[摘 要]本文通過(guò)對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾碇械娜?、物、環(huán)境、系統(tǒng)、管理等要素進(jìn)行梳理,從本質(zhì)安全的角度闡述了運(yùn)用信息化技術(shù)對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ獭?chǎng)站、管線、用戶、生產(chǎn)運(yùn)行、作業(yè)、隱患整治、應(yīng)急管理等業(yè)務(wù)流程進(jìn)行數(shù)字化管理,將建、輸、配、用、管五個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合,從本體安全到人員、管理,運(yùn)用信息化手段實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)被動(dòng)化解風(fēng)險(xiǎn)向主動(dòng)預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的轉(zhuǎn)變,探索出一條可知、可防、可控的城鎮(zhèn)燃?xì)鈽I(yè)務(wù)安全運(yùn)營(yíng)管理路徑。
[關(guān)鍵詞]城鎮(zhèn)燃?xì)?;本質(zhì)安全;信息化;安全管理
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2024.13.028
[中圖分類(lèi)號(hào)]F272 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194(2024)13-0092-04
0" " "引 言
據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù),目前全國(guó)用氣人口已經(jīng)超過(guò)6.67億人,城鎮(zhèn)燃?xì)獾氖褂闷占奥室呀?jīng)達(dá)到97.87%。隨著近年來(lái)城市化進(jìn)程的加快,管道天然氣在我國(guó)城市的覆蓋面越來(lái)越廣,普及應(yīng)用范圍不斷增加,我國(guó)天然氣用量也逐年遞增,天然氣工程涉及居民的生活質(zhì)量的提升以及安全使用[1]。
城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)處于能源需求的最末端,直接面對(duì)各類(lèi)終端用戶,服務(wù)千家萬(wàn)戶。近年來(lái),燃?xì)庵靥卮笫鹿暑l發(fā)。面對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的用戶、數(shù)百千米燃?xì)夤艿溃c(diǎn)多、面廣、風(fēng)險(xiǎn)散是城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)的現(xiàn)狀。應(yīng)用信息化手段打造智慧燃?xì)夤芾砥脚_(tái),從設(shè)備設(shè)施、人員、系統(tǒng)、管理各參與主體入手,變被動(dòng)為主動(dòng),建立雙重預(yù)防機(jī)制,實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全管理。
1" " "本質(zhì)安全管理理念在城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾碇械膽?yīng)用
本質(zhì)安全是指通過(guò)設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性,通過(guò)追求企業(yè)生產(chǎn)流程中人、物、系統(tǒng)、管理等諸要素的安全可靠、和諧統(tǒng)一,使各種危害因素始終處于受控制狀態(tài),進(jìn)而逐步趨近本質(zhì)型、恒久型安全目標(biāo)。
城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)本質(zhì)安全關(guān)系到整個(gè)燃?xì)廨斉浼坝脩舳耍婕肮こ探ㄔO(shè)、場(chǎng)站、管網(wǎng)、用戶端,以及日常管理,需各個(gè)環(huán)節(jié)參與者共同努力,只有做到工程質(zhì)量安全、場(chǎng)站輸配設(shè)施設(shè)備完好有效、輸氣管網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、燃?xì)庠O(shè)施器具安全、管理科學(xué)制度化、操作流程化、隱患整治及時(shí)、用戶正確操作方能實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。
2" " "城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與壓力
2.1" "傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)收益持續(xù)降低
隨著天然氣市場(chǎng)化改革的不斷推進(jìn),我國(guó)天然氣市場(chǎng)改革一直在朝著“管住中間、放開(kāi)兩頭”的市場(chǎng)化目標(biāo)前進(jìn),實(shí)現(xiàn)天然氣價(jià)格完全市場(chǎng)化,氣價(jià)倒掛問(wèn)題導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)企業(yè)虧損加劇。
