编者按： 8月2日，中国石油和化学工业联合会在京举行“天然气长输管道无人值守站建设及站场安全运行技术交流会”。为了有助于大家领会和贯彻这次会议精神，《管道保护》编辑部邀请了国内从事管道设计和运行管理的部分专家就相关问题进行了研讨。

孙立刚， 中国石油管道局工程有限公司高级工程师，工艺技术专家。

张国良， 江西省天然气有限公司副总经理。

吴海， 安徽省天然气开发股份有限公司副总经理。

谭春波， 广东省天然气管网有限公司运行部总经理。

张麟， 中石油北京调控中心工程师。

问题一：哪种类型站场适合做无人值守站？应具备哪些基本条件？

孙立刚： 从国内情况看，没有压缩机组和分输设备（计量和调压设备）的单一功能清管站已经实现了无人值守。

分输站站内工艺设备较为简单，主要包括清管器收发筒、过滤分离设备、计量设备和调压设备，其中只有调压阀经常动作（根据压力或流量调整开度），其可靠性较好，实现无人值守基本没有技术问题。由于长期以来形成的习惯，国内绝大部分分输站仍为有人值守。目前运行单位和设计单位对实现大部分分输站无人值守认识基本一致，这既有利于降低建设成本和运行成本，也有利于降低火灾爆炸事故中人员伤害风险。

压气站站内工艺设施较为复杂，除了上述清管站和分输站具有的设备外，还包括大量转动设备，如压缩机、驱动机（电机、燃气轮机和燃气发动机）、润滑油系统（包括电动、机械驱动的油泵以及冷却风扇）、电机和变频器冷却系统（包括水泵和冷却风扇）、干气密封系统（包括天然气增压泵）、天然气冷却器（包括冷却风扇）、压缩空气系统（包括空气压缩机）、消防系统（包括稳压水泵和消防主泵）、厂房通风系统（包括多台进风机和通风机）等。上述转动设备通常需要全年连续运行，任何一台设备故障均会导致压缩机组停运，并导致管道输量降低。

受设备可靠性、控制系统完备性和管理理念影响，目前国内压气站均为有人值守。近几年来，国产压缩机机组等设备供货商根据运行单位的要求，不断对设备机械结构和控制逻辑进行改进，可靠性明显提升。国内设计单位和管道承包商也在不断完善压气站的保护和控制逻辑。预计在不远的将来（2～3年）可以实现部分压气站无人值守。本人建议在高海拔、周边人口稀少的电驱压气站先行试点，逐步推广压气站的无人值守。除前述经济和安全性外，也有利于改善一线员工的工作和生活环境，践行以人为本的企业文化。

谭春波： 首先应从无人值守站与常规有人值守站的区别来看。两者的区别是现场有人或无人值守。是否适合做无人值守站，我认为衡量的标准主要是隐患发现的及时性和应急响应速度。

从上述观点出发，无人值守站场应具备短时停输条件，停输时间长短与无人值守站的应急响应时间密切相关。站场工艺设备和辅助设备应具备远程感知功能，确保能够及时发现隐患，并配套远程监视、远程报警、远程/自动关断或切换、远程诊断等控制功能。无人站的管理以常规巡检、维护保养和应急处置为主，因此人员应具备较强的综合能力，包括工艺操作技能、各专业（机械、电气、仪表、自控、通信）等故障处置能力和事故应急能力。

目前，从技术角度出发，输气站场的清管站和分输站基本都具备无人值守站条件，能否实现主要应考虑是否具备停输条件和人员能力。

吴海： 省级天然气管网有自己的特点，如站场数量较多、分布相对密集；因下游用户的类型不同，不少站场规模较小，工艺系统较为简单；站场内人员配置较少，工作生活较为单调，人员流失较多等。目前，首先应考虑在以下类型站场试点无人值守。①输气工艺较为简单的小型站场。②下游用户可短时中断供气或供气稳定性要求不高的站场。③地点偏僻，生产、生活不便的站场。④站场地理分布相对集中，可采取区域设置中心站场集中管理的周边站场。在此基础上，再逐步实现工艺相对复杂、规模较大站场的无人值守改造。对于不可中断用户供气的站场，目前暂不考虑无人值守。

