油氣泄漏事故應急支撐技術平臺試點應用探討

陳友良

（中國安全生產科學研究院 北京100012）

油氣泄漏事故應急支撐技術平臺試點應用探討

陳友良

（中國安全生產科學研究院 北京100012）

近年來，油氣田領域安全生產形勢依然嚴峻。為了維護企業穩定的生產，保障人民生命財產安全，需進一步完善油氣泄漏事故應急處置和預防的工作，故研發油氣泄漏事故應急支撐技術平臺。本文介紹了平臺的基本組成和功能，然后介紹平臺試點應用對象和環境、具體內容和運行流程、現場和指揮中心交互情況、實驗數據及結果等內容。實踐證明，油氣泄漏事故應急支撐技術平臺試點應用對企業"戰時"的應急響應和"平時"的應急演練培訓具有很好的實用價值。

油氣泄漏；流程設計；平臺應用；應急演練

近年來，隨著我國經濟持續、快速發展，工業化進程不斷加劇，生產規模日益擴大［1-2］，天然氣等資源類產品的需求也隨著增加。天然氣從開發到使用需要經過氣田開采、凈化、運輸等復雜環節，每個環節都有一定的危險性，據不完全統計，近30年內天然氣管道發生事故幾百起，其中影響較大的有：2004年10月6日陜京線發生天然氣泄漏，造成管線停氣28.5小時，直接危及到向北京市供氣；2006年1月20日，中石油西南油氣田分公司輸氣管線發生爆炸事故，造成10人死亡。這些事故不但給企業員工生命財產造成重大損失，而且也會對周圍公眾和環境構成嚴重威脅。因此，有必要針對我國油氣開采運輸過程中泄漏事故防范進行專門的研究。目前，朱本廷研究了油氣輸送管道事故應急響應現存問題及解決方案，在討論石油化工企業油氣管道應急響應系統現存問題的基礎上,提出了相應的技術解決方案［3］；李晶晶等對城市油氣管道泄漏爆炸重大案例應急管理進行了對比研究，針對應急管理各階段共性失誤提出防范措施［4］；張光華等充分結合了安全生產事故應急救援過程中各環節的業務需求，研發長輸油氣管線安全生產事故監測預警平臺［5］。文中針對企業需要，對應急支撐技術進行專門研究，開發油氣泄漏事故應急演練核心模塊，同時集成油氣泄漏檢測、應急監測、現場處置、預警通知等方面的技術和方法［6-7］，形成油氣泄漏事故應急支撐技術平臺，旨在提高企業安全生產的保障手段和方法，減少人員財產的損失。

1　平臺功能簡介

平臺基于C/S結構開發，依照相關標準和規范體系建設。系統圍繞企業生產應用現場和辦公指揮場所，通過部署在企業現場的硬件設備（泄漏檢測傳感器、應急處置裝置、預警通知設備）和網絡環境，把現場采集的相關監測監控數據收集起來［8］。針對油氣開采企業的業務需求，平臺的功能概述如下：

1）異構數據的集成

平臺利用數據倉庫技術整合各類系統業務數據和地理信息數據、非結構化數據等支撐數據，包括監測監控數據、空間地圖數據、系統基礎數據和非結構化數據等。數據之間通過相關協議進行傳遞，實現數據的存儲和共享，為系統應用提供基礎數據支持［9］。

2）有毒有害氣體及泄漏的監測監控

平臺集成分布式氣體檢測儀、紅外線傳感器等多種監測設備，對企業運作設備設施及運輸管道進行監測，如有異常情況，則啟動預警；同時，系統對監測積累的相關數據，進行預測分析，及時發現企業安全生產過程中的隱患。

3）應急準備與響應

針對企業生產過程中的突發事件，采取廣播通知、事故現場處置、資源配備、通信保障等多種方式進行響應，各參與用戶通過平臺進行交互，滿足現場與指揮中心的實時交流。

4）應用總結與評估

平臺在運行過程中，各個終端的操作及交互過程，都將記錄在系統中。之后，企業可以組織專家對整個運行過程進行評估，總結問題，指導企業完善工作方法，提升員工的應急處置能力。

2　平臺綜合應用對象、內容和流程

油氣泄漏事故應急支撐技術平臺于2015年下半年在四川省達州地區的某氣田進行試驗應用。試點內容初步定為開展相關軟硬件的安裝部署、平臺測試、使用培訓、運行維護的工作之后，然后由企業一線領導、員工針對工作實際進行現場試用，涉及到企業日常工作的監測監控、查詢報表、通信交互、應急演練培訓等諸多業務。平臺采用企業局域網和4G無線網相結合的通訊方式，為避免與企業現有應用系統相互干擾，完全采用自備獨立的軟硬件系統。

按照事故救援指揮的步驟并結合日常工作流程，平臺綜合應用示范內容有5個環節，分別為 “監測監控”、“預測預警”、“應急準備”、“應急響應”、“總結分析”。具體的示范內容如圖1所示。