2.2" "產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速
城鎮(zhèn)燃?xì)膺M(jìn)入高速發(fā)展期,據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年天然氣產(chǎn)量已突破2000億立方米。據(jù)預(yù)測(cè)表明,到2040年城鎮(zhèn)天然氣用量復(fù)合增長(zhǎng)率仍將保持5.2%的高速度,激增的用氣需求給燃?xì)獾陌踩\(yùn)營(yíng)帶來(lái)更大的壓力。
2.3" "輸氣管網(wǎng)及設(shè)施老化
相關(guān)資料顯示,我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)飧黝?lèi)管道已建成12×104km[1]。當(dāng)前,全國(guó)已經(jīng)有近10萬(wàn)千米管道出現(xiàn)不同程度的老化,再加上早期建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,日常維護(hù)、保養(yǎng)、更新不及時(shí),一旦管控不力,極易形成安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.4" "安全事故頻發(fā)
在燃?xì)馐褂脦?lái)便利的同時(shí),燃?xì)獍踩娘L(fēng)險(xiǎn)日益凸顯。爆炸、泄漏等事故發(fā)生的原因主要是燃?xì)夤艿佬孤?、管道腐蝕、施工第三方破壞、使用不當(dāng)?shù)?。全?guó)城鎮(zhèn)燃?xì)馐鹿食尸F(xiàn)逐年上升的趨勢(shì),給人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失,影響燃?xì)庑袠I(yè)健康發(fā)展。
3" " "基于信息化的本質(zhì)安全管理
通過(guò)對(duì)建設(shè)、場(chǎng)站、管網(wǎng)、用戶、管理端進(jìn)行數(shù)字化,將建、輸、配、用、管五個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合,統(tǒng)一管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)被動(dòng)化解風(fēng)險(xiǎn)向主動(dòng)預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的轉(zhuǎn)變,依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、GIS技術(shù)和移動(dòng)應(yīng)用等信息技術(shù),構(gòu)建以安全輸氣為核心的全業(yè)務(wù)場(chǎng)景的數(shù)字化、信息化管理體系,探索出一條可知、可防、可控的城鎮(zhèn)燃?xì)鈽I(yè)務(wù)安全運(yùn)營(yíng)管理路徑。通過(guò)將城鎮(zhèn)燃?xì)鈽I(yè)務(wù)場(chǎng)景劃分為若干風(fēng)險(xiǎn)安全防控點(diǎn),按照各風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)安全管理重點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)式分區(qū)模塊化管理,綜合物聯(lián)監(jiān)測(cè)、智慧分析、自主管理、應(yīng)急處置、系統(tǒng)安全管理等主動(dòng)安全手段,全面推動(dòng)城鎮(zhèn)燃?xì)庵悄芑l(fā)展,提升本質(zhì)安全管理水平。
3.1" "數(shù)字化工程管理
通常各燃?xì)馄髽I(yè)工程管理與生產(chǎn)運(yùn)行分屬不同部門(mén),工程項(xiàng)目(燃?xì)鈭?chǎng)站、設(shè)施及管網(wǎng))建設(shè)完成,經(jīng)竣工驗(yàn)收后轉(zhuǎn)為固定資產(chǎn)并交由生產(chǎn)運(yùn)行部門(mén)負(fù)責(zé)日常運(yùn)行管理[2]??蛻艄こ探ㄔO(shè)完成后移交用戶運(yùn)行管理。工程質(zhì)量受管理人員技能影響大、施工環(huán)境復(fù)雜多變、工程管理流程及建設(shè)過(guò)程管理等方面存在精細(xì)管理難度大、竣工資料不能準(zhǔn)確地反映工程建設(shè)信息、簽章不實(shí)、余料管理不到位、監(jiān)管不到位、資料不完整、紙質(zhì)竣工資料存檔后易掉色、模糊,且查閱不便等諸多問(wèn)題[3-4]。對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全鏈條、全過(guò)程的數(shù)字化記錄,含工程質(zhì)量、進(jìn)度、物料、安全等多個(gè)方面,實(shí)現(xiàn)工程全過(guò)程可視化管理,在保障施工安全的同時(shí),有效提升隱蔽工程施工質(zhì)量,降低后期運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),提高燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)工程建設(shè)的把控力度和安全管理水平。
