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石油作业安全管控研究

发布时间:2013/3/11 10:36:23   阅读:

安全控制协调层次与系列

系统性

安全控制与协调的目的是优化安全控制设计,从海上作业的本质安全控制理念出发,结合墨西哥湾事故经验和安全系统工程的“洋葱皮”理论,提出了通过多层的安全防护系统来保障石油作业的本质安全。故海洋石油作业的整体安全控制协调分析需要从安全控制手段到应急控制等多层级系统进行全面考虑。提出了如图2所示的安全控制设计,认识到海洋石油作业安全控制可以按照以下6个层次来组合目前海洋石油作业过程常规采取的保障手段:(1)每个层次都是为提高上一层次的鲁棒性[3]而设立的,即通过下层提高上层的鲁棒稳定性或抗干扰性;(2)每层向下否决,即如果下一层不能实现上一层的鲁棒性,即该层次应当重新设置与考虑,如果确实不能实现,即需要向上协调重新考虑上一层次的设置。

层次性

按照本论文提出的“洋葱皮”式安全控制模式,其层次性为:(1)工艺控制,即对作业工艺本身进行控制,保障作业过程各类工艺程序不出现偏差,例如2010年1月份发生在辽河油田的井下作业事故即是井下作业工艺控制失效直接导致的;(2)安全控制手段,该控制手段是对工艺控制的鲁棒性的有效补充,当工艺出现一定偏差时,即通过安全控制手段工艺偏差调整回正常,这就是中石油目前推行HAZOP来系统提高安全控制手段的主要意图;(3)资产完整性管理,是实现各类安全控制手段的有效性而设立的,例如海上各类安全设备实行的检验检测;(4)异常状态管理,当资产完整管理无法保障安全控制手段的有效形式,安全出现异常状态时,就需要通过该项管理手段进行协调控制;(5)操作环境,若操作环境不能满足异常状态管理,那该作业就应当取消,比如2011年日本地震海啸(操作环境)导致核电站异常状态管理(应急发电机组)失效;(6)应急控制,是应对超出操作环境状态的控制措施,中海油在墨西哥湾事故之后,提出在没有绝对把握的应急控制措施前,其深水钻井平台不进行深水钻探作业。

结构性

海上作业安全控制与协调的对象往往是整个复杂的作业系统,要注重将整个安全控制协调层次结构化地拆分。其主要方式为以下3点:(1)采用节点法将各个作业流程按其功能目标分段进行分析;(2)按其作业意图,并结合海上交互的特点分为正常工况和非正常工况,以分析作业过程的预期行为及其危险性;(3)按作业参数分类进行分析。通过以上3点的结构化特性,达成安全控制与协调的针对性与有效性。

安全控制协调技术延展

安全控制与协调的时间点选择

海上作业的复杂性,导致了各类复杂因素的事先不可预知性。不准确的信息直接导致控制与协调的错误。就信息的准确性而言,在各作业程序尚未执行前,各监控参数尚未获得前,均是不可预知的。所以安全控制与协调的时间点选择是需要根据事故发展的本质规律来把握的,如故障树的顶上事件下分的分支事件故障的控制时间点是需要其子事件的概率支持的。

安全控制与协调作用自身进度的控制

根据安全控制协调基本模型,不仅要考虑作业本身的危险源,还要考虑各类设施安全控制措施的可操作性。各类数据的全面与准确性是至关重要的,即安全控制模型中各个要素都应当完备才能保障协调与控制作用自身进度。

安全控制与协调作用的定位

安全控制与协调作业的定位与发展,是以解决海上作业危险控制与安全设施可靠性为重点,主要目的是挖掘设计和操作中的安全隐患,而不是对设施本身功能进行评估。即是一个对海上作业细化的安全补充但不能取代全面实际生产作业控制工作。

本文作者:雷文章1魏淑琴2作者单位:1中国石油集团安全环保技术研究院2中油海洋公司钻井事业部

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