輸油管道非計劃停輸故障原因及改進措施

發(fā)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(wǎng)日常運行的可靠性，必須掌握各類儀表設(shè)備的運行情況，找出管道日常運行過程中的薄弱環(huán)節(jié)，規(guī)范設(shè)備設(shè)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(tǒng)計分析，結(jié)果表明：引起非計劃停輸?shù)闹饕�原因包括自控通信故障、設(shè)

　　摘要：為提高輸油管網(wǎng)日常運行的可靠性，必須掌握各類儀表設(shè)備的運行情況，找出管道日常運行過程中的薄弱環(huán)節(jié)，規(guī)范設(shè)備設(shè)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(tǒng)計分析，結(jié)果表明：引起非計劃停輸?shù)闹饕�原因包括自控通信故障、設(shè)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?shù)木唧w原因，提出了減少非計劃停輸?shù)拇胧�，為輸油管道的安全平穩(wěn)運行提供依據(jù)。同時，建議在生產(chǎn)管理中要嚴格落實非計劃停輸?shù)目己耍�加強對管道非計劃停輸�(shù)闹匾暋?/p>

　　關(guān)鍵詞：輸油管道,非計劃停輸,自控通信故障,設(shè)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(jù)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(shè)備故障以及人為誤操作導(dǎo)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(wǎng)的安全平穩(wěn)運行以及上下游煉廠的正常運行;同時，對輸油設(shè)備使用壽命、設(shè)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(yè)造成經(jīng)濟損失[1-3]。因此，提高輸油管網(wǎng)的可靠性，加強對站場設(shè)備的精細化管理，準確掌握基層站場設(shè)備日常運轉(zhuǎn)情況，從而減少管道的非計劃停輸次數(shù)尤為重要。

　　通過統(tǒng)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?shù)脑�因展開分析，制定了減少非計劃停輸?shù)拇胧�，為今后加強薄弱環(huán)節(jié)的維護管理提供參考和依據(jù)，以保障輸油管道的安全平穩(wěn)運行。

　　1非計劃停輸原因

　　影響輸油管道非計劃停輸?shù)木唧w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(shù)中所占的比例較大，主要是由于站場當?shù)毓╇姴块T供電線路故障引起的停電或外電波動;③設(shè)備故障，其包括輸油泵甩泵、機械密封漏油、閥門內(nèi)漏等;④自控通信故障，是指由于程序原因、通訊中斷、現(xiàn)場儀表故障或接線問題等原因?qū)е碌姆怯媱澩］?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(fā)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(dǎo)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(shù)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(shù)中自控通信故障、外電故障以及設(shè)備故障所占比例較大，其次是電力故障、人為誤操作導(dǎo)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(chǎn)管理過程中，如果能夠預(yù)知引起非計劃停輸?shù)母黝惞收希瑥亩�加強對故障設(shè)備的管理和維護，可以避免大部分非計劃停輸?shù)陌l(fā)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(shè)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(tài)與SCADA系統(tǒng)顯示不一致等;程序問題次之，主要是設(shè)備保護程序設(shè)置不合理、水擊保護誤觸發(fā)、閥門離開全開位觸發(fā)ESD等;自控通信中斷占比最小，主要是通信中斷觸發(fā)全線ESD緊急停輸;PLC故障則主要是PLC控制網(wǎng)模塊故障、機柜死機等數(shù)據(jù)傳輸故障造成的泵停機觸發(fā)ESD等。

　　隨著近年來管道行業(yè)自動化水平不斷提高，儀表自動化設(shè)備成為管道輸油自控系統(tǒng)的核心，直接影響到管道生產(chǎn)運行的安全，因此必須做好自動化設(shè)備故障預(yù)防及自控系統(tǒng)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(guān)鍵設(shè)備進行校對檢驗;②加強自控設(shè)備的日常維護保養(yǎng)工作及巡檢力度;③重視新建管道、自動化通信系統(tǒng)等更新改造工程的前期工作，從根源上抓起，提高工程建設(shè)質(zhì)量，從本質(zhì)上提高整個管道系統(tǒng)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(xiàn)有通信設(shè)備的維護與管理，一旦出現(xiàn)故障，及時聯(lián)系設(shè)備廠家或軟件供應(yīng)商進行維修，避免發(fā)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(shù)中所占比例較大，主要是由于輸油站場當?shù)毓╇姴块T供電線路及設(shè)備故障導(dǎo)致的電壓波動、停電等，從而觸發(fā)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(yè)不能合理有效地對供電線路進行維護，將可能導(dǎo)致線路出現(xiàn)故障，進而影響輸油管道電力設(shè)備的安全運行。因此，應(yīng)加強與外電供電公司或地方電力局的溝通，提高電氣技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力，對外電倒閘或維修操作提前做好應(yīng)對準備，同時關(guān)注站場供電系統(tǒng)的穩(wěn)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(wǎng)故障原因?qū)е峦ｋ姡瑧?yīng)當及時聯(lián)系電力部門恢復(fù)供電。