一些分输阀室，地点偏远，初始供气量小，若要有人值守，必须建设生产和生活用房，增加建设成本，浪费土地资源。加之人员配置较少，流失较多，管理困难，经济效益低下。而无人值守站能很好地解决以上问题。

目前很多省份提出天然气县县通规划，对于县域经济不发达的省份，后期必然会出现许多上述类型的站场，若建成无人值守站，将大大节约建设成本和人力成本，提高经济效益。

张国良： 我认为枢纽联络站、清管站、无调压工艺分输站适宜做无人值守站。无人值守场站应具备以下基本条件。

（1）商务方面：具备天然气计量系统远程交接条件。

（2）工艺方面：精简优化工艺流程，设施设备冗余热备； SCADA系统、通信系统、火灾报警系统及周界安防系统互联互动；压缩机、流量计等关键设备的远程故障诊断系统。

（3）管理方面：建立扁平化指挥机制，提升生产运行效率，加快应急响应速度，优化突发事件汇报流程。生产中必须严格遵守“一级运行指挥，一级应急指挥”。指挥路径为调控中心直达场站输气岗位。指挥范围包括生产操作、维护检修、应急抢险等与管道平稳运行、安全生产相关的工作。

（4）人员方面：有大局意识、临危不乱、专业素质过硬的调控队伍，以及技术精湛、经验丰富、反应迅速的检维修队伍。

张麟： 从智能化管道、操作和人员安全等方面来说，站场无人值守已经成为天然气长输管道发展的大趋势。同时随着自动化控制技术和网络信息技术的发展，通过逻辑控制和远程控制相结合的方式，已经能够满足远程控制无人值守现场技术要求。

分输站和环境艰苦地区的压气站场，可以考虑无人值守站场。初期可以选择工艺较为简单，用户用气具备较好的灾备能力（管存较大或有备用气源），地理位置与大型有人值守站场、维抢中心或管理处较近，方便人员快速到达的站场，优先进行无人值守站场推广。无人值守分输站，其工艺设备应按照多发故障备用，并与用户签订供气一旦中断自保供时间协议，确保供气安全。采用区域化管理，集中配备维抢修人员，确保无人值守站场故障后维护人员可在1小时内到达现场，并第一时间恢复生产运行。

问题二：无人值守站哪些设备和工艺流程应具备调度中心远程控制功能？

谭春波： 目前国内主干管网和省级天然气管网基本都实现了阀门远控，中心远控模式是对多个阀门远控进行逻辑连锁，从减少控制环节上减少误操作。个人认为，如分输站实施无人值守，应当在现有安全仪表连锁系统的基础上，首先考虑将站场主要工艺系统如过滤、计量、调压支路实现中心远控或自动切换。其次，要考虑计量与调压系统的联动，实现启动输气、停止输气的中心远控和自动停输。最后，还应考虑生产辅助设施的中心远控，如供电系统、监控系统、安防系统、温湿度控制等。

张国良： 实现无人值守，调控中心远程控制功能应包括：①场站ESD系统远程关断功能。②场站工艺远程控制：过滤、调压、计量支路切换。③场站分输目标控制：压力、流量、日指定。④场站视频监控云台远程控制。⑤场站可燃气体区域检测控制。⑥场站自控通信系统冗余自动切换功能。⑦场站（阴保站）恒电位仪远程控制功能（参数监控、电位调整、远程上下电）。

无人值守站需要加强三方面工作。首先是在完备的综合报警平台的基础上，充分发挥调控中心职能，提升调度员发现问题处置紧急情况的能力。其次在管理部门设立维护中心，负责所辖区域内场站、管线的运维管理及巡检，确保各系统设备处于良好运行维护状态。再者就是提升管理部门专业人员、巡线队人员对于场站及阀室工艺的掌握程度，针对各场站运行中的风险点制定应急响应措施，制定应急预案并开展日常周期性演练，确保紧急情况下距离最近的单位以最快的时间赶赴现场紧急处置。

吴海： 无人值守站的自动化水平，应根据站场的主要功能和安全需求加以确定。以输气站为例，无人值守后，需要实现过滤、计量、调压支路的远程控制或自动切换，根据站场功能实现压力和流量的自动调节，与下游结算的站场要实现对日输气量的自动控制。需对现有工艺系统进行改造，增加电动或气液执行装置，补充相应的仪表装置，对电源系统、控制系统、通信系统的可靠性予以重点加强。

