天然气管道压气站安全仪表系统的应用分析

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年第29卷5期   作者: 徐彩霞
[导读] 在川气东送天然气管道压气站运行中,安全仪表系统发挥着至关重要的作用
        徐彩霞
        中石化达州天然气净化有限公司      四川达州   636156
        摘要:在川气东送天然气管道压气站运行中,安全仪表系统发挥着至关重要的作用,可以有效检测装置中发生的多种异常动作,维护天然气管道系统运行安全与稳定。为此,需要结合天然气管道实际运行需求,合理设计安全仪表系统,并科学地在天然气管道压气站对安全仪表系统进行应用,在系统作用发挥下维护天然气管道压气站正常、安全、稳定地运行。
        关键词:天然气管道;压气站;安全仪表系统
        引言
本文通过利用燃气管道和压力站安全测量系统目前所包含的安全测量仪器,对燃气管道和站安全系统的具体应用进行深入分析研究,提高燃气管道安全系统的总体质量和应用程度。
1天然气工程管道施工技术安全相关的问题
        1.1材料选择中存在质量问题
        因管道输气压力高,对管材的强度、韧性要求高。在目前来看,我国管道施工中,主要的问题原因是材料方面。管道与管道的衔接,需要材料的焊接,如果材料本身不合格,就会出现融化温度不同,焊接效果不同的情况,导致材料性能出现衰减,焊接中出现泄露的情况,整体来说,会严重地影响到焊接的质量,最终导致泄露现象的出现。在很多的工程团队中都存在此问题,主要原因是设计方选材时未严格按照管道选材规范执行,或者因劣质的材料本身更加便宜,采购部门低价中标物资等,导致了问题的出现。因此,需要严格地把控材料的质量,使用强度、韧性、焊接性能均能满足工程需求的管材。
        1.2天然气工程管沟施工不到位
        存在明显的施工质量问题,管沟开挖是天然气管道工程中比较重要的一个施工环节,它关系着管道完工后是否通畅,但从实际的开挖情况来看,管沟的开挖深度比较浅,在回填过程中,机械设备压力会反弹,使得管道出现一定程度上的形变,在无路可走的山地复杂地形中供管道穿行的管道敷设方案的编制及实施是难点。
        1.3施工流程中不注重施工速度的管控
        焊接工作和其他的工作不同,其本身对于速度的要求非常高。主要是因为,过快的速度会导致焊接难以充分地完成,从而出现泄露的情况。而过慢的速度,会导致焊接的成本过大,而且很容易出现烧穿材料的情况,从而导致焊接失败。所以,施工流程的管控中,需要注重施工速度,要确保其在合理的速度内完成的焊接工作,而不能一味地强调工作的速度,不能出现抢工期抢进度的现象。
        1.4管道防护措施开展不到位
        天然气管道防护措施开展不到位,天然气管道防护不到位会引起一系列的管道质量问题,比如管道防护层出现腐蚀现象,弱化了管道的强度,减少了管道的使用寿命,使管道不能正常使用。
2天然气管道压气站工艺系统的主要构成
整套系统包含机械化与自动化技术、检测技术、风险评估与防控技术、抢维修技术等几个方面。天然气净化后至压气站的管道进气流量高,输送距离短,某个事件很容易导致上游的天然气净化厂敝压,严重时将造成管道突然爆炸或爆裂,压气站的工艺路线复杂,包括进气系统、出气系统、压缩机和安全阀。压缩机系统包括各种高精度仪器,振动、位移、转速、温度等检测,各仪器故障将严重影响该站的整体运行稳定性。压力站控制包括超压调节,超压放空等控制。该站运行期间管道压力高,空间狭窄,导致站出入口压力增大,使压缩机易受密封影响。由于管道全线铺设过程复杂,需要对节点进行实时监控,从而导致管道站的分布式监控。天然气是危险化学品介质,存在安全风险巨大,发生泄漏将造成火灾、爆炸、环境污染等事故,需要对风险不断识别和评价,燃气压力站系统需要优化,以确保燃气管道站的安全可靠的工艺性能。


