发布时间：2019-01-12所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 摘要：为提高输油管网日常运行的可靠性，必须掌握各类仪表设备的运行情况，找出管道日常运行过程中的薄弱环节，规范设备设施的管理。对中国石油管道公司所辖输油管道4年非计划停输情况进行统计分析，结果表明：引起非计划停输的主要原因包括自控通信故障、设
摘要：为提高输油管网日常运行的可靠性，必须掌握各类仪表设备的运行情况，找出管道日常运行过程中的薄弱环节，规范设备设施的管理。对中国石油管道公司所辖输油管道4年非计划停输情况进行统计分析，结果表明：引起非计划停输的主要原因包括自控通信故障、设备故障以及外电故障，此外，人为误操作造成的管道非计划停输也是不可忽视的重要因素。通过深入分析非计划停输的具体原因，提出了减少非计划停输的措施，为输油管道的安全平稳运行提供依据。同时，建议在生产管理中要严格落实非计划停输的考核，加强对管道非计划停输的重视。
关键词：输油管道,非计划停输,自控通信故障,设备故障,外电故障,误操作
输油管道停输包括计划停输和非计划停输，计划停输是根据管道计划输量及上下游资源需求对管道进行停输操作，而非计划停输是指因机械、电气、自动化、通信等设备故障以及人为误操作导致的管道停输。管道非计划停输是输油管道可靠性指标管理中的一个重要指标。
输油管道的非计划停输会直接影响输油管网的安全平稳运行以及上下游炼厂的正常运行;同时，对输油设备使用寿命、设备维修费用、热油管道燃油消耗等都会造成负面影响，从而给企业造成经济损失[1-3]。因此，提高输油管网的可靠性，加强对站场设备的精细化管理，准确掌握基层站场设备日常运转情况，从而减少管道的非计划停输次数尤为重要。
通过统计2013-2016年中国石油管道公司所辖输油管道非计划停输情况，对非计划停输的原因展开分析，制定了减少非计划停输的措施，为今后加强薄弱环节的维护管理提供参考和依据，以保障输油管道的安全平稳运行。
1非计划停输原因
影响输油管道非计划停输的具体原因可以分为以下几个方面：①人为误操作，主要是指由于站场工作人员或维检修人员误操作所引起的非计划停输;②外电故障，其在整个非计划停输次数中所占的比例较大，主要是由于站场当地供电部门供电线路故障引起的停电或外电波动;③设备故障，其包括输油泵甩泵、机械密封漏油、阀门内漏等;④自控通信故障，是指由于程序原因、通讯中断、现场仪表故障或接线问题等原因导致的非计划停输;⑤可燃气体报警，主要是指站场可燃气体高高报误报警触发站场ESD保护程序所引起的非计划停输;⑥电力故障，由于站场或阀室供电电路故障导致失电。
自2013年中国石油管道公司将非计划停输作为分公司绩效考核指标以来，非计划停输次数逐年减少，从2013年的65次降至2016年的24次，其中在整个非计划停输次数中自控通信故障、外电故障以及设备故障所占比例较大，其次是电力故障、人为误操作导致的非计划停输。
2故障分析及改进措施
在输油管道的日常生产管理过程中，如果能够预知引起非计划停输的各类故障，从而加强对故障设备的管理和维护，可以避免大部分非计划停输的发生。因此，需要对输油管道非计划停输故障进一步细化分析并提出改进建议，为管道安全运行提供参考。
2.1自控通信故障
自控通信故障主要是指自控仪表故障、设备保护逻辑程序不合理、自控通讯中断、PLC故障等。其中，自控仪表故障占比最大，主要包括压力信号丢失、仪表状态与SCADA系统显示不一致等;程序问题次之，主要是设备保护程序设置不合理、水击保护误触发、阀门离开全开位触发ESD等;自控通信中断占比最小，主要是通信中断触发全线ESD紧急停输;PLC故障则主要是PLC控制网模块故障、机柜死机等数据传输故障造成的泵停机触发ESD等。
随着近年来管道行业自动化水平不断提高，仪表自动化设备成为管道输油自控系统的核心，直接影响到管道生产运行的安全，因此必须做好自动化设备故障预防及自控系统的维护管理[4-6]：①定期开展通信、自动化春秋检，对自动化仪表、PLC等关键设备进行校对检验;②加强自控设备的日常维护保养工作及巡检力度;③重视新建管道、自动化通信系统等更新改造工程的前期工作，从根源上抓起，提高工程建设质量，从本质上提高整个管道系统的可靠性水平;④对于存在自控通信故障的站场进一步完善其自控程序、ESD程序，并加强对现有通信设备的维护与管理，一旦出现故障，及时联系设备厂家或软件供应商进行维修，避免发生非计划停输。
2.2外电故障
外电故障在整个非计划停输次数中所占比例较大，主要是由于输油站场当地供电部门供电线路及设备故障导致的电压波动、停电等，从而触发管道全线ESD，造成非计划停输[7-8]。电力线路是输油管道安全运行的重要保证，一旦电力企业不能合理有效地对供电线路进行维护，将可能导致线路出现故障，进而影响输油管道电力设备的安全运行。因此，应加强与外电供电公司或地方电力局的沟通，提高电气技术人员的业务能力，对外电倒闸或维修操作提前做好应对准备，同时关注站场供电系统的稳定性，避免因供电中断造成停输。此外，若由于自然原因或上级电网故障原因导致停电，应当及时联系电力部门恢复供电。
