提升無人駐守平臺安全生產(chǎn)管理實踐

張紹廣，黃焌淞，代齊加，肖宇，王智守，徐學(xué)智，張瑋，馬亮，曹立紅

中海石油（中國）有限公司天津分公司（天津 300459）

隨著邊際油田開發(fā)的持續(xù)深入和提質(zhì)增效標準的不斷提高，無人駐守平臺因建造和運營成本相對較低，在海上油田得到廣泛應(yīng)用。 因歷史局限性，不同時期建設(shè)的無人駐守平臺功能水平差異較大，存在的高風(fēng)險點各不相同，因此，需要制定有針對性的管理方案，實現(xiàn)無人駐守平臺安全生產(chǎn)的高質(zhì)量管理。

1 無人駐守平臺管理存在的問題

1.1 數(shù)量多，分布廣

某區(qū)域有中心平臺7 座，井口平臺28 座，陸上終端2座，其中，包括無人駐守平臺8座。無人駐守平臺數(shù)量多，位置分散，設(shè)施間海底管線多，安全生產(chǎn)管理難度較大。

1.2 部分設(shè)施老舊

所轄無人駐守平臺生產(chǎn)年限跨度大，1 年到30年不等，建設(shè)較早的無人駐守平臺自動化程度低，自持時間短。出現(xiàn)了空調(diào)故障率高、多相流量計誤差大[1-2]、吊機故障率高等問題。

1.3 受海況影響大

無人駐守平臺巡檢、作業(yè)受天氣、海況影響大，特別是在風(fēng)季施工時，作業(yè)效率相對較低；在天氣、海況異常，無人駐守平臺出現(xiàn)故障時，值班船不能靠泊，導(dǎo)致問題處理不及時。

1.4 智能化不完善

部分油田井口控制盤單井的井上、井下安全閥液壓油壓力無法遠程監(jiān)測。無人駐守平臺配置的空調(diào)、油井變頻器等設(shè)備在中控畫面只有單一故障報警，無法查看具體故障原因。UPS 在線監(jiān)測系統(tǒng)沒有溫度監(jiān)控參數(shù)。井口油嘴為傳統(tǒng)油嘴，無法遠程調(diào)整工作制度[3]。

2 主要做法及經(jīng)驗

2.1 完善管理制度

嚴格貫徹落實國家法規(guī)、行業(yè)規(guī)定及公司的QHSE 管理體系，執(zhí)行無人駐守平臺相應(yīng)的管理辦法，同時，結(jié)合實際情況，制定并執(zhí)行視頻24 h監(jiān)控制度、半小時瞭望制度、海管巡線制度、定期巡檢制度、惡劣天氣前后加密巡檢制度。

依據(jù)無人駐守平臺的生產(chǎn)流程和設(shè)備運行狀況，在反復(fù)摸索和嘗試后，確定了以周檢為主體，特殊情況具體安排的模式。在油井無異常、無施工作業(yè)需要配合的情況下，每周組織一次對各無人駐守平臺的巡檢，并做好設(shè)備維護和保養(yǎng)工作。

2.2 閉環(huán)式巡檢管理模式

注重加強巡檢在無人駐守平臺管理中的重要作用，強調(diào)對重點環(huán)節(jié)的把控。閉環(huán)式巡檢管理流程如圖1 所示，巡檢前：要確保天氣情況及海況必須適合巡檢作業(yè)條件，能見度必須達到7.408 km（4 海里），浪高及涌浪不得高于1 m，風(fēng)力應(yīng)小于4 級，應(yīng)避免雷雨及雪天巡檢。巡檢中：鑒于無人駐守平臺設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單，人員在平臺上巡檢、作業(yè)時，守護船需要在附近全程守護配合。巡檢結(jié)束前及后續(xù)工作：巡檢人員要對無人駐守平臺各關(guān)鍵部位進行全面檢查，作業(yè)人員要做到工完、料凈、場地清。記錄巡檢發(fā)現(xiàn)問題，向油田總監(jiān)匯報，并作為制定下次巡檢計劃的依據(jù)。

