編者按： 8月2日，中國石油和化學工業聯合會在京舉行“天然氣長輸管道無人值守站建設及站場安全運行技術交流會”。為了有助于大家領會和貫徹這次會議精神，《管道保護》編輯部邀請了國內從事管道設計和運行管理的部分專家就相關問題進行了研討。

孫立剛， 中國石油管道局工程有限公司高級工程師，工藝技術專家。

張國良， 江西省天然氣有限公司副總經理。

吳海， 安徽省天然氣開發股份有限公司副總經理。

譚春波， 廣東省天然氣管網有限公司運行部總經理。

張麟， 中石油北京調控中心工程師。

問題一：哪種類型站場適合做無人值守站？應具備哪些基本條件？

孫立剛： 從國內情況看，沒有壓縮機組和分輸設備（計量和調壓設備）的單一功能清管站已經實現了無人值守。

分輸站站內工藝設備較為簡單，主要包括清管器收發筒、過濾分離設備、計量設備和調壓設備，其中只有調壓閥經常動作（根據壓力或流量調整開度），其可靠性較好，實現無人值守基本沒有技術問題。由于長期以來形成的習慣，國內絕大部分分輸站仍為有人值守。目前運行單位和設計單位對實現大部分分輸站無人值守認識基本一致，這既有利于降低建設成本和運行成本，也有利于降低火災爆炸事故中人員傷害風險。

壓氣站站內工藝設施較為復雜，除了上述清管站和分輸站具有的設備外，還包括大量轉動設備，如壓縮機、驅動機（電機、燃氣輪機和燃氣發動機）、潤滑油系統（包括電動、機械驅動的油泵以及冷卻風扇）、電機和變頻器冷卻系統（包括水泵和冷卻風扇）、干氣密封系統（包括天然氣增壓泵）、天然氣冷卻器（包括冷卻風扇）、壓縮空氣系統（包括空氣壓縮機）、消防系統（包括穩壓水泵和消防主泵）、廠房通風系統（包括多臺進風機和通風機）等。上述轉動設備通常需要全年連續運行，任何一臺設備故障均會導致壓縮機組停運，并導致管道輸量降低。

受設備可靠性、控制系統完備性和管理理念影響，目前國內壓氣站均為有人值守。近幾年來，國產壓縮機機組等設備供貨商根據運行單位的要求，不斷對設備機械結構和控制邏輯進行改進，可靠性明顯提升。國內設計單位和管道承包商也在不斷完善壓氣站的保護和控制邏輯。預計在不遠的將來（2～3年）可以實現部分壓氣站無人值守。本人建議在高海拔、周邊人口稀少的電驅壓氣站先行試點，逐步推廣壓氣站的無人值守。除前述經濟和安全性外，也有利于改善一線員工的工作和生活環境，踐行以人為本的企業文化。

譚春波： 首先應從無人值守站與常規有人值守站的區別來看。兩者的區別是現場有人或無人值守。是否適合做無人值守站，我認為衡量的標準主要是隱患發現的及時性和應急響應速度。

從上述觀點出發，無人值守站場應具備短時停輸條件，停輸時間長短與無人值守站的應急響應時間密切相關。站場工藝設備和輔助設備應具備遠程感知功能，確保能夠及時發現隱患，并配套遠程監視、遠程報警、遠程/自動關斷或切換、遠程診斷等控制功能。無人站的管理以常規巡檢、維護保養和應急處置為主，因此人員應具備較強的綜合能力，包括工藝操作技能、各專業（機械、電氣、儀表、自控、通信）等故障處置能力和事故應急能力。

目前，從技術角度出發，輸氣站場的清管站和分輸站基本都具備無人值守站條件，能否實現主要應考慮是否具備停輸條件和人員能力。

吳海： 省級天然氣管網有自己的特點，如站場數量較多、分布相對密集；因下游用戶的類型不同，不少站場規模較小，工藝系統較為簡單；站場內人員配置較少，工作生活較為單調，人員流失較多等。目前，首先應考慮在以下類型站場試點無人值守。①輸氣工藝較為簡單的小型站場。②下游用戶可短時中斷供氣或供氣穩定性要求不高的站場。③地點偏僻，生產、生活不便的站場。④站場地理分布相對集中，可采取區域設置中心站場集中管理的周邊站場。在此基礎上，再逐步實現工藝相對復雜、規模較大站場的無人值守改造。對于不可中斷用戶供氣的站場，目前暫不考慮無人值守。

