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           。中國石油安全環保技術研究院安全技術研究所副所長 羅方偉

            近年來,集團公司在涉及井控風險防控、油氣泄漏監測、設備設施安全監(檢)測、施工與作業行為管控、網絡環境下的工控安全等領域的多項技術均有了長足發展。先進安全技術的成功研發與應用為保障企業安全生產發揮了越來越突出的作用。

            總體來看,集團公司安全技術的升級發展越來越呈現出“本質化”“協同化”“系統化”和“智能化”四大趨勢。

          智能巡檢機器人。

            “本質化”。前移風險防控關口,突出源頭管控,本質安全技術研究與應用力度加大。企業在建立或變更生產流程時,即開展安全預防性設計,實現安全的源頭控制,建立科學、系統、主動、超前、全面的預防性安全工程體系,而不是通過事后的防護、維修、應急來降低安全事故事件損失。據統計,科學合理的預防性投入效果與事后整改效果的等價關系是1∶5,如針對煉化有機氯腐蝕風險防控問題,集團公司已開始從上游助劑調研分析著手,通過控制助劑種類和數量來實現下游裝置腐蝕問題的源頭解決。

          “帶火搶裝井口作業機”現場演練。

            “協同化”。多學科、跨專業的協同應用,有效解決了安全技術中的難點問題?珙I域、多專業的協同是解決石油石化工業中一些復雜的安全難點問題的關鍵。比如,溢流監測作為井控安全中的核心關鍵技術之一,現在研發和應用的監測技術是多種多樣的,從最常見的泥漿池液面人員坐崗,到井筒液面、進出口流量、鉆井關鍵參數,再到井下微流量、流體組分隨鉆采樣分析、介電常數、超聲多普勒、地層壓力監測等等,原理不盡相同,不同技術各有特色,又互有優缺點。加之溢流本身發生的工況和機理較為復雜,同時受到巖性、地層流體、泥漿、井身結構、鉆具組合、鉆井工況、溫度、壓力、流速、流態等眾多因素的影響,目前尚沒有一種技術能涵蓋全部工況又能兼顧準確率和精度。集團公司科研人員正在推動多種監測技術的融合,并結合地質、鉆井、信號傳輸、數據處理、模式識別、智能學習等技術,以形成個性化的監測策略,做到揚長避短,真正實現早期、準確、可靠、多工況的溢流監測,使識別時間由幾十分鐘、上百分鐘縮短到十幾分鐘甚至幾分鐘,為關壓井處置留出足夠的時間窗口,避免重特大井控事故的發生。

          近鉆頭溢流監測短節。

            “系統化”。通過系統化、系列化的技術攻關,為重大安全風險防范提供了完整的解決方案。依據“木桶理論”,安全事故的發生,往往是由于最薄弱環節導致的。一類重大安全風險的管控,必須要依靠集成的解決方案,任何方面的缺陷都有可能帶來災難性的后果。如大型儲罐安全事故的直接原因多為介質泄漏,但導致泄漏發生的因素是多種多樣的,比如設計、制造、腐蝕、沉降、溫差、液壓、操作、地震、風災等,各種因素還存在相互疊加,導致其失效機理極為復雜。而各種管理、監檢測、防護技術眾多,比如腐蝕檢測技術就多達十余種,如何篩選技術、評估效果、平衡成本,都是需要解決的難題。因此,要實現大型儲罐的風險防控,必須開展監測、評估、防護、控制、維修維護、應急處置一體化方案的系統設計,才能實現全方位、無死角的風險管控。

            “智能化”。應用智能化、數字化手段,推動安全技術升級,提升風險防控效果和效率。發揮智能化、自動化優勢,替代人員作用,超越人工能力,降低企業成本;突出安全技術核心地位,發揮智能化、自動化、數字化技術的工具效益,實現技術升級換代,全面提升風險防控效率和管控能力。中國石油積極響應國家創新驅動發展戰略,安全技術領域在數字化、智能化、智慧化技術的應用上進行了大量的有益嘗試,一系列技術成果已經或正在形成。如智能巡檢機器人技術、管道無人機巡護技術、基于AR的作業風險管控技術、工業互聯網環境下工控安全技術、基于多源數據融合和信息挖掘的工藝報警優化技術等。在可見的未來,安全技術智能化勢必在集團公司提質增效中發揮越來越重大的作用。

            總體上說,集團公司在安全技術方面進步十分明顯,已經在企業的安全生產中發揮出了突出作用。未來,隨著AI、大數據、云計算、機器學習等技術日益創新,勢必加速安全技術的進一步迭代升級,高效、可靠、智能化、低成本的安全技術將會更加快速地涌現,也必將為集團公司奮進高質量發展、建設基業長青的世界一流企業作出更大的貢獻。

          油氣泄漏紅外氣云成像監測裝置。

            井噴作為油氣勘探開發中最大的風險,歷來受到集團公司高度重視。

            近年來,通過持續的研發投入,在井控風險防控領域主要取得了早期溢流監測、自動化關井、計算機輔助壓井、大型井噴失控搶險裝備等技術成果,并在川慶鉆探、塔里木油田、西南油氣田等企業開展了實驗測試或示范應用,且在多次事件應急處置中發揮了重要作用。這一系列技術成果總體達到國際先進水平,部分實現國際領先。

            為了從根本上遏制油氣泄漏的發生,2020年集團公司提出了油氣泄漏“零容忍”的要求。近年來,在油氣泄漏監測領域,通過聯合攻關,形成了油氣泄漏紅外氣云成像監測技術與裝備,實現了泄漏的面式成像監測,具有可視化程度高、覆蓋范圍廣的特點。目前已完成華北石化的示范實驗,正在推進在長慶油田、遼河石化、西南油氣田等企業的推廣應用。同時,將該技術與機器人技術結合,開發形成了智能巡檢機器人,實現了“聽、看、測、摸、聞”的智能巡檢。

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