摘 要：在原油管道投產(chǎn)過(guò)程中，遠(yuǎn)程調(diào)度有助于管道順利投產(chǎn)。以獨(dú)烏（獨(dú)山子-烏魯木齊）原油管道投產(chǎn)過(guò)程為例介紹了遠(yuǎn)程調(diào)控的工作內(nèi)容。在管道投產(chǎn)前控制中心進(jìn)行離線仿真模擬投產(chǎn)過(guò)程，投產(chǎn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)管道參數(shù)，控制管道設(shè)備，收集并分析投產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：原油管道 投產(chǎn) 遠(yuǎn)程調(diào)控

中圖分類號(hào)：TU81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（c）-0087-02

管道遠(yuǎn)程調(diào)控是利用管道的SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)）與站控系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離管道與場(chǎng)站的控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制設(shè)備的狀態(tài)。在原油管道的投產(chǎn)過(guò)程中，遠(yuǎn)程調(diào)控可以有效、及時(shí)指揮現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行作業(yè)，保障管道內(nèi)流動(dòng)安全、設(shè)備正常投運(yùn)。隨著我國(guó)油氣管道信息化程度的提高，管道投產(chǎn)中遠(yuǎn)程調(diào)度的作用將越來(lái)越大。2006年中國(guó)石油集團(tuán)成立了北京油氣調(diào)控中心，集中管理、遠(yuǎn)程調(diào)控中石油所屬長(zhǎng)距離油氣管道。獨(dú)烏管道輸送從中亞國(guó)家進(jìn)口的原油，是我國(guó)西部一條重要的原油管道，于2012年12月初順利投產(chǎn)。筆者以獨(dú)烏原油管線投產(chǎn)過(guò)程中的遠(yuǎn)程調(diào)控為例，介紹原油管道的投產(chǎn)工藝、投產(chǎn)時(shí)控制方案、遠(yuǎn)程調(diào)控的作用以及工作內(nèi)容。

1 獨(dú)烏線投產(chǎn)與控制方案

1.1 投產(chǎn)方案

獨(dú)烏管道起點(diǎn)為獨(dú)山子泵站，終止于烏魯木齊末站，線路長(zhǎng)231 km，管徑610 mm。全線共設(shè)2座工藝站場(chǎng)以及截?cái)嚅y室7座（編號(hào)依次為1#-7#）。投產(chǎn)范圍包括原油管道、獨(dú)山子原油首站、烏魯木齊原油末站、干線閥室及附屬配套設(shè)施。管道投產(chǎn)采用常溫輸送空管投油，油頭前充氮?dú)?，在油頭出站后發(fā)送一個(gè)帶跟蹤器的清管器。投產(chǎn)分三個(gè)階段進(jìn)行：管道部分充氮、管道投油、不同輸量下的管道試運(yùn)。2012年11底，管道開始投產(chǎn)，12月初，投產(chǎn)順利完成。

投產(chǎn)時(shí)，獨(dú)山子泵站與1#閥室之間的管道充滿氮?dú)猓⒌谶x擇在獨(dú)山子分輸泵站發(fā)球筒上側(cè)放空管線處，1#閥室放空閥處排放空氣。該氮?dú)舛伍L(zhǎng)度約為30.14 km，在氮?dú)庵脫Q完畢后，獨(dú)山子原油首站啟泵對(duì)管線進(jìn)行充油，充油300 m3以后發(fā)送一個(gè)帶跟蹤器的清管器，在充油過(guò)程中位于高點(diǎn)的2#、6#、7#閥室排氣，消除管道中的不滿流。烏魯木齊原油末站作為氮?dú)獾募信欧劈c(diǎn)，待油頭到達(dá)烏魯木齊原油末站后再運(yùn)行72 h，投產(chǎn)結(jié)束。

1.2 管道的控制方案

管道的控制級(jí)別分為三級(jí)：中心控制、站控控制與就地控制，中心控制由北京調(diào)控中心和廊坊備用調(diào)控中心實(shí)施。投產(chǎn)過(guò)程中采用中心控制，具備遠(yuǎn)程控制條件的設(shè)備都置于遠(yuǎn)控狀態(tài)，故障或正進(jìn)行維護(hù)不具備遠(yuǎn)控條件的設(shè)備置于就地狀態(tài)。投產(chǎn)過(guò)程中調(diào)控中心掌握控制權(quán)，但經(jīng)調(diào)控中心同意后可以由中控切換到站控或就地控制。