2.3设备故障
设备故障是引起管道非计划停输的重要原因之一，主要包括输油泵故障、阀门故障及过滤器堵塞等。其中，输油泵故障在引起管道非计划停输的设备故障中所占比例最大，包括甩泵、泵机械密封泄漏以及电机故障等。甩泵的原因有流量扬程降低、电流超高、振动值增大、轴承温度过高等[9-11];泵机械密封泄漏主要是指离心泵在运转过程中突发泄漏，少数是由于正常磨损或已达到使用寿命年限，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起;调速电机故障主要是软启动和变频的问题较多，尤其是控制系统问题。调节阀故障是次要原因，主要是阀门在使用过程中出现元件磨损变形、卡堵、噪声与振动过大、泄漏等问题[12-14]。
过滤器堵塞占比最小主要是由于管道内蜡、铁锈等杂质较多引起的。各类设备管理及预防性维护措施包括：①加强各基层站队设备维检修力度，尤其是加强对输油泵、调节阀、干线阀门等关键设备的巡护维检力度，严格执行各项设备维护保养规程，对较容易出问题的设备进行全过程管理，提高对故障的敏感性及解决故障的紧迫性，加强设备运行的稳定性;②根据故障设备管理程序，切实完成安全隐患整改工作，加强对故障设备的管理，定期进行设备维护保养，提高检修质量与设备管理水平;③设备故障实行闭环跟踪管理，每项故障管理要落实责任人，明确完成时间，保留记录和处理结果，如过滤器频繁堵塞而引起的紧急停输，除管道中控过程严密监控外，每次启输前先清理过滤器，并可在工艺管理上根据油品质量情况安排管道定期或不定期清管。
2.4人为误操作
人为误操作是引起非计划停输不可忽视的因素[15-17]，主要包括3个方面：①由于站场员工责任心不强、安全意识淡薄以及业务素质不高，未认识到严格执行操作过程的重要性，在开关阀门操作过程中未严格执行“先开后关”原则，造成憋压甩泵，从而触发水击等;②站场施工作业管理上存在问题，未严格执行施工管理程序完成相关操作，操作期间可能存在操作票制度执行不到位的情况，以及由于监护不到位，第三方人员在自控调试过程中误操作造成的管道非计划停输;③中控管道调控过程中，站场人员误报或瞒报导致调度人员误判断，从而进行管道紧急停输操作。
因此，从管理的角度来看，建立有效的培训机制和管理制度是降低人为误操作的基本措施：①加强自动化、通信、设备及电气等技术能力培训，提高站场员工的整体素质。②加强自控系统调试，尤其是ESD调试期间站场技术人员和第三方施工人员的培训和管理工作，严格履行各项规范制度，调试时严格执行方案，禁止无关人员随意触碰设备或在作业区走动。
同时对测试时间进行统筹规划，防止今后因误操作导致非计划停输的发生。③提高员工的沟通协调能力，尤其应加强与下游收油单位或分输收油单位的沟通，建立一种提醒机制或在其操作前申请核对操作票，避免因第三方原因操作造成管道非计划停输。
2.5电力故障
电气设备的安全运行直接关系到整个输油管道的正常运行，并保证工作人员的生命和财产安全[18-20]。由电力故障情况可知，高压电故障是造成非计划停输的主要原因，这是由于变电所中电缆变压器、电流/电压互感器、UPS电源未能正常为站控系统提供不间断电源等，从而造成站场失电停泵，管道停输;低压电故障占比较小，主要涉及阀门等低压设备供电线路出现故障触发动作，如计量区阀门出现中间态触发站关闭水击保护，导致全线紧急停输，以及阀室阀门保险熔断触发全线ESD，从而造成非计划停输。
输油管道电气设备的安全管理涉及高低压供电装置、供电线路及日常维护保养等方面，因此，为保障输油气管道电气设备安全管理工作的有效开展，应从以下几个方面改进：①积极开展电气设备的春秋检工作，重点检查易损易坏的电气设备，建立完善的操作规范，以确保电气设备的安全运行;②有针对性地制订电气设备故障应急预案，并认真执行，做好事故应急预案的培训和演练工作，一旦发现异常情况，必须及时按照应急预案采取合理的应急措施，避免事件影响的扩大化;③开展安全与专业知识培训，使站场电气技术人员熟练掌握输油气管道电气设备的操作规程，具备较强的安全意识。
3结论
通过对2013-2016年中国石油管道公司所辖管道非计划停输的统计及原因分析可见，在输油管道系统中，自控通信故障是可靠性最薄弱的部分，引起非计划停输所占比例最大，因此在日常运行管理中，应加大自控通信设备及系统的维护及巡检力度;其次是设备故障和外电故障，需要提高输油泵、阀门等关键设备的维护检修质量，确保设备运行的可靠性。此外，针对输油气管道非计划停输制定考核机制，明确考核方法，量化考核指标，督促各基层单位加强对非计划停输的重视，做好自控通信系统及关键设备的预防性维护工作。
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