一些分輸閥室，地點偏遠，初始供氣量小，若要有人值守，必須建設生產和生活用房，增加建設成本，浪費土地資源。加之人員配置較少，流失較多，管理困難，經濟效益低下。而無人值守站能很好地解決以上問題。

目前很多省份提出天然氣縣縣通規劃，對于縣域經濟不發達的省份，后期必然會出現許多上述類型的站場，若建成無人值守站，將大大節約建設成本和人力成本，提高經濟效益。

張國良： 我認為樞紐聯絡站、清管站、無調壓工藝分輸站適宜做無人值守站。無人值守場站應具備以下基本條件。

（1）商務方面：具備天然氣計量系統遠程交接條件。

（2）工藝方面：精簡優化工藝流程，設施設備冗余熱備； SCADA系統、通信系統、火災報警系統及周界安防系統互聯互動；壓縮機、流量計等關鍵設備的遠程故障診斷系統。

（3）管理方面：建立扁平化指揮機制，提升生產運行效率，加快應急響應速度，優化突發事件匯報流程。生產中必須嚴格遵守“一級運行指揮，一級應急指揮”。指揮路徑為調控中心直達場站輸氣崗位。指揮范圍包括生產操作、維護檢修、應急搶險等與管道平穩運行、安全生產相關的工作。

（4）人員方面：有大局意識、臨危不亂、專業素質過硬的調控隊伍，以及技術精湛、經驗豐富、反應迅速的檢維修隊伍。

張麟： 從智能化管道、操作和人員安全等方面來說，站場無人值守已經成為天然氣長輸管道發展的大趨勢。同時隨著自動化控制技術和網絡信息技術的發展，通過邏輯控制和遠程控制相結合的方式，已經能夠滿足遠程控制無人值守現場技術要求。

分輸站和環境艱苦地區的壓氣站場，可以考慮無人值守站場。初期可以選擇工藝較為簡單，用戶用氣具備較好的災備能力（管存較大或有備用氣源），地理位置與大型有人值守站場、維搶中心或管理處較近，方便人員快速到達的站場，優先進行無人值守站場推廣。無人值守分輸站，其工藝設備應按照多發故障備用，并與用戶簽訂供氣一旦中斷自保供時間協議，確保供氣安全。采用區域化管理，集中配備維搶修人員，確保無人值守站場故障后維護人員可在1小時內到達現場，并第一時間恢復生產運行。

問題二：無人值守站哪些設備和工藝流程應具備調度中心遠程控制功能？

譚春波： 目前國內主干管網和省級天然氣管網基本都實現了閥門遠控，中心遠控模式是對多個閥門遠控進行邏輯連鎖，從減少控制環節上減少誤操作。個人認為，如分輸站實施無人值守，應當在現有安全儀表連鎖系統的基礎上，首先考慮將站場主要工藝系統如過濾、計量、調壓支路實現中心遠控或自動切換。其次，要考慮計量與調壓系統的聯動，實現啟動輸氣、停止輸氣的中心遠控和自動停輸。最后，還應考慮生產輔助設施的中心遠控，如供電系統、監控系統、安防系統、溫濕度控制等。

張國良： 實現無人值守，調控中心遠程控制功能應包括：①場站ESD系統遠程關斷功能。②場站工藝遠程控制：過濾、調壓、計量支路切換。③場站分輸目標控制：壓力、流量、日指定。④場站視頻監控云臺遠程控制。⑤場站可燃氣體區域檢測控制。⑥場站自控通信系統冗余自動切換功能。⑦場站（陰保站）恒電位儀遠程控制功能（參數監控、電位調整、遠程上下電）。

無人值守站需要加強三方面工作。首先是在完備的綜合報警平臺的基礎上，充分發揮調控中心職能，提升調度員發現問題處置緊急情況的能力。其次在管理部門設立維護中心，負責所轄區域內場站、管線的運維管理及巡檢，確保各系統設備處于良好運行維護狀態。再者就是提升管理部門專業人員、巡線隊人員對于場站及閥室工藝的掌握程度，針對各場站運行中的風險點制定應急響應措施，制定應急預案并開展日常周期性演練，確保緊急情況下距離最近的單位以最快的時間趕赴現場緊急處置。

吳海： 無人值守站的自動化水平，應根據站場的主要功能和安全需求加以確定。以輸氣站為例，無人值守后，需要實現過濾、計量、調壓支路的遠程控制或自動切換，根據站場功能實現壓力和流量的自動調節，與下游結算的站場要實現對日輸氣量的自動控制。需對現有工藝系統進行改造，增加電動或氣液執行裝置，補充相應的儀表裝置，對電源系統、控制系統、通信系統的可靠性予以重點加強。

