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        天然氣凈化廠應(yīng)急管理數(shù)字化推廣及應(yīng)用

        發(fā)布時(shí)間:2018-07-02 來源: 感悟愛情 點(diǎn)擊:


          [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(shí)不斷摸索運(yùn)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(xiǎn)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(xiǎn),稍有不慎就會引發(fā)事故事件,具體危險(xiǎn)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(shí),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(shí),出現(xiàn)呼吸道及眼刺激癥狀;當(dāng)濃度達(dá)300mg/m3時(shí),6~8分鐘出現(xiàn)眼急性刺激癥狀,稍長時(shí)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(shí),數(shù)秒便會急性中毒、呼吸麻痹致死亡。
          (三)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(jì)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。
          (四)甲醇蒸汽爆炸產(chǎn)生后果:在21.2℃,甲醇蒸氣與空氣混合濃度達(dá)6~36.5%時(shí)遇到明火會發(fā)生爆炸。
         �。ㄎ澹└邏何鬯孤┊a(chǎn)生后果:回注水壓力在20Mpa-25Mpa間,具有一定的腐蝕性,隨著時(shí)間延長導(dǎo)致管線腐蝕,承壓能力減弱,引起高壓刺漏傷人。
         �。└邷貭C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(dòng)錯(cuò)位導(dǎo)致導(dǎo)熱油刺漏,將造成人員燙傷。
         �。ㄆ撸┰O(shè)備超壓產(chǎn)生后果:容器中介質(zhì)超過設(shè)計(jì)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(yùn)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(bào)警系統(tǒng)三個(gè)功能相對獨(dú)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(bào)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(shí)現(xiàn)各部分間通信,保證網(wǎng)絡(luò)可靠運(yùn)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(shí)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(yùn)行監(jiān)控工作,具體情況如下:
         �。ㄒ唬┒帱c(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)控制”原則即通過多臺表來檢測關(guān)鍵參數(shù)、通過多個(gè)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(yùn)行的準(zhǔn)確可靠。
          (二)自動(dòng)化停運(yùn)設(shè)備
          關(guān)鍵動(dòng)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(xiǎn)工況時(shí)可通過操作站發(fā)送停運(yùn)信號使得K2失電,KM斷開,關(guān)鍵設(shè)備停運(yùn);若自控系統(tǒng)同時(shí)發(fā)生故障,停運(yùn)信號無法發(fā)出時(shí)亦可通過斷開停運(yùn)信號中的停信號保險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程停運(yùn),確保設(shè)備安全穩(wěn)定。
         �。ㄈ﹩为�(dú)設(shè)置安全自控系統(tǒng)
          獨(dú)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(dú)立性,并根據(jù)不同的非正常工況設(shè)置了四個(gè)級別的安全聯(lián)鎖動(dòng)作,確保在非正常工況下能夠按預(yù)設(shè)動(dòng)作實(shí)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(shí)踐運(yùn)用
          為切實(shí)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(xiǎn)場所監(jiān)控、消除危險(xiǎn)源,減少甚至避免救援人員進(jìn)入危險(xiǎn)場所作業(yè),降低救援風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)提高了現(xiàn)場員工反應(yīng)協(xié)同和實(shí)戰(zhàn)能力。
         �。ㄒ唬┙⒖煽康淖钥叵到y(tǒng)
          1、定期檢測,確�?煽總溆�
          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(xiǎn)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(shí)對全廠所有有毒氣體、火災(zāi)報(bào)警及手報(bào)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(shí)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(bào)警,及時(shí)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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行抽檢,模擬報(bào)警狀態(tài)檢測其運(yùn)行狀況。
         �。ǘ⿲⑹鹿士刂朴诔跗�
          1、多重報(bào)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(bào)警時(shí),會通過火氣系統(tǒng)將報(bào)警信號同時(shí)傳輸至相應(yīng)區(qū)域聲光報(bào)警器,提示現(xiàn)場作業(yè)人員緊急撤離危險(xiǎn)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(shí)作出應(yīng)急處理。
          2、視頻追蹤、確定險(xiǎn)情
          發(fā)生險(xiǎn)情后,中控室通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行全方位搜索,精準(zhǔn)確認(rèn)險(xiǎn)情,為下一步應(yīng)急搶險(xiǎn)提供支持。
         �。ㄈ┻h(yuǎn)程控制,規(guī)避人員風(fēng)險(xiǎn)
          1、裝置遠(yuǎn)程操作
          引入數(shù)字化搶險(xiǎn)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(yùn)、流程切斷、系統(tǒng)放空應(yīng)急等操作,消除或降低危險(xiǎn)源危害性,防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大,同時(shí)也降低了現(xiàn)場人員操作風(fēng)險(xiǎn)。
          2、現(xiàn)場險(xiǎn)情實(shí)時(shí)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(xiǎn)情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并及時(shí)調(diào)整搶險(xiǎn)方案,確保險(xiǎn)情可控,徹底避免了以往搶險(xiǎn)中險(xiǎn)情監(jiān)控與現(xiàn)場搶險(xiǎn)分離,盲目搶險(xiǎn)的狀況。
          三、實(shí)際應(yīng)用效果評價(jià)
          1、將數(shù)字化系統(tǒng)引入應(yīng)急管理能夠在發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)處置險(xiǎn)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(xiǎn)、又救援的多重工作,極大縮短了救援人員在危險(xiǎn)場所逗留時(shí)間,降低救援風(fēng)險(xiǎn);
          2、現(xiàn)場監(jiān)控、重要操作通過遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)操作,實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場實(shí)情,避免了以往險(xiǎn)情監(jiān)控與現(xiàn)場搶險(xiǎn)分離,盲目搶險(xiǎn)的狀況;
          3、提高了中控操作人員的協(xié)同反應(yīng)水平和實(shí)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程應(yīng)急搶險(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)較高的危險(xiǎn)源點(diǎn)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(xiǎn)人員的數(shù)量、工作量及危險(xiǎn)場所逗留時(shí)間,從根本上降低了救援風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)遠(yuǎn)程搶險(xiǎn)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(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性,保證裝置安全平穩(wěn)運(yùn)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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