應急預案的完善
在應急過程中,操作人員對應急手段掌握的熟練度會直接影響事態(tài)的發(fā)展,這就對操作規(guī)程和應急預案精確度的標準有了極高的要求?,F(xiàn)如今,因平臺投產(chǎn)時間長,流程改造較多,大多數(shù)老舊應急預案已無法滿足現(xiàn)場的各項要求,且具有很多盲點,這本身就存在一定的風險。從管控風險的角度出發(fā),針對不同的可能發(fā)生的應急情況,井口平臺應定期組織平臺人員進行應急演練,不斷在實踐中發(fā)現(xiàn)真正問題之所在,摸索出針對性強、覆蓋面廣、完整度高的應急預案。
2.2? ? 應急演練常態(tài)化
為了較好地提升井口平臺應急管理效果,往往還需要借助于必要的應急演練,使相關(guān)人員更為熟悉突發(fā)事故的處理方法和要求,當面臨真正的突發(fā)事故時,能夠避免發(fā)生情況嚴重的混亂問題。應急演練要形成常態(tài)化、痕跡化管理,定期進行應急演練,并且關(guān)注各種不同類型的突發(fā)事故,促使應急演練能夠具備較強的務(wù)實效果,避免搞形式主義,借助于必要的考評機制進行應急演練效果的優(yōu)化同樣極為必要。
2.3? ? 消除報警訊息的滯后性
在對井口平臺進行應急管理的整個過程中,能夠直接影響應急響應效率的關(guān)鍵,是操作人員能否及時掌握報警訊息。井口平臺不同于中心平臺,操作崗白班只有一人值班,這就意味著在現(xiàn)場監(jiān)護、倒流程等工作及2 h巡檢的過程中,中控畫面處于無人監(jiān)控的狀態(tài)。而夜班雖有兩人,但如遇必要的通用、高處、熱工等需指定監(jiān)護人的作業(yè)時,中控畫面仍處于無人監(jiān)管的狀態(tài)。如在此類人員空檔期內(nèi)OP站顯示有重要設(shè)備參數(shù)報警,就意味著流程上的風險已經(jīng)暴露出來,在這種情況下,操作人員無法第一時間掌控現(xiàn)場設(shè)備工況,會使整個應急行動陷入被動。如長時間無人確認報警,事態(tài)將愈發(fā)嚴重,直到人力無法控制時,就有可能造成設(shè)備損壞、環(huán)境污染、人員傷亡的嚴重后果。
綜上所述,為避免此類事故的發(fā)生,消除井口平臺報警訊息的滯后性是十分重要的。從問題的本質(zhì)出發(fā),最好的解決方式就是在重要參數(shù)發(fā)生報警后,立即將訊息傳達到相關(guān)崗位。本文通過對井口平臺管理制度及通信設(shè)備的深入研究,確定了通過廣播機將重要參數(shù)報警進行快速傳播的可行性。
3? ? 應急廣播預警系統(tǒng)的建立
3.1? ? 現(xiàn)場調(diào)研
本次調(diào)研的井口平臺中控系統(tǒng)均使用艾默生廠家的DELTA V系統(tǒng),PLUS站、OP站運行正常,授權(quán)點位剩余2 078個,DI點位剩余357個,DO點位剩余244個(不涉及AI點及AO點)??刂票P內(nèi)卡件通道通過PLUS站臨時組態(tài),并逐一經(jīng)過功能測試,均無問題。
廣播機生產(chǎn)廠家為天津海達,此套廣播機自帶多媒體播放單元并配有定時器(圖1),主要功能是通過手動設(shè)置定時器,使其在特定時間啟動廣播系統(tǒng)播放多媒體內(nèi)存放的音頻文件。依據(jù)圖紙(圖2),對廣播機定時器電路圖和定時器輸出回路進行分析,利用定時器啟動廣播機多媒體單元的啟動線路作為接口,使用短接線進行測試,啟動功能正常。廣播效果良好,足夠?qū)F(xiàn)場各層甲板、電氣房間、生活樓全覆蓋,音效較為清晰。
廣播機與中控系統(tǒng)控制柜均位于中甲班中控室內(nèi),設(shè)備間距1.5 m,方便硬件間的通信連接。
3.2? ? 硬件搭建
在中控系統(tǒng)控制盤內(nèi)選好可用的DO卡件通道(圖3),通過PLUS站進入主程序搜索該點是否存在定義。確認無定義后鋪設(shè)一根1P信號纜,增加1個DC24 V繼電器用以隔離輸出(具有兩個常開、常閉觸點,如圖4所示)并固定于導軌。鋪設(shè)一根3 m 1P×1.5PR的電纜從中控系統(tǒng)控制盤至一旁的廣播機,取該繼電器的一組常開觸點,通過該電纜連接至廣播機多媒體單元。
自主錄制報警語音,存放在空U盤內(nèi),再將其插入廣播機多媒體單元的USB接口。
3.3? ? 程序組態(tài)
(1)考慮到預警廣播的重要性,只有選擇井口平臺關(guān)鍵報警觸發(fā),廣播機才會自動啟動應急廣播,如表1所示。
根據(jù)現(xiàn)場流程需求,在中控系統(tǒng)中新建廣播預警系統(tǒng)模塊,將表1中點位引入邏輯表決塊。對C23DO卡件CH1通道進行使能,將報警總輸出鏈接至該卡件CH1通道輸出。
(2)新增旁通組態(tài),并在上位機畫面上添加使能功能組態(tài)。當操作人員在OP站或PLUS站手動進行報警復位時,方可中斷廣播。
3.4? ? 功能測試
通過對中控室PLUS站DELTA V系統(tǒng)主程序修改報警值,模擬設(shè)備出現(xiàn)報警時的工況,當報警觸發(fā)后控制盤內(nèi)卡件狀態(tài)顯示燈及繼電器狀態(tài)正確時,能夠正常自動啟動應急廣播系統(tǒng)。經(jīng)重復測試,應急廣播啟動時間基本與OP站參數(shù)報警同時發(fā)生,無時間上的滯后,保證了報警訊息的時效性。
對現(xiàn)場每個喇叭進行排查,發(fā)現(xiàn)音頻信號清晰,音量足夠蓋過現(xiàn)場噪聲,音頻播放流暢穩(wěn)定。
4? ? 結(jié)語
本次項目切實從多方面提升了井口平臺應急響應效率,極大程度地降低了原油生產(chǎn)過程中存在的風險,提高了各類事故事件的可控性。本次項目成本低,可靠性高,其適用性不僅僅局限于井口平臺,同時也為陸地上無法保證中控室24 h人員值守的小型工業(yè)車間提供了新思路、新方法。
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收稿日期:2021-01-25
作者簡介:王占川(1984—),男,天津人,儀表專業(yè)工程師,從事海上平臺儀控設(shè)備維護研究工作。
梁躍東(1982—),男,天津人,工程師,從事海上井口平臺設(shè)備應用研究工作。
方璽朝(1995—),男,遼寧興城人,儀表專業(yè)助理工程師,從事海上采油平臺儀控設(shè)備相關(guān)工作。