調度中心仍應將重心放在管網調度和站場氣量分配上，結合管網特點按區域配置中心站場，由中心站場遠方控制無人站場設備，盡量實現子組級控制，即氣量目標控制，一鍵啟動輸氣、切換支路、一鍵停氣、緊急停站等，避免人員花費過多精力在單個設備操作上。同時也要預留單設備遠方操作功能，通過權限切換，實現無人站場、中心站場、調度中心三級操控功能。

孫立剛： 無人值守分輸站的過濾、計量和調壓設備應設置備用工作路。過濾器主備路應根據液位高低和差壓高低信號自動切換；流量計主備路應根據流速高低和故障信號自動切換；調壓設備可根據流量、壓力和故障信號自動切換和控制。上述備路的切換和控制均由自動執行機構驅動閥門（多為電動和自力式閥門）實現，邏輯由站控系統的PLC完成，調控中心只需要下達分輸支路出口壓力或流量的宏觀命令即可實現遠程控制。

一個容易被忽視的設備是進站平衡閥和調壓閥組上游的平衡閥。在站場停運和泄壓放空后，站內外壓差較大，為避免進站主閥難以開啟和沖刷損壞，應先開啟進站平衡閥，再開啟進站主閥；分輸支路停運通常先關閉上游截斷閥，待調壓閥上下游壓力平衡后再關閉下游截斷閥，因此再啟動前也存在較大壓差，需要平衡閥充氣。為實現站場和分輸支路的自動充氣，應考慮設置自動執行機構驅動的平衡閥。如果平衡閥和ESD閥門并聯，平衡閥應有ESD功能，即電動閥應由UPS供電，氣動閥和企業聯動閥應為失效關閉類型。

對于壓氣站的無人值守，除要求壓縮機組、空冷器等主要工藝設備能遠程控制外，還應特別關注輔助系統的設備能否實現遠程控制，關鍵的溫壓流變、設備狀態信號能否上傳，比如去往每一臺壓縮機的干氣密封截斷閥能否自動開關、電機和變頻冷卻系統的信號能否上傳，這些往往是容易被忽視的問題。

張麟：無人值守站場建立在調控中心遠程控制基礎上。隨著天然氣管網和管道控制技術的不斷發展，納入調控中心遠程控制的無人值守站場將不斷增加，如果繼續采用現場閥門單體操作模式，勢必會造成調控中心調度工作量的激增。所以無人值守站場必須采用多設備聯鎖邏輯控制，真正實現遠程控制而不是遠程操作。總體原則為調控中心通過SCADA系統向站控系統下發控制指令，站控系統通過控制邏輯自動按照中心指令完成工藝控制。

應具備的功能包括：一鍵啟站、停站；分離、計量、調壓系統故障自動切換，輸氣支路隨用戶需求自動增減；輸氣壓力\流量控制及對應的高低流量\壓力保護；日指定數值的接收與計算反饋；適應不同用戶用氣規律的日指定分輸自動控制；爆管、火災、可燃氣聯鎖ESD系統安全保護；站控、中控控制權無擾動切換；與調控中心通訊狀態檢測；站場過程控制系統、安全儀表系統運行狀態監測及報警；站場供電系統狀態監測及報警，陰保系統狀態監測及報警；周界檢測及報警。

問題三：無人值守站如何進行管理？怎樣確定區域化管理范圍？安防應滿足哪些條件？

張麟： 無人值守站最需要解決的問題是故障時間控制。站場失效等故障時間的長短，直接影響用戶供氣、管道輸量等生產運行安全，故障管理是重中之重，其中又可分為降低故障率和故障后恢復兩部分內容。降低故障率的措施主要有提升設備可靠性、增加故障多發設備備用數量、降低單體故障對整體系統運行影響、提高控制系統穩定性等。在此基礎上如再出現站場失效情況，需要現場人工干涉解決。無人值守站場區域化設置及管理將直接影響故障后恢復時間的長短，因此從各作業區或有人值守站場到各無人值守站場的路途時間不應超過1小時，管理范圍應以此為標準。同時應考慮作業區所轄無人值守站場同時發生失效的極端情況，以及例行巡檢和人員輪休情況等，確定作業區所需維護人員數量，最終確定專業人員和管理人員數量。各無人站場應設置安防人員并安排技能培訓，在應急情況下可以觸發操作無人站場ESD系統，確保重大災害事故不會進一步擴大。

