智能化LNG瓶组气化站无人值守管理体系应用探析.pdf

城市燃气2 0 2 3/0 5总第57 9 期35Managementand Administration经营与管理doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2023.05.007智能化LNG瓶组气化站无人值守管理体系应用探析冯章柯，冯高雷？，赵珏”1.陕西城市燃气产业发展有限公司；2.陕西省城市燃气热力协会；3.中国石油集团测井有限公司摘要：秦巴山区属国家地理南北交界之地，特殊的地理位置造就该地区高压管道敷设难度大、天然气供应站场建设费用高、偏远站场管理难度大、运行阶段人员成本高的基本特点，提出在安康地区通过智能化技术实现可感知、可判断、自适应、自控制、安全可靠能效优化的瓶组气化站供应系统并建立可靠的管理体系是解决上述痛点的有效途径，从城镇燃气液化天然气瓶组气化无人值守站在秦巴山区天然气利用工作中的实施背景、关键技术和日常管理等几个方面展开应用探讨。关键词：LNG瓶组气化站；智能化LNG瓶组气化站；城市燃气；无人值守管理体系1概述随着秦华山区天然气利用工程工作的实施推进，天然气已经成为安康地区人们生活、生产必不可少的资源。安康地区日益增长的燃气市场需求与燃气设施建设成本高的矛盾；偏远山区用气规模小与场站运行成本高的矛盾；年轻技术人员不愿意扎根山区造成的人员频繁调动，企业管理体系和安全生产稳定需求的矛盾。这些问题严重影响了安康地区天然气供应产业发展，基于上述问题，提出智能化LNG瓶组气化无人值守管理体系，并就其在秦巴山区深人气化工作中的实施背景、技术创新和管理体系等几个方面展开应用探讨。2秦巴山区智能化LNG瓶组气化站的实施背景安康市处于经济较为落后的秦巴山区，天然气供应产业起步较晚，天然气长输管道施工难度大，且秦岭自然保护区内水土保持、林地资源占用等因素对于天然气高压输气管道敷设的时效也有较大制约，所以管网建设周期长、用户体量小而分散，建设成本高利润回报低。一般天然气供应方式有3 种：LNG、管道气和CNG，结合安康地区气源现状、长输管道敷设难度大和道路崎岖气瓶车运输难度大等特点，经过开展安康地区各乡镇经济性评价，提出采用瓶组气化站片区气化、区域联网的方式是深入气化安康的有效途径。而偏远山区用气量小站场运行成本高造成的企业投资与收益不均衡，人才流失频繁对企业安全生产管理工作冲击性较强是目前实施秦巴山区深人气化工程的痛点。因此提出在安康地区通过智能化技术实现可感知、可判断、自适应、自控制，安全可靠能效优化的瓶组气化站供应系统并建立可靠的管理体系是解决偏远站场管理难度大、运行阶段人员成本高等问题的有效途径。城市燃气2 0 2 3/0 55总第57 9 期36经营与管理Managementand Administration3多数运行的LNG瓶组站管理存在欠缺目前国内运行的LNG瓶组气化站多数处于无人管控、运行失控的状态，存在的问题主要如下：（1）站场供应系统无LNG储量检测和供气支路自动切换的设施，管理人员无法准确判断钢瓶内LNG的储量，若下游用气量突然发生变化，供应系统不能及时响应调整。（2）场站供应系统缺乏现场信息采集和远传监控系统，若站场内不配置值守人员则不能及时把控站场运行情况，一旦存在设备故障等情况，不能立即处置。（3）场站内安防监控系统不完善。很多LNG瓶组气化站仅仅只有一道围墙，红外线对射、视频监控、可燃气体检测、火灾报警等安控设施缺失。4春智能化LNG瓶组气化站无人值守的应用探索4.1相关概念LNG瓶组气化站：LNG瓶组气化站是利用耐低温绝热钢瓶作为液化天然气储存设施，对液化天然气进行气化、调压、计量和加臭，并输人城镇燃气输配管道的站场。智能化LNG瓶组气化站：以LNG瓶组气化站为基础，建设集工业控制，软件开发，设备集成，无线通信为一体的小型液化天然气供应站，自动采集、传送各监测点储量、压力、温度、流量等数据，进行存储分析和处理。