调度中心仍应将重心放在管网调度和站场气量分配上，结合管网特点按区域配置中心站场，由中心站场远方控制无人站场设备，尽量实现子组级控制，即气量目标控制，一键启动输气、切换支路、一键停气、紧急停站等，避免人员花费过多精力在单个设备操作上。同时也要预留单设备远方操作功能，通过权限切换，实现无人站场、中心站场、调度中心三级操控功能。

孙立刚： 无人值守分输站的过滤、计量和调压设备应设置备用工作路。过滤器主备路应根据液位高低和差压高低信号自动切换；流量计主备路应根据流速高低和故障信号自动切换；调压设备可根据流量、压力和故障信号自动切换和控制。上述备路的切换和控制均由自动执行机构驱动阀门（多为电动和自力式阀门）实现，逻辑由站控系统的PLC完成，调控中心只需要下达分输支路出口压力或流量的宏观命令即可实现远程控制。

一个容易被忽视的设备是进站平衡阀和调压阀组上游的平衡阀。在站场停运和泄压放空后，站内外压差较大，为避免进站主阀难以开启和冲刷损坏，应先开启进站平衡阀，再开启进站主阀；分输支路停运通常先关闭上游截断阀，待调压阀上下游压力平衡后再关闭下游截断阀，因此再启动前也存在较大压差，需要平衡阀充气。为实现站场和分输支路的自动充气，应考虑设置自动执行机构驱动的平衡阀。如果平衡阀和ESD阀门并联，平衡阀应有ESD功能，即电动阀应由UPS供电，气动阀和企业联动阀应为失效关闭类型。

对于压气站的无人值守，除要求压缩机组、空冷器等主要工艺设备能远程控制外，还应特别关注辅助系统的设备能否实现远程控制，关键的温压流变、设备状态信号能否上传，比如去往每一台压缩机的干气密封截断阀能否自动开关、电机和变频冷却系统的信号能否上传，这些往往是容易被忽视的问题。

张麟：无人值守站场建立在调控中心远程控制基础上。随着天然气管网和管道控制技术的不断发展，纳入调控中心远程控制的无人值守站场将不断增加，如果继续采用现场阀门单体操作模式，势必会造成调控中心调度工作量的激增。所以无人值守站场必须采用多设备联锁逻辑控制，真正实现远程控制而不是远程操作。总体原则为调控中心通过SCADA系统向站控系统下发控制指令，站控系统通过控制逻辑自动按照中心指令完成工艺控制。

应具备的功能包括：一键启站、停站；分离、计量、调压系统故障自动切换，输气支路随用户需求自动增减；输气压力\流量控制及对应的高低流量\压力保护；日指定数值的接收与计算反馈；适应不同用户用气规律的日指定分输自动控制；爆管、火灾、可燃气联锁ESD系统安全保护；站控、中控控制权无扰动切换；与调控中心通讯状态检测；站场过程控制系统、安全仪表系统运行状态监测及报警；站场供电系统状态监测及报警，阴保系统状态监测及报警；周界检测及报警。

问题三：无人值守站如何进行管理？怎样确定区域化管理范围？安防应满足哪些条件？

张麟： 无人值守站最需要解决的问题是故障时间控制。站场失效等故障时间的长短，直接影响用户供气、管道输量等生产运行安全，故障管理是重中之重，其中又可分为降低故障率和故障后恢复两部分内容。降低故障率的措施主要有提升设备可靠性、增加故障多发设备备用数量、降低单体故障对整体系统运行影响、提高控制系统稳定性等。在此基础上如再出现站场失效情况，需要现场人工干涉解决。无人值守站场区域化设置及管理将直接影响故障后恢复时间的长短，因此从各作业区或有人值守站场到各无人值守站场的路途时间不应超过1小时，管理范围应以此为标准。同时应考虑作业区所辖无人值守站场同时发生失效的极端情况，以及例行巡检和人员轮休情况等，确定作业区所需维护人员数量，最终确定专业人员和管理人员数量。各无人站场应设置安防人员并安排技能培训，在应急情况下可以触发操作无人站场ESD系统，确保重大灾害事故不会进一步扩大。