在北京主調(diào)度控制中心由于各種原因不能對(duì)本條原油管道沿線的各個(gè)遠(yuǎn)方監(jiān)控點(diǎn)實(shí)施監(jiān)控時(shí)，備用控制中心將自動(dòng)或人工接管系統(tǒng)監(jiān)控權(quán)，并與北京主調(diào)度控制中心功能一致。各工藝站場(chǎng)的站控系統(tǒng)（SCS）作為管道SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制單元，對(duì)站內(nèi)工藝變量及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制及聯(lián)鎖保護(hù)。除完成對(duì)所處站場(chǎng)的監(jiān)控任務(wù)外，同時(shí)負(fù)責(zé)將有關(guān)信息傳送給調(diào)度控制中心或備用控制中心，并接受和執(zhí)行其下達(dá)的命令。在正常情況下，北京調(diào)度控制中心對(duì)全線各工藝站場(chǎng)和線路截?cái)嚅y通過(guò)SCS、RTU（遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)）進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、調(diào)度和管理。當(dāng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)或控制中心主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障或/和發(fā)生意外事故時(shí)，各站控制系統(tǒng)獨(dú)立承擔(dān)本站的站場(chǎng)級(jí)控制功能。

2 投產(chǎn)過(guò)程的遠(yuǎn)程調(diào)控

2.1 遠(yuǎn)程調(diào)控的作用

北京主調(diào)度控制中心主要完成管道投產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、各種流程的自動(dòng)切換、生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)、順序控制、緊急關(guān)斷、全線ESD保護(hù)等任務(wù)。在控制中心，調(diào)度人員能夠24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)管道與設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)投產(chǎn)過(guò)程中存在的異常情況。在投產(chǎn)前，對(duì)投產(chǎn)過(guò)程中的水管道與設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行離線模擬，并對(duì)調(diào)控人員進(jìn)行培訓(xùn)，保證工作人員高效、準(zhǔn)確的判斷投產(chǎn)過(guò)程中管道與設(shè)備的狀態(tài)。在投產(chǎn)時(shí)，調(diào)控中心直接控制沿線場(chǎng)站以及閥室的設(shè)備，能夠防止現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)各種原因引起的誤操作。及時(shí)收集、匯總、分析投產(chǎn)中各參與單位匯報(bào)的信息，向指揮人員匯報(bào)，并在有需要時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員下達(dá)指令。據(jù)投產(chǎn)方案以及指揮人員指令控制沿線各場(chǎng)站以及閥室的閥門、輸油泵等設(shè)備的開啟以及開度，保證信息通暢與指令下達(dá)及時(shí)。

2.2 投產(chǎn)前準(zhǔn)備

在管道投產(chǎn)之前，調(diào)控中心成立專門的投產(chǎn)調(diào)控組，并組織人員完成中控調(diào)度的各項(xiàng)崗前培訓(xùn)及考核取證工作（包括理論培訓(xùn)、模擬操作、現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)和跟班培訓(xùn)），為承擔(dān)管道運(yùn)行調(diào)度做好準(zhǔn)備。同時(shí)完成管道模擬仿真培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括啟輸、增量、減量、停輸?shù)日９r操作，以及干線閥關(guān)斷、調(diào)節(jié)閥故障、泄漏、甩泵等緊急工況操作。根據(jù)投產(chǎn)方案，在油頭到達(dá)烏魯木齊末站后，將選擇三種不同的輸量進(jìn)行聯(lián)合試運(yùn)，利用離線仿真系統(tǒng)，分別對(duì)這三種工況進(jìn)行了模擬，并將仿真系統(tǒng)與投產(chǎn)方案的模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，離線仿真模擬結(jié)果誤差較?。ㄐ∮?%）。通過(guò)培訓(xùn)與仿真模擬，調(diào)度人員的業(yè)務(wù)水平能夠得到保障，可以掌握投產(chǎn)過(guò)程中管道的水力特點(diǎn)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理投產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。

2.3 投產(chǎn)過(guò)程中的遠(yuǎn)程調(diào)控

投產(chǎn)過(guò)程持續(xù)數(shù)天的時(shí)間，在此期間，調(diào)控中心掌握控制權(quán)，遠(yuǎn)程操作、調(diào)試設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的機(jī)械故障以及控制軟件中的問(wèn)題，并引導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作人員消除故障，保證投產(chǎn)后管道設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及運(yùn)行調(diào)度的順利進(jìn)行。另外在管道出現(xiàn)緊急情況時(shí)，按照預(yù)案快速采取措施。如11月30日調(diào)控中心啟動(dòng)獨(dú)山子泵站2#泵失敗，原因?yàn)殡姍C(jī)軟啟動(dòng)柜16 s超時(shí)，后現(xiàn)場(chǎng)將軟啟動(dòng)柜電流設(shè)置進(jìn)行了修改，泵順利啟動(dòng)。