圖1 閉環(huán)式巡檢管理流程圖

2.3 立體化記錄管理

2.3.1 無人平臺中控遠程記錄

無人駐守平臺設(shè)置獨立的控制系統(tǒng)，在其所屬的中心平臺中控室均設(shè)置無人平臺工程師站，實現(xiàn)對無人駐守平臺的遠程監(jiān)控。流程的壓力、溫度、流量、液位、關(guān)斷閥狀態(tài)、泵啟停狀態(tài)、風(fēng)機狀態(tài)、風(fēng)閘狀態(tài)、房間溫濕度等信號均能實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳并記錄。

2.3.2 機器人巡檢記錄

無人駐守平臺電氣間配備智能化巡檢機器人，機器人配有局部放電檢測、煙霧探測、溫濕度監(jiān)測等多種實時監(jiān)控功能，通過紅外熱成像精確測溫技術(shù)，監(jiān)測診斷機柜和柜內(nèi)設(shè)備溫度，對異常溫度進行報警，并可以生成檢測報告。

2.3.3 定期巡檢記錄

嚴格落實定期巡檢制度，每周組織一次對所轄無人駐守平臺的巡檢，做好設(shè)備維護和保養(yǎng)工作，巡檢結(jié)束后，巡檢人員填寫《無人駐守平臺巡檢記錄表》。

2.4 精細化設(shè)備維保

2.4.1 制定維保計劃

為防止無人駐守平臺設(shè)備出現(xiàn)漏檢、未定期維保的現(xiàn)象，所屬油田依據(jù)各設(shè)備需要的維保頻次制定了嚴密的維保計劃。各崗位人員在例行巡檢中依據(jù)計劃嚴格執(zhí)行，從而保障設(shè)備時刻處于完好狀態(tài)。

2.4.2 關(guān)鍵設(shè)備深度維保

在完成基本的維保要求的同時，所屬油田對關(guān)鍵性設(shè)備開展深度維保，制定深度維保計劃，以此提高無人駐守平臺的管理效果。

2.4.3 全生命周期理念

在強化、細化設(shè)備維保的同時，針對無人駐守平臺的防腐工作，制定周期性的除銹刷漆計劃，從而有效延長設(shè)備和結(jié)構(gòu)的使用壽命，貫徹設(shè)備設(shè)施的全生命周期管理理念。

2.5 智能化應(yīng)用

2.5.1 遠程控制

無人駐守平臺設(shè)置獨立的控制系統(tǒng)，流程的壓力、溫度、流量、液位、關(guān)斷閥狀態(tài)、泵啟停狀態(tài)、風(fēng)機狀態(tài)、空調(diào)狀態(tài)、風(fēng)閘狀態(tài)、房間溫濕度等信號均能實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳至所屬的中心平臺中控室的遠程工程師站及OPC服務(wù)器，實現(xiàn)對整個無人駐守平臺的遠程監(jiān)控，無人駐守平臺遠程監(jiān)控如圖2 所示。同時，在其所屬的中心平臺中控室可以實現(xiàn)閉排泵的遠程啟停及切換，風(fēng)機的遠程啟停，風(fēng)閘遠程開關(guān)，空調(diào)遠程啟停和切換，關(guān)斷閥遠程復(fù)位，遠程倒井計量、油井啟停等控制功能[4-5]。

圖2 無人駐守平臺遠程監(jiān)控畫面

2.5.2 海管通球無人化

海管通球無人化的流程示意如圖3 所示，在與無人駐守平臺物流關(guān)聯(lián)的中心平臺設(shè)置收、發(fā)球筒各一套，發(fā)球筒位于注水海管入口，收球筒位于混輸海管出口。注水海管出口與混輸海管入口在無人駐守平臺相連，形成環(huán)路（兩條海管之間利用SDV 閥隔離）。利用注水水源實現(xiàn)兩條海管的通球[6]，該流程能夠通過遠程控制SDV 閥開關(guān)實現(xiàn)遠程通球操控[7]。

