降低火氣探頭測試風險的方法在渤海某油田的應用

劉金龍，魏海，楊煥財(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引言

由于海上油田空間相對狹小，人員設備高度集中，且油氣產品易燃易爆，一旦發生火災，后果將極為嚴重。因此，海上油田都配備了完善的火氣控制系統。其中火氣探頭作為火氣系統關鍵組成部分，必須定期對其進行測試、校驗，以保證其正常可用，進而保證整個火氣系統安全、可靠。但在實際測試過程中，由于人的因素、設備因素、作業程序的不完善，可能誤觸發油田火氣系統關斷，導致油田非計劃關停，嚴重影響油田正常生產造成巨大損失。因此需要找到一個完整、可靠的火氣探頭測試作業方法，以保證火氣探頭測試校驗的安全進行。

1 火氣系統

火氣系統(FGS)[1]設置的主要目的是及時、準確地探測到可能發生或已經發生的火情或可燃氣體泄漏，并采取相應的安全措施(如：報警、關斷、消防等)，以保護油田生產人員和設備的安全。

渤海某油田FGS采用美國Emerson公司開發的SIS故障安全控制系統，主要由邏輯控制器、火氣現場探測、報警裝置及其與消防系統、應急關斷系統、PAGA系統和HVAC系統的接口組成，FGS的控制邏輯及操作、顯示功能由安裝于中控室內的火氣監控系統完成。FGS邏輯控制器與現場探測設備之間采用點對點的連接方式，具有自動探測火災和可燃氣體泄漏、按邏輯自動啟動和手動啟動報警、消防系統、自動/手動執行火氣狀態應急關斷邏輯、故障容錯、對網絡及現場探測設備和系統進行診斷的功能。

此外，FGS還具備有對系統本身、現場探測設備、報警和消防系統定期測試的功能。

2 風險因素

探頭測試過程中，多種風險因素可能造成火氣系統誤動作引發關斷。

2.1 人的因素

作業人員對關鍵步驟和注意事項不清楚，在測試過程中導致火氣探頭誤動作，造成火氣系統關斷；作業人員專業技能和應急能力不到位，對現場火氣探頭工作原理不清楚，測試過程中人員誤操作導致火氣探頭誤動作，造成火氣系統關斷；測試過程中，現場測試人員與中控人員溝通不到位，相關信號旁通或報警未確認，導致探頭報警直接觸發火氣關斷。

2.2 設備因素

中控程序存在漏洞，有的火氣探頭旁通未做到SIS組態程序里，導致測試過程中，探頭報警直接觸發火氣關斷；現場火氣探頭故障，未進行檢查、確認，導致測試過程中出現單個探頭表決，直接觸發火氣關斷；測試過程中，中控火氣控制柜卡件故障，造成火氣關斷。

2.3 作業程序

作業前未召開JSA，未對可能存在的風險點進行分析，相關作業人員對作業步驟和風險點不清楚，導致測試過程中誤操作，造成火氣關斷；作業前未對中控程序進行檢查確認，未確保中控SIS組態程序、旁通位號與現場探頭一一對應，出現探頭旁通位號與測試位號不一致，導致探討動作誤觸發火氣關斷；未嚴格執行信號旁通執行與取消兩人同時簽字確認，未將信號旁通責任落實到人，導致信號旁通出現錯誤，造成火氣系統誤關斷；未制定探頭測試清單，未嚴格執行《火氣探頭可靠性測試信號旁通確認表》(表1)，導致出現探頭漏測試，信號旁通漏旁、誤旁的情況，測試過程中造成火氣系統誤關斷。

表1 火氣探頭可靠性測試信號旁通確認表

3 火氣探頭測試

為保證火氣探頭測試安全、順利進行，渤海某油田對火氣探頭測試作業進行了詳盡的風險分析和作業前準備，對作業程序進行了優化[2]。

3.1 風險分析

召開專題會議及作業安全分析(JSA)會，討論測試方案具體實施步驟和注意事項，對可能存在的風險點進行分析，并制定相應的解決措施。制定詳細測試計劃，提前列出探頭測試清單，并制定火氣探頭可靠性測試信號旁通確認表，防止漏測、誤測，確保全覆蓋測試。