3.2" "數(shù)字化場(chǎng)站及設(shè)備管理
場(chǎng)站安全以場(chǎng)站設(shè)備管理、作業(yè)管理、運(yùn)行監(jiān)控為主,通過(guò)SCADA系統(tǒng)、設(shè)備管理、儀器儀表管理、三維(數(shù)字化)場(chǎng)站、智能激光泄漏檢測(cè)裝置、智能視頻監(jiān)控、紅外周界報(bào)警等信息化手段,改變了傳統(tǒng)通過(guò)人工巡檢模式,實(shí)現(xiàn)由儀器儀表等自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集分析平臺(tái)為主,人工為輔的場(chǎng)站管理模式,實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站自外向內(nèi)、由安防到設(shè)備運(yùn)行全方位的本質(zhì)安全管理。
3.2.1" "三維場(chǎng)站
通過(guò)工程模塊及三維建模,將手續(xù)資料、場(chǎng)站位置、場(chǎng)站布置、功能分區(qū)、建(構(gòu))筑物、設(shè)施設(shè)備、地下管線、管線控制設(shè)施進(jìn)行三維建模,將場(chǎng)站建設(shè)、設(shè)備檔案、管線數(shù)據(jù)等均納入三維模型,融入SCADA系統(tǒng)、設(shè)備、儀表、視頻、檢漏等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
3.2.2" "SCADA系統(tǒng)
SCADA系統(tǒng)是工藝運(yùn)行監(jiān)控的核心系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行核心輸氣管道、設(shè)備、設(shè)施的集中監(jiān)控,通過(guò)溫度、壓力、環(huán)境監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可執(zhí)行機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)控及聯(lián)動(dòng),從而確保輸氣場(chǎng)站安全平穩(wěn)輸氣。
3.2.3" "智能高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)
當(dāng)下隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,AI智能檢測(cè)能力的智能分析,能對(duì)監(jiān)控畫(huà)面中的人、車(chē)、物進(jìn)行識(shí)別,比如人臉檢測(cè)/識(shí)別、車(chē)輛檢測(cè)/識(shí)別、安全帽檢測(cè)、睡崗離崗檢測(cè)、區(qū)域入侵檢測(cè)、人體姿態(tài)檢測(cè)、人員計(jì)數(shù)、人員越線等檢測(cè),同時(shí)基于云邊端一體化架構(gòu)可接入智慧燃?xì)饨y(tǒng)一平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝與視頻監(jiān)控的完美融合,給場(chǎng)站內(nèi)外環(huán)境管理提供了極為便利的技術(shù)手段。
3.2.4" "無(wú)人化場(chǎng)站管理應(yīng)用
采用機(jī)器替代部分人工檢查,機(jī)器人按周期進(jìn)行巡檢,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行檢測(cè)、抓拍并識(shí)別,與傳感器數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)分析。針對(duì)泄漏檢測(cè),在傳統(tǒng)催化燃燒式可燃?xì)怏w檢測(cè)裝置基礎(chǔ)上,在場(chǎng)站安裝云臺(tái)激光氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷對(duì)可能發(fā)生泄漏的管道設(shè)備連接點(diǎn)進(jìn)行逐一檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)達(dá)到預(yù)設(shè)量,立即在管理平臺(tái)進(jìn)行彈窗預(yù)警。
3.2.5" "設(shè)備管理
對(duì)各類(lèi)輸氣、輔助設(shè)備設(shè)施建立臺(tái)賬,按用途功能將其納入集中管理。依托基礎(chǔ)設(shè)備信息開(kāi)展設(shè)備使用及維護(hù)檢修管理,對(duì)設(shè)備使用、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備檢修、設(shè)備中小修、設(shè)備大修、檢驗(yàn)檢定等管理步驟實(shí)施檢查與考核。通過(guò)定量、定時(shí)的流程化設(shè)備運(yùn)行維保,保障設(shè)備、設(shè)施安全平穩(wěn)運(yùn)行。
3.3" "數(shù)字化管網(wǎng)監(jiān)控及巡檢
