天然气长输管道无人值守站场改造建设与探讨

国外无人值守站场的建设开展的较早，且已取得了显著的效果。美国和加拿大作为北美地区的两个重要天然气生产国，天然气管道的无人值守站已经比较普遍。如美国某公司管理运营管道长度约2688km，其中站场 83 座，大部分站场均为无人值守站场。

由于我国无人值守站场建设较晚，大部分天然气站场建设初期都是按照有人值守站场进行设计的。随着自动化技术、远程监控技术和人工智能等领域的不断发展，无人值守站场逐渐受到关注。通过建设无人值守站场，即能实现减员增效、改善员工工作环境，又能提高工作效率，增强安全系数。目前，某燃气单位长输管道天然气站场均采用 24 小时有人值守的管理模式，随着企业自然减员高峰期的到来和国际油价下行的影响，如何优化站场管理结构、有效控制人工成本、解决因自然减员造成的人力资源紧张问题、解决人工巡检效率低和因人为操作失误导致的安全隐患难控问题值得思考。该单位提出“要加快推进中心站、值守站、无人站分类管理。”对已建设完成的天然气场站进行工艺改造，优化站场管理结构，推进无人值守站场的建设。

1、改造思路和关键技术

1.1 改造思路

首先要对站场工艺、控制系统、通信系统等进行改造，向无人值守站场转型。其次，对标已建设完善的无人值守站场，增强站场巡查管理、站场运行维护、站场设备管理、站场应急管理的水平；最后，增加安全防范系统，包括视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统等。通过提升可靠性及安全措施，为建设无人值守站打下技术基础。

1.2 关键技术

（1）工艺系统改造

将有人值守燃气站场变更为无人值守燃气站场前，应组织进行评估，制定专项的安全技术方案，方案经评审通过后方可实施。且改造后的工艺系统应具备实时数据采集、气体泄漏浓度检测报警状态、伴热运行状态、报警和事件管理等主要功能。根据站场具体工艺需要，对站场主要区域检测仪表进行设置，如某无人值守在站场对站场进、出站（清管）区控制进行了设置。

1）进站阀后安装带表头的温度检测仪表进行数据远传；

2）站外、ESDV阀与进站阀之间、进站阀后安装压力检测仪表进行数据就地指示和数据远传，ESDV阀与进站阀合用的站设 2 台压力检测仪表行数据就地指示和数据远传；

3）收球筒上安装清管器检测仪表进行数据就地指示和数据远传；

4）出站阀前安装带表头的温度检测仪表进行数据就地指示和数据远传

5）站外、ESDV阀与出站阀之间，出站阀前安装压力检测仪表进行数据就地指示和数据远传。

6）ESDV阀与进站阀合用，且出站不减压的站设 2 台压力检测仪表进行数据就地指示和数据远传。出站三通后安装清管器检测仪表进行数据远传等。

（2）自动控制系统及通信系统改造

改造后的无人值守燃气站场、中心站的控制系统和调控中心的计算机系统、远程终端装置（RTU）以及数据通信系统应具有通用性、兼容性和可拓展性。且应具备向调控中心和中心站发送本站场所有生产相关的实时数据和执行调控中心发送的指令。

改造后的通信系统应满足无人值守燃气站场通信业务及各种信息的传输需求。无人值守燃气站场通信系统应根据传输网现状、传输网络规划、站场运营管理对通信的业务需求量、站场所在地区通信公网现状等因素，经技术经济比较后确定，宜选用光纤通信、无线专网、工业以太网传输。无人值守燃气站场控制系统与调度控制中心之间的数据通信，应设置主、备通信信道。光通信设备的电源模式应与无人值守燃气站场的供电方式相适应。光纤容量应预留适当的富裕量以备今后业务发展的需要。

站场计量区流量计上下游分别安装压力检测仪表进行数据就地指示和数据远传。在流量计下游安装带表头的温度检测仪表进行数据就地指示和数据远传。计量管路应具备回路切换自动控制和故障切换功能。站场调压区的压力/流量控制系统出口设置压力远传检测、高限报警和高限联锁保护，电动调节阀的阀位就地检测、远传及控制，自力式调节阀的阀位就地检测、远传，调压阀上游设置安全截断阀，阀位就地检测、远传及控制。

（3）安全防范系统设置

无人值守燃气站场常用安全技术防范子系统宜包括视频安防监控系统、入侵报警系统、电子巡查系统、出入口控制系统等。

视频安防监控系统即利用视频探测技术、监视设防区域并实时显示，记录现场图像的电子系统或网络。系统应包括前端、传输、控制、存储和显示等。无人值守燃气站场应将监控和存储平台设置在中心站或调控中心，且与入侵报警系统、火灾报警系统、出入口系统联动，联动响应时间不应大于 4S。联动的一体化摄像机主要监视道路、围墙及主要出入口。监视目标环境照度在 1.0lx以下时，应配置低照度摄像机或配置辅助光源。监控摄像机应能 24 小时不间断记录监控全过程，图像信息存储保存时间不宜小于90 日。

入侵报警系统是利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。无人值守燃气站场入侵报警系统功能和性能应能按时间、区域、部位任意编程设防和撤防、应能对设备运行状态和信号传输线路进行检验，对设备自身故障能及时报警、应具有防破坏报警功能、记录信息防篡改功能以及报警、故障、被破坏、操作(包括开机、关 机、设防、撤防、更改等)信息的显示和记录功能、系统报警响应时间不应大于2s、系统应能显示、记录报警部位和有关警情数据，记录时间不宜小于 90 日。

出入口控制系统即利用自定义符识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络。无人值守燃气站场出入口控制系统的设置应根据工程实际需要确定。在站场大门、重要建筑物出入口处可设置出入口控制系统。

电子巡查系统即对巡查人员的巡查路线、方式及过程进行管理和控制的电子系统。系统应采用联网管理模式。系统应能准确记录预定区域、路线巡查的详细结果和时间(年、月、日、时、分、秒)、地点、人员信息。在预定的时间内没有收到预定巡查信息时应能及时警示。巡检系统的巡检记录应完整，不可删改，数据存储时间不应小于 180日。电子巡查系统的信息装置应安装在站场主干道路拐弯处、道路交叉口处、重要设施(如压缩机厂房外、机柜间外)、工艺装置区周围等应巡查的地方。

2、结论

通过将 24 小时有人值守站场改造为无人值守站场，在人员调配、生产效率、降低安全风险等方面有了显著的提高。通过调控中心管控中心站，再由中心站管控无人值守站，实现了两级管控，增加了监管力度，实现了管理流程与生产流程相统一。同时，通过无人值守站场的建设，不仅缓解了用工矛盾还节约了人力资源。由于无人值守站场自动化程度较高，大大缩减员工每天现场工作量，将员工从资料填写、现场巡检等重复性工作中解放出来。将现场人工操作改为中心站或调控中心自动控制，降低人员进入危险区域的频次，人和物的不安全状态及行为得到有效控制，降低了员工的安全风险。

参考文献：

[1]马倩倩、董常龙、李光让.数字化无人值守天然气站场建设探讨及实践[J].油气田地面工程，2024.

[2]潘积武.门站改造为无人值守站的分析[J].煤气与热力.2024

[3]李秉军.刘玉芳.刘贵强.石利新.刘万斗.油田站场无人值守模式的推广应用[J].石油石化节能.2023

[4]梁骁男.输气管道站场无人值守建设与展望[J].石化技术.2024

作者简介：贾云婷，女，吉林四平，大学本科，工程师，油气储运 15942787583邢绍君，男，辽宁沈阳，大学本科，高级工程师，油气储运