　　2.3設(shè)備故障

　　設(shè)備故障是引起管道非計劃停輸?shù)闹匾�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?shù)脑O(shè)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(zhuǎn)過程中突發(fā)泄漏，少數(shù)是由于正常磨損或已達到使用壽命年限，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護不當引起;調(diào)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(tǒng)問題。調(diào)節(jié)閥故障是次要原因，主要是閥門在使用過程中出現(xiàn)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(nèi)蠟、鐵銹等雜質(zhì)較多引起的。各類設(shè)備管理及預(yù)防性維護措施包括：①加強各基層站隊設(shè)備維檢修力度，尤其是加強對輸油泵、調(diào)節(jié)閥、干線閥門等關(guān)鍵設(shè)備的巡護維檢力度，嚴格執(zhí)行各項設(shè)備維護保養(yǎng)規(guī)程，對較容易出問題的設(shè)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(shè)備運行的穩(wěn)定性;②根據(jù)故障設(shè)備管理程序，切實完成安全隱患整改工作，加強對故障設(shè)備的管理，定期進行設(shè)備維護保養(yǎng)，提高檢修質(zhì)量與設(shè)備管理水平;③設(shè)備故障實行閉環(huán)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(jié)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(jiān)控外，每次啟輸前先清理過濾器，并可在工藝管理上根據(jù)油品質(zhì)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(yè)務(wù)素質(zhì)不高，未認識到嚴格執(zhí)行操作過程的重要性，在開關(guān)閥門操作過程中未嚴格執(zhí)行“先開后關(guān)”原則，造成憋壓甩泵，從而觸發(fā)水擊等;②站場施工作業(yè)管理上存在問題，未嚴格執(zhí)行施工管理程序完成相關(guān)操作，操作期間可能存在操作票制度執(zhí)行不到位的情況，以及由于監(jiān)護不到位，第三方人員在自控調(diào)試過程中誤操作造成的管道非計劃停輸;③中控管道調(diào)控過程中，站場人員誤報或瞞報導(dǎo)致調(diào)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(shè)備及電氣等技術(shù)能力培訓，提高站場員工的整體素質(zhì)。②加強自控系統(tǒng)調(diào)試，尤其是ESD調(diào)試期間站場技術(shù)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(guī)范制度，調(diào)試時嚴格執(zhí)行方案，禁止無關(guān)人員隨意觸碰設(shè)備或在作業(yè)區(qū)走動。

　　同時對測試時間進行統(tǒng)籌規(guī)劃，防止今后因誤操作導(dǎo)致非計劃停輸?shù)陌l(fā)生。③提高員工的溝通協(xié)調(diào)能力，尤其應(yīng)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(shè)備的安全運行直接關(guān)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(chǎn)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?shù)闹饕�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(tǒng)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(shè)備供電線路出現(xiàn)故障觸發(fā)動作，如計量區(qū)閥門出現(xiàn)中間態(tài)觸發(fā)站關(guān)閉水擊保護，導(dǎo)致全線緊急停輸，以及閥室閥門保險熔斷觸發(fā)全線ESD，從而造成非計劃停輸。

　　輸油管道電氣設(shè)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(yǎng)等方面，因此，為保障輸油氣管道電氣設(shè)備安全管理工作的有效開展，應(yīng)從以下幾個方面改進：①積極開展電氣設(shè)備的春秋檢工作，重點檢查易損易壞的電氣設(shè)備，建立完善的操作規(guī)范，以確保電氣設(shè)備的安全運行;②有針對性地制訂電氣設(shè)備故障應(yīng)急預(yù)案，并認真執(zhí)行，做好事故應(yīng)急預(yù)案的培訓和演練工作，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，必須及時按照應(yīng)急預(yù)案采取合理的應(yīng)急措施，避免事件影響的擴大化;③開展安全與專業(yè)知識培訓，使站場電氣技術(shù)人員熟練掌握輸油氣管道電氣設(shè)備的操作規(guī)程，具備較強的安全意識。

　　3結(jié)論

　　通過對2013-2016年中國石油管道公司所轄管道非計劃停輸?shù)慕y(tǒng)計及原因分析可見，在輸油管道系統(tǒng)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(yīng)加大自控通信設(shè)備及系統(tǒng)的維護及巡檢力度;其次是設(shè)備故障和外電故障，需要提高輸油泵、閥門等關(guān)鍵設(shè)備的維護檢修質(zhì)量，確保設(shè)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?shù)闹匾暎�做好自控通信系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備的預(yù)防性維護工作。

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