石油作業(yè)安全管控研究

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安全控制協(xié)調(diào)層次與系列

系統(tǒng)性

安全控制與協(xié)調(diào)的目的是優(yōu)化安全控制設(shè)計(jì)，從海上作業(yè)的本質(zhì)安全控制理念出發(fā)，結(jié)合墨西哥灣事故經(jīng)驗(yàn)和安全系統(tǒng)工程的“洋蔥皮”理論，提出了通過(guò)多層的安全防護(hù)系統(tǒng)來(lái)保障石油作業(yè)的本質(zhì)安全。故海洋石油作業(yè)的整體安全控制協(xié)調(diào)分析需要從安全控制手段到應(yīng)急控制等多層級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行全面考慮。提出了如圖2所示的安全控制設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)到海洋石油作業(yè)安全控制可以按照以下6個(gè)層次來(lái)組合目前海洋石油作業(yè)過(guò)程常規(guī)采取的保障手段:(1)每個(gè)層次都是為提高上一層次的魯棒性［3］而設(shè)立的，即通過(guò)下層提高上層的魯棒穩(wěn)定性或抗干擾性;(2)每層向下否決，即如果下一層不能實(shí)現(xiàn)上一層的魯棒性，即該層次應(yīng)當(dāng)重新設(shè)置與考慮，如果確實(shí)不能實(shí)現(xiàn)，即需要向上協(xié)調(diào)重新考慮上一層次的設(shè)置。

層次性

按照本論文提出的“洋蔥皮”式安全控制模式，其層次性為:(1)工藝控制，即對(duì)作業(yè)工藝本身進(jìn)行控制，保障作業(yè)過(guò)程各類工藝程序不出現(xiàn)偏差，例如2010年1月份發(fā)生在遼河油田的井下作業(yè)事故即是井下作業(yè)工藝控制失效直接導(dǎo)致的;(2)安全控制手段，該控制手段是對(duì)工藝控制的魯棒性的有效補(bǔ)充，當(dāng)工藝出現(xiàn)一定偏差時(shí)，即通過(guò)安全控制手段工藝偏差調(diào)整回正常，這就是中石油目前推行HAZOP來(lái)系統(tǒng)提高安全控制手段的主要意圖;(3)資產(chǎn)完整性管理，是實(shí)現(xiàn)各類安全控制手段的有效性而設(shè)立的，例如海上各類安全設(shè)備實(shí)行的檢驗(yàn)檢測(cè);(4)異常狀態(tài)管理，當(dāng)資產(chǎn)完整管理無(wú)法保障安全控制手段的有效形式，安全出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，就需要通過(guò)該項(xiàng)管理手段進(jìn)行協(xié)調(diào)控制;(5)操作環(huán)境，若操作環(huán)境不能滿足異常狀態(tài)管理，那該作業(yè)就應(yīng)當(dāng)取消，比如2011年日本地震海嘯(操作環(huán)境)導(dǎo)致核電站異常狀態(tài)管理(應(yīng)急發(fā)電機(jī)組)失效;(6)應(yīng)急控制，是應(yīng)對(duì)超出操作環(huán)境狀態(tài)的控制措施，中海油在墨西哥灣事故之后，提出在沒(méi)有絕對(duì)把握的應(yīng)急控制措施前，其深水鉆井平臺(tái)不進(jìn)行深水鉆探作業(yè)。

結(jié)構(gòu)性

海上作業(yè)安全控制與協(xié)調(diào)的對(duì)象往往是整個(gè)復(fù)雜的作業(yè)系統(tǒng)，要注重將整個(gè)安全控制協(xié)調(diào)層次結(jié)構(gòu)化地拆分。其主要方式為以下3點(diǎn):(1)采用節(jié)點(diǎn)法將各個(gè)作業(yè)流程按其功能目標(biāo)分段進(jìn)行分析;(2)按其作業(yè)意圖，并結(jié)合海上交互的特點(diǎn)分為正常工況和非正常工況，以分析作業(yè)過(guò)程的預(yù)期行為及其危險(xiǎn)性;(3)按作業(yè)參數(shù)分類進(jìn)行分析。通過(guò)以上3點(diǎn)的結(jié)構(gòu)化特性，達(dá)成安全控制與協(xié)調(diào)的針對(duì)性與有效性。

安全控制協(xié)調(diào)技術(shù)延展

安全控制與協(xié)調(diào)的時(shí)間點(diǎn)選擇

海上作業(yè)的復(fù)雜性，導(dǎo)致了各類復(fù)雜因素的事先不可預(yù)知性。不準(zhǔn)確的信息直接導(dǎo)致控制與協(xié)調(diào)的錯(cuò)誤。就信息的準(zhǔn)確性而言，在各作業(yè)程序尚未執(zhí)行前，各監(jiān)控參數(shù)尚未獲得前，均是不可預(yù)知的。所以安全控制與協(xié)調(diào)的時(shí)間點(diǎn)選擇是需要根據(jù)事故發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律來(lái)把握的，如故障樹(shù)的頂上事件下分的分支事件故障的控制時(shí)間點(diǎn)是需要其子事件的概率支持的。

安全控制與協(xié)調(diào)作用自身進(jìn)度的控制

根據(jù)安全控制協(xié)調(diào)基本模型，不僅要考慮作業(yè)本身的危險(xiǎn)源，還要考慮各類設(shè)施安全控制措施的可操作性。各類數(shù)據(jù)的全面與準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的，即安全控制模型中各個(gè)要素都應(yīng)當(dāng)完備才能保障協(xié)調(diào)與控制作用自身進(jìn)度。

安全控制與協(xié)調(diào)作用的定位

安全控制與協(xié)調(diào)作業(yè)的定位與發(fā)展，是以解決海上作業(yè)危險(xiǎn)控制與安全設(shè)施可靠性為重點(diǎn)，主要目的是挖掘設(shè)計(jì)和操作中的安全隱患，而不是對(duì)設(shè)施本身功能進(jìn)行評(píng)估。即是一個(gè)對(duì)海上作業(yè)細(xì)化的安全補(bǔ)充但不能取代全面實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)控制工作。

本文作者：雷文章1魏淑琴2作者單位：1中國(guó)石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院2中油海洋公司鉆井事業(yè)部