3天然气管理工程施工建设质量管理措施
        3.1做好前期施工阶段的准备工作
        天然气管道工程施工是一个综合性的过程,涉及的内容比较多,在正式施工之前,我们要相关准备工作,根据工程项目的具体内容开展一系列的部署工作。与相关设计单位、施工单位、监理单位之间建立一个良好的对接关系,在遇到问题的时候能够第一时间对接,争取在最短时间内采取有效的解决措施,实现对问题的高效处理。管理人员应该要深入施工现场,对施工现场的实际情况有一个全面的了解,对此进行调查报告的编写,将编写好的报告提交给上级部门审核,报告通过后再开工,保证施工的有序性。要重视技术交底工作,每个操作环节都是相互连接的,相关技术性资料一定要交接到位,使施工人员能够正确理解设计意图。
        3.2总体原则
        根据站场的工艺过程的危险性及可操作性分析结果得到的各个SIF回路安全完整性等级,安全仪表系统的SIL等级应不低于最高SIL等级的SIF回路的SIL。并且系统的功能设计应满足以下条件:(1)当过程达到预定条件时,安全仪表系统动作,使被控制过程转入安全状态。(2)安全仪表系统应设计成故障安全型。安全功能执行后,在人工复位前不允许再次启动或投入。(3)安全仪表系统应具有符合安全完整性等级要求的故障诊断措施。(4)故障诊断应覆盖系统的所有单元,包括传感单元、控制单元与执行单元。(5)当系统需完成打印、编程、画面显示时,实时数据采集与控制功能不能被中断。
        3.3天然气管理工程施工建设质量管理措施
        做好前期施工阶段的准备工作天然气管道工程施工是一个综合性的过程,涉及的内容比较多,在正式施工之前,我们要相关准备工作,根据工程项目的具体内容开展一系列的部署工作。与相关设计单位、施工单位、监理单位之间建立一个良好的对接关系,在遇到问题的时候能够第一时间对接,争取在最短时间内采取有效的解决措施,实现对问题的高效处理。管理人员应该要深入施工现场,对施工现场的实际情况有一个全面的了解,对此进行调查报告的编写,将编写好的报告提交给上级部门审核,报告通过后再开工,保证施工的有序性。要重视技术交底工作,每个操作环节都是相互连接的,相关技术性资料一定要交接到位,使施工人员能够正确理解设计意图。
        3.4加强施工过程中的监督管理力度
        任何工程的开展都是围绕人开展的,人是工程施工过程中的主要指挥者,人在这个过程中充当各个角色,所有做好人员的管理工作非常重要。从人员的角度入手,做好质量管理工作,采用正确的方式调动人员的积极性和参与性,通过定期培训加强工作人员的责任感和使命感,让他们正确认识到自身职责的重要性。树立“人人有责,质量第一”的管理观念。管道建设过程中的决策都是人进行决定的,管理者在这中间充当主要角色,要重点加强对管理人员的素质培养,有效提高管理人员的综合素养,最大程度上保证管理决策的正确性。进一步加强对施工过程的管理力度,建立专业的工程管理队伍,制定详细的施工方案,采取多样化的措施提高工程的时效性和可行性。
结束语
        安全仪表系统是工艺生产过程中至关重要的安全保护措施,HAZOP分析、SIL定级、安全仪表、系统设计、SIL等级验算各环节的贯彻执行可确保系统满足相应的功能安全及完整性的要求。安全仪表系统提出的是全生命周期的概念,无论前期的设计,中期的实施,还是后期的现场管理,每一个阶段的安全理念都需贯彻落实,安全原则执行到位,这样才能真正实现系统的安全功能。本文从安全仪表系统的整个设计流程阐述了天然气站场的安全仪表系统的设计方法,为管道站场控制中类似的安全仪表系统设计和优化提供了重要参考。
参考文献
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