依托工程階段建立完整、準(zhǔn)確的管網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)巡檢、養(yǎng)護(hù)等業(yè)務(wù)的流程化、精細(xì)化閉環(huán)管理,建立燃?xì)夤芫€的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、隱患排查治理機(jī)制,保證管線側(cè)運(yùn)營(yíng)安全。為管網(wǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及完整性提供保障,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)巡檢、維修、養(yǎng)護(hù)、第三方施工監(jiān)管業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理,有效監(jiān)管管網(wǎng)外業(yè)運(yùn)維工作,提升管理效率,降低管網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
3.4" "數(shù)字化用戶終端
將工商戶用氣安全和民用戶用氣安全納入本質(zhì)安全管理范疇,包括用戶用氣設(shè)施的本體安全、安全用氣宣傳教育、安全用氣意識(shí)、物聯(lián)網(wǎng)泄漏報(bào)警及切斷裝置、物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗怼⑺团棚L(fēng)裝置、規(guī)范入戶安檢等內(nèi)容。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將用戶端用氣設(shè)施、環(huán)境、調(diào)壓、管網(wǎng)、計(jì)量、可燃?xì)怏w報(bào)警監(jiān)測(cè)、防爆風(fēng)機(jī)等自控設(shè)施、設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理并上傳至數(shù)字化用戶管理模塊,結(jié)合用戶用氣習(xí)慣自適應(yīng)建立安全用氣模型,對(duì)異常運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行預(yù)警,實(shí)現(xiàn)用戶端安全用氣設(shè)備設(shè)施的自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)。
3.4.1" "用戶用氣設(shè)施的本體安全
(1)用戶工程本體安全。將用戶端的施工過(guò)程同樣納入全過(guò)程管理,將工程過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化記錄存儲(chǔ),作為后期用戶管理基礎(chǔ)信息資料。
(2)用戶用氣設(shè)施本體安全。通過(guò)在開(kāi)戶前對(duì)用戶用氣設(shè)施查驗(yàn),包括:①燃?xì)饩哌m配性(專(zhuān)用、熄火保護(hù)、有效期內(nèi)等);②使用不銹鋼連接軟管;③能有效啟閉的自閉閥、閥門(mén);④用氣環(huán)境;⑤燃?xì)夤艿劳暾浴?/p>
3.4.2" "用戶端安全用氣宣傳教育及安全用氣意識(shí)
用戶端的安全用氣習(xí)慣及意識(shí)形成需要長(zhǎng)期、廣泛地進(jìn)行耳濡目染式教育,使全社會(huì)關(guān)注燃?xì)獍踩?,全民熟知燃?xì)獍踩脷獬WR(shí)。
3.4.3" "物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?、?bào)警器及切斷閥的應(yīng)用
在當(dāng)下燃?xì)獍踩邏簯B(tài)勢(shì)下,引導(dǎo)鼓勵(lì)居民用戶安裝燃?xì)獗O(jiān)測(cè)報(bào)警器及切斷閥,改換物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗恚瑢?shí)現(xiàn)用戶端日常行為分析、燃?xì)庑孤┠芗皶r(shí)報(bào)警并立即切斷、同步通風(fēng)換氣,為實(shí)現(xiàn)用戶端燃?xì)獗O(jiān)測(cè)管理平臺(tái)數(shù)據(jù)接入提供硬件基礎(chǔ)。
3.4.4" "規(guī)范入戶安檢
通過(guò)采用入戶安檢系統(tǒng)與營(yíng)收系統(tǒng)的集成聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)共享,規(guī)范安檢人員按要求去落實(shí)每一項(xiàng)檢查項(xiàng),用戶端隱患數(shù)據(jù)供營(yíng)收系統(tǒng)調(diào)用,對(duì)存在隱患的用戶采取停售氣措施,從而實(shí)現(xiàn)用戶端消除隱患的閉環(huán)管理。
3.5" "數(shù)字化安全管理
數(shù)字化安全管理通過(guò)數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、各個(gè)業(yè)務(wù)流程連接順暢。按照“三管三必須”的原則,將安全管理的相關(guān)要求和程序植入業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),集成各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的主要和關(guān)鍵數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)安全工作數(shù)字化、安全管理智慧化。