3.2 作業前準備

對中控火氣關斷邏輯進行梳理，認真核對火氣因果圖和SIS組態程序，逐條對每個探頭的程序進行核實和確認，確保區域的旁通覆蓋每個區域探頭、火氣系統硬線總旁通覆蓋所有探頭、旁通畫面上與SIS程序的探頭一致，同時重點檢查后期新增火氣探頭表決邏輯，確保相關旁通做進SIS組態程序。

(1)測試前，對照探頭清單和火區探頭分布圖在中控和現場檢查、確認測試區域探頭工作狀態，有無故障報警，若有，及時進行處理；確保探頭測試時，相應火區內探頭均正常，且無遺漏，均參與表決。

(2)嚴格按照表1，對火氣總旁通、相應火區、單個探頭信號進行旁通；查看火區探頭分布圖和SIS組態程序表決信息，現場人員逐一檢查確認，確保現場探頭位號、中控旁通位號及程序中的點一致，做到點對點的確認，確保旁通無誤，同時將程序打到在線狀態，查看旁通是否到位。

(3)信號旁通執行和取消要求儀表師、中控崗雙簽字；儀表師在中控對相應信號進行旁通并簽字確認，然后中控崗再次對相應信號旁通進行檢查，并簽字確認，確保信號旁通無誤，當測試完畢后，中控崗確認報警已復位，儀表師對相應信號旁通進行恢復并簽字確認，然后中控人員對相應信號旁通進行檢查，并簽字確認，確保相應信號旁通已恢復，將信號旁通責任落實到人，從根本制度上規避風險。

3.3 測試

(1)探頭測試前中控人員廣播告知油田人員測試區域及探頭位號，確保測試區域不存在其他交叉作業，同時在測試過程中，相關人員加密現場巡檢，隨時待命，一旦發生應急情況，各專業按應急部署執行，保證應急響應速度。

(2)對現場電氣房間探頭進行測試前，將FM200釋放打到手動狀態，同時插入氮氣驅動瓶瓶頭電磁閥保險銷，防止誤動作造成FM200誤釋放；對生產區探頭進行測試前，將柴油消防泵打到手動狀態，并隔離相應區域雨淋閥出口管線閥門，防止測試過程中水噴淋系統誤動作，消防泵誤啟動；測試結束后及時恢復[3]。

(3)探頭測試要做到穩步推進，采取分區域逐一測試的方法，每個火區探頭都是多選二表決，因此在探頭測試時，一次只測試一個探頭，待確認中控和現場探頭報警均復位后方可測試下一個。

(4)現場火氣探頭測試過程中，一人作業，一人監護，中控與現場同時進行確認，查看現場探頭報警狀態是否與中控畫面顯示一致，同時進入組態程序查看探頭輸出模擬量值是否正確，確認每個火氣探頭均正常動作，輸出值均正常并做好相關記錄；整個測試過程現場人員與中控人員使用專用對講頻道，保持密切溝通，待中控與現場探頭報警均復位后再測試下一個探頭。

3.4 作業恢復

當日探頭測試結束后，及時恢復相應信號旁通，并恢復消防泵、FM200系統及水噴淋系統狀態，恢復前需確認中控及現場探頭無報警，然后中控廣播告知油田人員火氣探頭測試結束。

4 實際應用

某油田嚴格按照上述探頭測試程序和作業步驟，打破傳統探頭測試模式，總結以往測試經驗，歷時兩個月，順利、圓滿完成油田580個火氣探頭的測試工作。通過兩個月的探頭測試，實踐證明該作業程序和步驟能很好地規避火氣探頭測試過程中的風險，能避免因火氣探頭測試造成的油田非計劃關停。

5 結語

該油田對探頭測試作業程序進行升級，對作業步驟和細節進行優化，能規避火氣探頭測試風險，能避免因火氣探頭測試造成的非計劃關停，且該探頭測試作業程序有很好的復制性和借鑒性，可為今后其他油田火氣探頭測試提供堅實的制度保障，為油田安全、穩定生產保駕護航。