圖1　平臺綜合應用示范內容

對于平臺綜合應用示范內容，在應用示范基地，一方面完成日常監測監控、應急準備的基礎工作；另外一方面虛構一個突發事件，按照事故應急救援指揮的流程，啟動應急預案，通過應急響應、信息報送、總結評估、善后處置等步驟，同時協調地方政府、廠領導、指揮調度中心、值班員、信息中心、周邊群眾等諸多可能在應急救援過程中出現的角色，完成平臺的綜合應用示范。整個過程通過預先制定的消息進行驅動，演練控制端也可以根據演練的進展情況，適時地增加臨時事件和臨時消息，靈活的掌控整個演練的過程［10-11］。具體的應用示范流程如圖2所示。

圖2　平臺綜合應用示范流程

3　平臺應用現場描述

試點企業301集氣站地處達州宣漢縣，周邊地勢山高水急，幾無平地，她是擁有5口開發井的天然氣集氣站，也是川東北目前最大的集氣站之一。企業管理嚴格規范，所有進入現場的實驗人員必須經過安全防范措施的培訓，配備專業的防護設備，穿著工作服和佩戴安全帽［10-11］。

平臺分成兩部分：平臺指揮中心和應用現場，前者部署在企業網絡機房和辦公室，包括平臺用到的FTP服務器、數據庫服務器、流媒體服務器、通信服務器等服務器群、由企業員工參與操作的操作終端，還包括企業指揮調度的終端［12-13］。后者是部署在企業集氣站現場的設備，包括氣體監測設備、泄漏應急截斷裝備、預警通知設備等儀器設備。應用現場采集的數據通過無線3G或者4G網絡技術傳遞到平臺指揮中心，參與平臺應用的企業員工根據不同傳遞過來的現場數據進行相應的操作，生成日常監測報表，對于監測數據異常的情況，生成相應的指令傳遞給相關人員［14-15］。具體的平臺應用現場拓撲圖如圖3所示。

圖3　平臺應用拓撲圖

4　試點應用結果

氣體檢測儀在檢測時間、檢測范圍、測量精度、響應時間等方面都達到預期要求，油氣管線泄漏事故自動截斷裝置和區域預警通知接收終端設備能在應急處置過程中及時響應，截斷泄漏管道并能通知周邊需要疏散的群眾。

軟件系統通過“油氣泄漏事故應急支撐技術平臺”，從監測監控、預測預警、應急準備、應急響應等方面，將相關技術方法、裝備和功能模塊進行有機集成，所研究開發的相關儀器設備集成到相應的功能模塊之中，對企業“戰時”的應急響應和“平時”的應急演練培訓具有很好的實用價值［16］。

5　結　論

1）油氣泄漏事故應急支撐技術平臺可對復雜環境下的多種有毒有害氣體實現無線遠程實時多點在線監測，并能提供可靠、準確的預警通知信息。對輸運管道本體的泄漏情況進行預測分析，對泄漏管線采取自動截斷等早期應急處置措施。

2）文中從企業需求入手，對油氣泄漏應急處置的研究現狀進行分析，簡單介紹油氣泄漏事故應急支撐技術平臺的功能后，提出“預防為主、防治結合”的思想，同時給出具體的應用內容、應用流程和應用場景，最后基于應急演練系統并集成監測、處置、預警等設備和方法，形成油氣泄漏事故應急支撐技術平臺，為油田安全生產保障提供技術支撐，這也是本文的目標和創新點。

3）通過對油氣泄漏事故應急支撐技術平臺在企業現場應用，可以提高油氣開采及輸運過程的油氣泄漏事故監測預警、應急處置與救援能力，對于油氣泄漏事故防控、保障企業安全生產和減少事故損失具有重要意義。

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Discussion on pilot application of oil and gas leakage accident emergency support platform

CHEN You-liang
（China Academy of Safety Science and Technology，Beijing 100012，China）

In recentyears，safety situation ofoiland gas production is stillgrim.In order tomaintain the stability ofenterprises production，safeguard the people's life and property safety，further improve on emergency disposaland prevention work ofoil and gas leakage accident，oil and gas leakage accident emergency support technology platform is developped.This paper introduces the basic composition and function of the platform，and then introduces the object and environment，content，process demonstration operation process of platform pilot application，interaction between the site and command center，experimental data and results etc..The practice proved that，pilotapplication of the oil and gas leakage accidentemergency support technologyplatform can privade enterprise"wartime"emergency response and"emergency response training at ordinary times"，which is very good practicalvalue.

oil and gas leakage；process design；platform application；emergency drill

TN99

A

1674-6236（2016）19-0001-03

2016-02-02稿件編號：201602011

國家自然科學基金項目（71373245）；國家“十二五”科技支撐計劃課題項目（2012BAK03B05）；國家科技重大專項（2011ZX05040-001-006）

陳友良（1977—），男，湖南岳陽人，碩士，高級工程師。研究方向：安全生產信息化。