3.5.1" "安全運(yùn)營(yíng)檔案管理
實(shí)時(shí)填報(bào)、上傳項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的安全環(huán)保、消防及職業(yè)衛(wèi)生“三同時(shí)”等過(guò)程資料,建立臺(tái)賬及電子檔案,實(shí)現(xiàn)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目“三同時(shí)”手續(xù)等的動(dòng)態(tài)監(jiān)管。建立安全管理資料及檔案歸檔規(guī)則,對(duì)安全管理過(guò)程的各種資料及檔案進(jìn)行實(shí)時(shí)歸檔,方便查閱、利于保存。
3.5.2" "應(yīng)急管理
(1)應(yīng)急預(yù)案管理。實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、應(yīng)急資源調(diào)查、預(yù)案編制、審批、發(fā)布、備案全過(guò)程管理,實(shí)現(xiàn)備案到期提醒、修訂提示等預(yù)警功能,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案隨時(shí)隨地查閱及應(yīng)急指揮輔助功能。
(2)應(yīng)急演練全過(guò)程管理。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急演練方案編制、培訓(xùn)學(xué)習(xí)、演練記錄、影像記錄及演練評(píng)估等全過(guò)程管理,便于遠(yuǎn)程檢查和管控。
(3)應(yīng)急物資動(dòng)態(tài)管理。通過(guò)移動(dòng)端App,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資采購(gòu)申請(qǐng)、維護(hù)保養(yǎng)、調(diào)撥、報(bào)廢等全流程管理,實(shí)時(shí)掌握應(yīng)急物資動(dòng)態(tài)。
(4)流程化應(yīng)急管理。以標(biāo)準(zhǔn)化流程實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事件“接警—處警—啟動(dòng)應(yīng)急—調(diào)度執(zhí)行—終止應(yīng)急”的全過(guò)程管理。
3.5.3" "隱患排查整治
全員通過(guò)安全監(jiān)管平臺(tái)App可以隨時(shí)隨地上報(bào)隱患,一線崗位(如巡線、安檢等)人員通過(guò)巡線、安檢、工程、設(shè)備等系統(tǒng)上報(bào)隱患,系統(tǒng)對(duì)于所有上報(bào)的隱患按照職責(zé)權(quán)限完成“定級(jí)、指派、處理、驗(yàn)收”等過(guò)程,實(shí)現(xiàn)安全隱患閉環(huán)管理,可大幅提高隱患整治效率。
3.5.4" "生產(chǎn)作業(yè)管理
生產(chǎn)作業(yè)包含帶氣接切管線、切改線、降壓、通氣、停氣、更換設(shè)備等。實(shí)施特殊作業(yè)在線編報(bào)、審批、準(zhǔn)備和實(shí)施等關(guān)鍵環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的全過(guò)程管理,為關(guān)鍵作業(yè)節(jié)點(diǎn)留痕,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的一體化、流程化。
3.5.5" "培訓(xùn)教育
對(duì)全員學(xué)習(xí)培訓(xùn)實(shí)施積分管理,建立燃?xì)庑袠I(yè)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)備維檢修、用戶安全檢查、工程施工、竣工驗(yàn)收等各項(xiàng)必備知識(shí)庫(kù),方便員工隨時(shí)隨地查閱,并建立題庫(kù),員工參與模擬練習(xí)和考試,支持隨機(jī)組卷、人工組卷進(jìn)行線上考試,支持在線補(bǔ)考、重考,建立員工培訓(xùn)檔案。
4" " "結(jié)束語(yǔ)
在城鎮(zhèn)燃?xì)馄髽I(yè)安全管理領(lǐng)域,通過(guò)建立集成化、信息化、智慧化綜合運(yùn)營(yíng)平臺(tái),將工程建設(shè)、場(chǎng)站運(yùn)行、管網(wǎng)、輸配管理、用戶管理、作業(yè)管理、應(yīng)急管理等日常運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)全數(shù)字化覆蓋,從物、人、管理的角度做到本質(zhì)安全管理,同時(shí)結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)信息化、智慧化安全運(yùn)營(yíng)管理,實(shí)現(xiàn)了從輸配到用氣各環(huán)節(jié)全過(guò)程監(jiān)控,防患于未然。
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