12月1日獨(dú)山子泵站1#泵在控制中心的電流顯示不正常，后檢查因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤導(dǎo)致，在1#泵停泵后修改后恢復(fù)正常。在12月2日根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整獨(dú)山子泵站流量，保證原油在白天到達(dá)烏魯木齊末站。

2.4 投產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)收集與分析

在投產(chǎn)中，調(diào)控中心收集各作業(yè)方作業(yè)的狀態(tài)以及調(diào)控中心無(wú)法監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，最終形成完整的投產(chǎn)過(guò)程記錄材料，并對(duì)所收集的參數(shù)進(jìn)行分析，判斷管道的運(yùn)行狀態(tài)。如在投產(chǎn)過(guò)程中，需要跟蹤氮?dú)忸^以及清管器的位置，而反映這些界面位置的參數(shù)無(wú)法直接遠(yuǎn)傳到控制中心，必須由現(xiàn)場(chǎng)工作人員將數(shù)據(jù)匯報(bào)到控制中心，控制中心再判斷界面的位置。

氮?dú)忸^的跟蹤為根據(jù)排氣點(diǎn)中氧氣的濃度判斷，在管線沿線的排氣口可以檢測(cè)氣體中氧氣的含量，含氧量采用便攜式氣體檢測(cè)儀檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果不能遠(yuǎn)傳。在氮?dú)忸^到達(dá)排氣點(diǎn)以前，排出的氣體中氧氣的與空氣中的相同。在氮?dú)忸^到達(dá)后，氧氣濃度逐漸下降，在純氮?dú)舛谓?jīng)過(guò)時(shí)，排氣口排放的氧氣含量為0。在2#，6#，7#以及烏魯木齊末站監(jiān)測(cè)管道中排出氣體中氧氣的含量。如6#閥室監(jiān)測(cè)人在不同的時(shí)間匯報(bào)閥室排氣口氧氣的濃度，11·30日20：51，氧氣濃度為20.1%；12·1日8：30，氧氣濃度仍為20.1%；在12·1日11：23，氧氣濃度降為19.0%，調(diào)控中心判斷此時(shí)氮?dú)忸^已經(jīng)過(guò)該閥室。

清管器的跟蹤為通過(guò)監(jiān)測(cè)清管器通過(guò)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間判斷。在管道沿線設(shè)置十余處清管器監(jiān)測(cè)點(diǎn)，由現(xiàn)場(chǎng)工作人員驅(qū)車沿線追蹤。由于清管器速度遠(yuǎn)小于車速，故工作人員可以提前趕到檢測(cè)點(diǎn)等待清管器的通過(guò)。調(diào)控中心人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的報(bào)告，便可判斷清管器的位置，進(jìn)而可以分析清管器的速度，評(píng)估清管器后部原油的竄漏情況。在清管器追蹤過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，如由于外界高壓電干擾，個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備工作不正常，無(wú)法監(jiān)測(cè)清管器的通過(guò)，而且由于大雪，不得不放棄個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

在原油管道投產(chǎn)過(guò)程中，遠(yuǎn)程調(diào)度能夠提前進(jìn)行仿真模擬，并組織專業(yè)的調(diào)度人員，提前進(jìn)行人員培訓(xùn)、保證工作人員的專業(yè)水平；能夠收集分析各方面的信息，同時(shí)起到聯(lián)系指揮人員以及現(xiàn)場(chǎng)工作人員紐帶的作用，保證了信息上傳下達(dá)的通暢；能夠及時(shí)檢測(cè)、控制管道的運(yùn)行，有助于管道的順利投產(chǎn)。

建議：在排氣點(diǎn)安裝能夠連續(xù)檢測(cè)并遠(yuǎn)傳的含氧量檢測(cè)儀表，以連續(xù)監(jiān)測(cè)含氧量變化，以精確的判斷氮?dú)忸^經(jīng)過(guò)閥室的時(shí)間。清管器監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇應(yīng)避開有外界干擾源的地點(diǎn)，建議在檢測(cè)點(diǎn)安裝自動(dòng)設(shè)備，在清管器通過(guò)時(shí)可以向調(diào)控中心發(fā)送信號(hào)，不僅可以檢測(cè)清管器通過(guò)各檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，同時(shí)可以減少工作人員的工作量。