吴海： 无人值守站的日常运行控制应由区域化中心站管理，调度中心只对管网的流量、压力和气量等重点参数进行监控，必要情况下收回操作权限，由调度中心直接控制。无人值守站设备的维护保养，由区域化中心站场派人完成，原站场所辖管线由中心站统一管理。

区域化管理范围基本控制在1小时车程内，管辖管线不超过200公里，车辆、维护设施也配置在中心站场。中心站场除配置监盘值班人员外，还应配置巡检、维护人员，负责其管辖周边站场的巡护和就地操作。鉴于目前公安部门的要求，还需配备安保人员。实现无人值守，需对环境感知能力予以高度重视。目前站场安防系统主要有：振动光纤周界报警系统、工业视频监控系统、门禁系统、火灾报警系统、可燃气体报警系统。这些系统对于无人值守站场感知能力仍显不足，监测死角较多，也缺乏自动识别、辨别能力。正在考虑应用视频影像识别、激光或超声波泄漏监测等技术。

张国良： 区域化管理范围划分原则:首先考虑驻地至管辖场站应急响应时间，一般为1～2小时为宜。其次考虑行政区域划分情况，尽量划分至同一行政区域，一是可以减少跨行政区域企地协调难度，二是可以加强企地联动，充分调配使用应急资源。三是合理安排区域化管理下辖线路和场站数量，避免出现劳逸不均的情况。

区域化管理是无人值守场站安全管理的基础，是应急响应和日常检维修的中坚力量。根据站场规模和数量，个人认为1个区域生产单位应由2～3名基层领导和6～10名运维人员组成，设置工艺、设备岗，计量、自控、通信、电气岗，线路、阴保岗，安全岗，综合岗等，开展日常设备巡检维护，专业较强、难度较大的设备维护检修工作由检维修中心或外委单位负责。无人值守站安防应满足以下条件。

①门禁系统，实现人员进出场站报警门功能。②视频监控系统，实现大门及工艺区等区域图像监视、视频回放、本地及远程控制、移动侦测等功能。③周界安防系统，在围墙增加铁蒺藜的基础上增加周界安防，与视频监控系统实现报警联动功能。④防爆对讲系统，安装中心端及现场端设备，实现调控中心与场站工艺区实时对讲功能，有利于日常调度及应急指挥。⑤紧急情况报警功能，在站控室内明显位置,安装一个紧急玻碎报警按钮（ESD） ,当遇到紧急情况可以人为击破此按钮(此为最高报警权限)，触发场站ESD联动，使安装门禁系统的紧急逃生门自动打开，调控中心实时显示现场报警情况，并可以过视频和语音进行远程指挥及时处置。⑥消防报警系统联动功能，消防报警信号经综合智能控制模块接入站控系统，警情发生时，控制中心监控端实时声光告警，同时联动视频监控系统和门禁控制系统。视频监控系统对现场进行监控、录像，并输出报警信号、现场图像至调控中心，门禁系统根据需要远程遥控打开或系统自动打开紧急逃生门，并且可以利用防爆对讲系统进行远程通话指挥，实现远程应急指挥处置。

谭春波： 无人值守站实施作业区区域化管理。一个作业区管辖半径约50公里，设2～4个站场， 3～6个阀室，车程1个小时以内。作业区实施运检维一体化管理，包含站场阀室巡检、设备运行维护维修、管道保护等职能。人员配置主要包括运维人员4～6名，管道保护人员（含巡线） 6人。另外设置一个抢维修中心负责设备设施的春秋检工作。

安防方面，以简单实用为主。首先从物理隔绝上考虑实体围墙及防攀爬网。其次考虑监控报警系统，如基于视频监控的报警录像系统或周界光纤预警与视频联动系统（个人觉得基于视频监控的报警录像系统足矣）。此外设置24小时保安看护。

孙立刚： 本人不是运行管理方面的专家，只能提出有关技术方面的建议。为推行站场无人值守，建议业主单位在可研阶段即提出无人值守的要求，并按无人值守制定技术方案。在建设阶段，应确保在投产前为控制系统的现场调试留出足够时间，使站场按调控中心控制模式投产。无人值守不代表无人管护，每座站场应根据周边的社会环境和安保要求设置安保人员。站场实现无人值守后，人员的巡检频率必然降低，建议研究在站场增设部分声学和光学检测报警设施，代替人员的巡检工作。

《管道保护》2018年第5期（总第42期）