无人值守管理体系是利用自动化、信息、网络通信技术，基于仪表及执行机构等设备，对智能化LNG瓶组气化站设施实现数据远程采集、监视、控制、处理。厂站运行监视、主要控制操作由调度中心完成，厂站实现自动向调度中心上传厂站运行及设备运行的生产数据、监视与控制等信息，接收并执行调度中心下发的远程操作与控制指令，并具备完善的安保系统、监控系统、智能仪表及报警系统、远程控制系统等功能，达到人员不用长期值守、维抢修人员统一调配的目的。4.2建设方案探讨4.2.1场站建设（1）站址选择：智能化LNG瓶组气化无人值守站在能满足三通一平的基本原则下，尽量避开繁华地段、选择市政消防设施齐全、人口素质较高的地段。（2）总平布置：站内布置按相关规范进行分区布置，站内外建（构）筑物与工艺区设备之间的间距严格执行相关规范、标准；场站围墙采用不低于2 m的不燃烧实体围墙并清除在围墙周围1 0 m范围内可燃物，如图1。12.00气化调站房加典满回车场+图1 LNG瓶组气化站平面布置图（3）控制系统：采集并传送现场瓶组液位、压力，气化调压加臭系统温度、压力、流量，事故预警等数据，并具备数据远传、监控功能。4.2.2关键技术（1）气瓶储量监测与供气瓶组切换：因液化天然气瓶组气化站单个气瓶容积不应大于41 0 L，在燃气供应过程中，需人为切换供气瓶组供应流程，所以气瓶储量监测与供气瓶组自动切换是气化站实现无人值守的重要条件。可以设置电子地衡称重，设置质量报警值，并设两条支路一开一备，每路串联若干钢瓶，当其中一路汇管上的钢瓶质量低于报警信号后联锁切换至另一支路运行。（2）气化器自动切换：当下游用气量接近设计用量，气化器气化效率会随着运行时间逐渐降低，则需人工转换至另一路气化装置。两路空温式气化器自动切换也是实现无人值守的重要条件，可在空温式气化器前后管道上安装气动切断阀和温度变送器，实现自动切换。4.3智能信息技术智能化瓶组气化无人值守站智能信息技术主要分为采集控制层和信息处理层，系统智能化是瓶组气化无人值守站的主要智能信息技术，由数据采集终端、城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期37冯章柯等智能化LNG瓶组气化站无，人值守管理体系应用探析通信网络和上位机组成。现场设备采集到各种运行数据，通过通信网络将现场数据传送至监控系统分析处理后，定时发送到巡检人员及各级管理人员手机客户端，如图2。上网设备（电网络脑、手机等）服务器信息处理层采集控制层数据远传模块压力温度流量泄漏检测阀门状态紧急切换报警设备图2智能化LNG瓶组气化无人值守站控制系统图5秦巴山区无人值守智能化LNG瓶组站管理体系若要LNG瓶组气化站安全运行，则应通过设备技术手段逐步替代员工的责任心。LNG瓶组气化站智能化无人值守管理，旨在通过可靠的技术手段提高设备的稳定性，并总结管理经验，完善管理制度，进而建立健全液化天然气瓶组气化站智能化无人值守管理体系，不断减少安全生产工作对人员的依靠性。5.1管理平台搭建根据“片区气化、区域联网”自的秦巴山区天然气利用工作思路，在用气规模小的偏远用气区域建设智能化LNG瓶组气化无人值守站，搭建智能化LNG瓶组气化站管理系统，系统分层设计，无人值守站压力、温度、流量、可燃气体泄漏浓度检测报警、电动阀门状态等通过互联网远传到各瓶组站区域管理中心（巡检中心）和公司调度管理中心。公司调度管理中心负责所有场站的安全运营监管，各瓶组站区域管理中心负责本区域内瓶组站应急抢维修工作。智能化LNG瓶组气化站管理需解决瓶组站位置分散导致应急人员和设备准备不到位，影响应急抢险时效的问题。因此，智能化LNG瓶组气化站管理系统内设置抢维修系统模块，主要功能为：抢维修人员管理规范化、抢修机具集装化、抢修过程规范化、抢修技术系统化、抢修设备管理精细化，达到规范应急抢险过程中的流程化操作和闭环管理的目的。