圖3 海管通球無人化的流程示意圖

2.5.3 巡檢機器人

無人駐守平臺配電間內(nèi)安裝巡檢機器人系統(tǒng)，巡檢機器人工作畫面如圖4 所示，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控現(xiàn)場煙霧、溫濕度等環(huán)境狀況、檢測電氣設(shè)備放電現(xiàn)象、準確讀取各類儀器儀表讀數(shù)、智能診斷分析設(shè)備異常情況、巡檢數(shù)據(jù)形成分析報告。中心值守平臺人員可通過機器人遠程查看現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，在收到異常報警后，能夠第一時間派遣機器人前往指定設(shè)備進行核實，能夠遠程監(jiān)督現(xiàn)場人員規(guī)范化施工與操作，雙向語音對講廣播，提高作業(yè)效率[8-9]。

圖4 巡檢機器人工作畫面

與傳統(tǒng)的人工巡檢相比，具有不間斷、高頻率巡檢、巡檢質(zhì)量高、環(huán)境適應(yīng)能力強、運行參數(shù)全方位檢測等特點。

2.5.4 防溢油、防入侵系統(tǒng)

無人駐守平臺安裝防溢油、防入侵監(jiān)控系統(tǒng)[10]，防溢油、防入侵監(jiān)控畫面如圖5、圖6所示，通過使用高清攝像頭監(jiān)控平臺周邊360°海面實現(xiàn)溢油監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)海面油污，采取防溢油措施，防止事故擴大[11]。通過兩組對角安裝的紅外+高清攝像頭來實現(xiàn)，紅外攝像頭用來捕捉船舶及人員，主要是監(jiān)控船舶，高清攝像頭輔助觀察影像。在中心值守平臺人員可不間斷遠程監(jiān)控，當發(fā)現(xiàn)入侵時，上位機會彈出警報以作提醒，中控值班人可以使用遠程廣播進行驅(qū)離。該監(jiān)控系統(tǒng)得到了極大提升、優(yōu)化，有效地保證了無人駐守平臺的安全、環(huán)保。

圖5 防溢油監(jiān)控畫面

圖6 防入侵監(jiān)控畫面

3 結(jié)論

1）隨著技術(shù)的進步和邊際油田開發(fā)的持續(xù)深入，無人駐守平臺將在海上油田得到前所未有的廣泛應(yīng)用，但同時，也給安全生產(chǎn)帶來了很高的風(fēng)險，因此，應(yīng)制定有針對性的管理制度。

2）受管理模式所限，建立閉環(huán)式的巡檢管理模式至關(guān)重要，其能夠充分保證巡檢人員安全、解決影響無人駐守平臺安全生產(chǎn)的隱患。

3）采用遠程記錄、機器人巡檢記錄及定期登臨平臺巡檢記錄等多樣化的參數(shù)記錄方式，能夠幫助技術(shù)人員實時分析判斷生產(chǎn)流程及設(shè)備的運行情況，確保在出現(xiàn)異常時，能夠及時調(diào)整運行工況。

4）受天氣影響，很多情況下人員無法及時登臨平臺處理故障，因此，對無人駐守平臺設(shè)備提出了更高的要求，通過合理選型和良好維保，降低維修，特別是搶修情況發(fā)生的概率，提高設(shè)備的本質(zhì)安全水平。

5）以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，形成生產(chǎn)流程、電氣設(shè)備、視頻監(jiān)控等各項監(jiān)控數(shù)據(jù)融合，建立解決多專業(yè)、多場景、多樣化需求的解決方案一體化平臺，推進無人駐守平臺的智能化發(fā)展。

6）通過長期管理總結(jié)，形成了一套精細化、體系化的管理模式，完善的管理制度、閉環(huán)式的巡檢機制、立體化的記錄管理、精細化的設(shè)備管理、智能化的技術(shù)融合等多樣化的管理措施緊密結(jié)合，有效保證無人駐守平臺的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。