天然气站场工程技术管理如何实现高效运行与安全控制?
在能源结构持续优化和“双碳”目标推进的大背景下,天然气作为清洁能源的重要组成部分,在我国能源体系中扮演着越来越关键的角色。天然气站场作为天然气长输管道系统中的核心节点,承担着集输、净化、储存、调压、计量等功能,其运行状态直接影响整个管网的安全性、稳定性和经济性。因此,如何科学有效地进行天然气站场工程技术管理,已成为行业关注的焦点问题。
一、天然气站场工程的基本构成与功能特点
天然气站场通常包括进气阀室、分离器、压缩机房、储气罐区、调压计量装置、控制系统及消防设施等多个子系统。每个子系统都具有高度的专业性和技术集成度,且对环境条件(如温度、压力、湿度)极为敏感。例如,储气罐若因材料疲劳或腐蚀导致泄漏,可能引发重大安全事故;而调压设备若控制精度不足,则会影响下游用户用气质量。
此外,随着数字化转型加速,现代天然气站场越来越多地采用SCADA系统(数据采集与监控系统)、PLC控制逻辑、智能仪表和远程运维平台等先进技术,这对工程技术管理提出了更高要求:不仅要懂传统工艺流程,还要掌握信息化工具的应用与维护能力。
二、当前天然气站场工程技术管理面临的主要挑战
1. 设备老化与运维滞后
许多早期建设的站场已运行十余年甚至更久,设备磨损严重,部分老旧部件存在安全隐患。但由于缺乏系统的生命周期评估机制,往往等到故障发生才进行更换,造成被动维修成本高、停运时间长。
2. 技术标准不统一与执行不到位
尽管国家出台了《天然气管道工程设计规范》《城镇燃气设计规范》等行业标准,但在实际操作中,不同地区、不同企业间执行力度参差不齐,导致工程质量波动大,尤其在防腐保温、防爆电气、应急切断等方面容易埋下隐患。
3. 数字化融合程度低
虽然多数新建站场配备了自动化控制系统,但数据孤岛现象普遍,各系统之间信息难以互通共享,形成“数字烟囱”。这不仅降低了管理效率,也限制了预测性维护、能耗分析等功能的落地。
4. 人员技能断层与培训机制缺失
站场运行涉及多学科交叉知识,包括流体力学、热力学、自动化控制、安全管理等。然而,近年来年轻技术人员流失率较高,老员工经验传承不足,加之企业内部培训体系薄弱,使得一线操作人员专业素养难以满足现代化站场管理需求。
三、提升天然气站场工程技术管理水平的关键路径
1. 构建全生命周期管理体系
从项目立项、设计审查、施工安装、调试投运到后期运维,建立覆盖全过程的技术管理闭环机制。通过引入BIM(建筑信息模型)技术,实现三维可视化设计与施工模拟,提前识别潜在冲突点;同时建立设备台账数据库,记录每台设备的安装日期、检修历史、更换周期等信息,便于制定科学的预防性维护计划。
2. 推动标准化与规范化建设
严格执行国家标准和行业规范,并结合企业自身特点制定实施细则。建议成立由设计、施工、运营三方组成的联合审核小组,在关键节点(如隐蔽工程验收、压力测试)实施双重检查制度,确保施工质量可控可追溯。对于易损件如阀门密封圈、过滤器滤芯等,应建立定期更换清单并纳入日常巡检内容。
3. 加快数字化转型步伐
依托工业互联网平台,打通站场内各子系统数据链路,实现设备状态实时监测、异常自动报警、工单自动派发等功能。例如,利用物联网传感器采集压缩机振动频率、轴承温度等参数,结合AI算法进行趋势分析,可提前预警潜在故障,避免非计划停机。此外,开发移动端APP供巡检人员扫码录入数据,提高工作效率并减少人为误差。
4. 强化人才梯队建设和技能培训
企业应制定长期人才培养战略,设立“工程师导师制”,让资深技术人员带教新人;同时鼓励员工参加注册安全工程师、注册公用设备工程师等职业资格认证考试。定期组织岗位练兵、应急演练、案例复盘等活动,提升实战能力和风险意识。对于新技术应用(如数字孪生、无人机巡检),要开展专项培训,确保团队能快速适应变革。
5. 建立风险分级管控机制
依据《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218)等文件,对站场内易燃易爆区域进行风险等级划分,明确责任人和管控措施。例如,一级风险区(如储气罐周边)实行24小时视频监控+人工巡查双保险模式;二级风险区设置固定式气体检测仪,联动通风系统;三级风险区则采用周期性巡检方式。通过动态调整管控策略,做到精准施策、资源优化配置。
四、典型案例分析:某省级天然气枢纽站的改进实践
以某省会城市大型天然气接收站为例,该站原存在设备老化严重、信息化水平低、管理粗放等问题。自2023年起,企业启动“智慧站场升级工程”,具体措施如下:
- 设备更新改造:更换老旧球阀36台,加装智能电动执行机构,实现远程开关控制;新增在线水质分析仪,保障脱水装置运行效率。
- 数字化平台搭建:部署边缘计算网关,将现场数据上传至云平台,支持手机端查看运行曲线、接收报警推送。
- 人员能力提升:组织全员轮训6次,重点讲解新设备操作规程和应急预案,考核合格率100%。
- 安全文化培育:设立“安全之星”月度评选机制,激发员工主动发现隐患的积极性。
经过一年整改,该站年均故障停机时间从原来的72小时降至18小时以内,设备完好率达98%,客户满意度显著提升,被列为省级示范站点。
五、未来发展趋势展望
随着人工智能、大数据、区块链等新兴技术的发展,天然气站场工程技术管理正朝着智能化、协同化、绿色化方向演进:
- 智能诊断与预测性维护:基于历史数据训练机器学习模型,预测设备剩余寿命,实现从“事后维修”向“事前预防”的转变。
- 多站联动调度:通过区域级SCADA中心统筹多个站场负荷分配,优化资源配置,降低整体能耗。
- 低碳运行模式:推广使用新能源驱动的压缩机、余热回收系统,助力站场自身碳减排。
- 数据确权与共享机制:探索区块链技术在站场数据存证中的应用,增强跨企业协作的信任基础。
总之,天然气站场工程技术管理是一项系统工程,需要技术、制度、人才、文化多维度协同发力。只有坚持问题导向、创新驱动、以人为本的原则,才能真正构建起安全可靠、高效节能、可持续发展的现代化天然气站场管理体系。