借助智能化LNG瓶组气化站抢维修系统，以车程不大于3 0 分钟为原则，划分片区设置区域LNG瓶组气化站区域管理中心，以集中待班，周期巡检的方式确保第一时间控制各类安全隐患管理体系平台搭建如图3。5.2信息化平台搭建（一个原则、两个要求、三个目标）5.2.1一个原则根据市场规模、客户需求、输配工艺、运行安全等要求整体规划，遵循技术标准化、信息一体化、功能模块化的建设原则5.2.2两个要求（1）无人值守智能化站场平台架构，应是企业公司调度中心1#区域2#区域3#区域定时巡检、日常维护、换液、抢修1#站2#站3#站4#站5#站6#站图3 无人值守管理体系平台搭建图城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期38经营与管理Managementand AdministrationHSE管理体系的一部分。（2）在搭建站场智能化的同时，将信息安全与智能化系统同步规划同步建设同步实施，以保障智能信息应用系统安全运行。5.2.3三个目标以可靠性管理优化、安防管理优化为目标搭建设备设施管理平台；以应急能力分析应急处置优化为目标搭建应急管理平台；以用气需求管理优化为目标搭建气量调配平台5.3需建立健全的管理制度5.3.1集中待班，周期巡检制度各瓶组气化站管理区域实施集中待班，周期巡检的模式，按期对所有LNG瓶组气化站供气系统：站场、主管网进行换瓶、巡检和维护保养工作。5.3.2应急管理制度建立临时停电、雨雪天气瓶组运输障碍等主要应急事故管理制度，各管理层应实时掌握所辖区域天气及路况信息和水电供应情况，确保LNG瓶组连续供应。5.3.3非主营业务外包制度在瓶组站所在区域实施非主营业务外包制度，择优选取当地居民负责场站外围安全、城区管道第三方破坏等主要事故隐患控制工作。6可行性分析一般LNG瓶组气化站与智能化LNG瓶组无人值守站经济性简单对比见表1。表1设备费用月生活办公建人员成本项目类型备注（万元）筑（万元）（万元年）LNG瓶组气502033按5 人/站化站智能化LNG采用区域管瓶组无人值1006.6辖巡检，平守站均1人站通过对比：智能化LNG瓶组气化无人值守站相对于常规的站场，具有节省建设用地，节约投资费用，节省管理成本等优势，并能实现信息采集、远程监控，保障场站安全平稳运行。目前LNG瓶组供气站主要依靠人员值班，安全生产工作系于一人之手，而安康地区所建LNG瓶组气化站均处于偏远山区、交通不便、工作条件艰苦，年轻技术人员很难扎根工作，一旦人员流失，则对公司已建成的安全生产管理体系冲击较大，所以依靠先进的设备技术管理的无人值守站则比人员流失频繁，管理体系混乱的场站运行更加稳定。7结论“片区气化、区域联网”的方式是深人“气化安康”的有效途径，我们需要借鉴国内外的先进技术和管理经验，改革经营模式、降低运营成本，无人值守智能化LNG瓶组气化管理体系则是针对实施秦巴山区深入气化工程的痛点，通过设备技术手段逐步替代员工的责任心，将原有的分层管理变成由一个中心来统一管理，使分布分散的场站达到“统一管理，分区控制”的目地，不仅节省了人力成本，也减少了人的不安全行为对企业安全生产工作产生的影响。参考文献1王丽萍.CNG调压站智能监控系统设计J煤气与热力，2 0 11（13）.2俞建国.LNC瓶组气化站无人值守技术及管理模式.煤气与热力，2 0 15（10）.3薄军，路杰平，周谦益.基于Linux的燃气站场视频监控系统设计 J.自动化应用，2 0 16（7）：16-18.4高皋，唐晓雪.天然气无人值守站场管理方式研究.设备运维，2 0 17.2.5吴源尚.如何加强天然气场站电气自动化设备的可靠性 .基层建设，2 0 17（17）6刘甲军.包头市燃气智慧巡检系统设计与实现 C.中国城市规划协会地下管线专业委员会2 0 13 年年会，2013.7徐国松.天津滨达燃气公司智能巡检系统的设计与实现 D.山东大学，2 0 15.8李博义.LNG瓶组气化站设计时应注意的问题与解决措施 .基层建设，2 0 17（12）.