吳海： 無人值守站的日常運行控制應由區域化中心站管理，調度中心只對管網的流量、壓力和氣量等重點參數進行監控，必要情況下收回操作權限，由調度中心直接控制。無人值守站設備的維護保養，由區域化中心站場派人完成，原站場所轄管線由中心站統一管理。

區域化管理范圍基本控制在1小時車程內，管轄管線不超過200公里，車輛、維護設施也配置在中心站場。中心站場除配置監盤值班人員外，還應配置巡檢、維護人員，負責其管轄周邊站場的巡護和就地操作。鑒于目前公安部門的要求，還需配備安保人員。實現無人值守，需對環境感知能力予以高度重視。目前站場安防系統主要有：振動光纖周界報警系統、工業視頻監控系統、門禁系統、火災報警系統、可燃氣體報警系統。這些系統對于無人值守站場感知能力仍顯不足，監測死角較多，也缺乏自動識別、辨別能力。正在考慮應用視頻影像識別、激光或超聲波泄漏監測等技術。

張國良： 區域化管理范圍劃分原則:首先考慮駐地至管轄場站應急響應時間，一般為1～2小時為宜。其次考慮行政區域劃分情況，盡量劃分至同一行政區域，一是可以減少跨行政區域企地協調難度，二是可以加強企地聯動，充分調配使用應急資源。三是合理安排區域化管理下轄線路和場站數量，避免出現勞逸不均的情況。

區域化管理是無人值守場站安全管理的基礎，是應急響應和日常檢維修的中堅力量。根據站場規模和數量，個人認為1個區域生產單位應由2～3名基層領導和6～10名運維人員組成，設置工藝、設備崗，計量、自控、通信、電氣崗，線路、陰保崗，安全崗，綜合崗等，開展日常設備巡檢維護，專業較強、難度較大的設備維護檢修工作由檢維修中心或外委單位負責。無人值守站安防應滿足以下條件。

①門禁系統，實現人員進出場站報警門功能。②視頻監控系統，實現大門及工藝區等區域圖像監視、視頻回放、本地及遠程控制、移動偵測等功能。③周界安防系統，在圍墻增加鐵蒺藜的基礎上增加周界安防，與視頻監控系統實現報警聯動功能。④防爆對講系統，安裝中心端及現場端設備，實現調控中心與場站工藝區實時對講功能，有利于日常調度及應急指揮。⑤緊急情況報警功能，在站控室內明顯位置,安裝一個緊急玻碎報警按鈕（ESD） ,當遇到緊急情況可以人為擊破此按鈕(此為最高報警權限)，觸發場站ESD聯動，使安裝門禁系統的緊急逃生門自動打開，調控中心實時顯示現場報警情況，并可以過視頻和語音進行遠程指揮及時處置。⑥消防報警系統聯動功能，消防報警信號經綜合智能控制模塊接入站控系統，警情發生時，控制中心監控端實時聲光告警，同時聯動視頻監控系統和門禁控制系統。視頻監控系統對現場進行監控、錄像，并輸出報警信號、現場圖像至調控中心，門禁系統根據需要遠程遙控打開或系統自動打開緊急逃生門，并且可以利用防爆對講系統進行遠程通話指揮，實現遠程應急指揮處置。

譚春波： 無人值守站實施作業區區域化管理。一個作業區管轄半徑約50公里，設2～4個站場， 3～6個閥室，車程1個小時以內。作業區實施運檢維一體化管理，包含站場閥室巡檢、設備運行維護維修、管道保護等職能。人員配置主要包括運維人員4～6名，管道保護人員（含巡線） 6人。另外設置一個搶維修中心負責設備設施的春秋檢工作。

安防方面，以簡單實用為主。首先從物理隔絕上考慮實體圍墻及防攀爬網。其次考慮監控報警系統，如基于視頻監控的報警錄像系統或周界光纖預警與視頻聯動系統（個人覺得基于視頻監控的報警錄像系統足矣）。此外設置24小時保安看護。

孫立剛： 本人不是運行管理方面的專家，只能提出有關技術方面的建議。為推行站場無人值守，建議業主單位在可研階段即提出無人值守的要求，并按無人值守制定技術方案。在建設階段，應確保在投產前為控制系統的現場調試留出足夠時間，使站場按調控中心控制模式投產。無人值守不代表無人管護，每座站場應根據周邊的社會環境和安保要求設置安保人員。站場實現無人值守后，人員的巡檢頻率必然降低，建議研究在站場增設部分聲學和光學檢測報警設施，代替人員的巡檢工作。

《管道保護》2018年第5期（總第42期）