中国石油安全生产技术现状及展望-20161025-2

中国石油安全生产技术现状及展望闫伦江YanLunjiang中国石油安全环保技术研究院CNPCResearchInstituteofSafety&EnvironmentTechnology第六届世界石油天然气工业安全大会PresentSituation&ProspectofCNPCOilSafetyTechnology第1页提纲二、中国石油安全生产技术现状一、中国石油安全生产技术支撑体系三、石油安全生产技术发展展望第2页一、中国石油安全生产技术支撑体系1、中国石油安全生产八大风险领域中国石油安全生产八大风险领域勘探开发炼油化工大型储库油气管道海上作业油气销售交通运输重大自然灾害中国石油业务领域广泛，涉及石油勘探开发、炼油化工、油气储运、海上作业、成品油和化工产品销售、装备制造等业务范畴，是全产业链集团公司。中国石油生产安全重大风险集中在勘探开发、炼油化工、大型储库、油气管道、海上作业、油气销售、交通运输、重大自然灾害等八个领域。第3页一、中国石油安全生产技术支撑体系2、中国石油生产安全支撑主体技术领域重点安全风险关键安全技术勘探开发高压含硫油气井井喷高压井控装备与技术溢流监测技术炼油化工装置爆炸着火气体泄漏工艺安全风险评估技术过程安全监测及预警技术安全联锁工艺技术大型储库压力储罐泄漏着火大型油罐着火泄漏监测报警系统紧急切断工艺及设备油气管道气管线泄漏爆炸着火油管线泄漏溢油事故管道完整性管理技术管道泄漏监测预警技术油气销售油气站库爆炸火灾油气泄漏监测技术海上作业海洋工程事故海上工程安全保障技术应急技术油气井井喷失控油气管道泄漏装置罐区爆炸火灾井喷失控应急处置技术管道泄漏抢修技术装置罐区火灾应急技术管理技术管理系统性缺陷管理薄弱环节人员能力不足管理评估诊断技术HSE管理量化评估技术HSE信息技术中国石油生产安全主体技术主要集中在勘探开发、炼油化工、储库、管道、应急和管理等六个方面（油气销售和海上作业安全生产技术由相关专业主体技术予以保障）。中国石油生产安全技术防控的重点风险包括井喷、泄漏、爆炸、火灾等四种事故类型。第4页一、中国石油安全生产技术支撑体系3、中国石油安全生产技术支持体系第一层次：主要负责基础、超前、共性和重大技术攻关、应用技术研究和新技术推广。第二层次：主要开展具有自身优势的有关特色技术研究，结合所属企业需求开展技术服务及专项技术合作。中国石油总部及地区公司建有“一个整体、两个层次”的安全技术保障体系，总部直属研究院所与地区公司研究院所共同构成统一管理、互相补充和配套的安全技术支持体系。中国石油总部安全环保技术研究院西南油气田安研院长庆油田油气工艺研究院寰球工程安全环保中心兰州石化研究所各地区公司安全监督中心管道公司管道科学研究院辽河工程公司研究中心川庆钻采工艺研究院管道与装备安全评价中心…川庆钻控安检院20221540102030教授级高级工程师集团公司专家国家各部委专家国务院政府特殊津贴专家勘探、钻井、石油化工等专业直属研究院第5页一、中国石油安全生产技术支撑体系4、中国石油安全环保技术研究院安全环保技术研究院科技支撑条件平台国家安监总局石油石化企业防雷防静电技术创新中心国家科技部石油石化污染控制与处理国家重点实验室中国石油静电检测中心中国石油HSE重点实验室中国石油环境监测总站中国石油安全环保技术研究院建有中国石油“HSE重点实验室”、“环境监测总站”、“静电检测中心”等安全环保支撑实验平台，申请建设国家科技部“石油石化污染控制与处理-国家重点实验室”和国家安监总局“石油石化企业防雷防静电技术创新中心”。中国石油安全环保技术研究院是中国石油天然气集团公司直属研究院，承担中国石油安全环保战略决策的参谋部、安全环保技术研究中心、HSE信息中心和安全环保技术服务中心。现有员工400余人，下设10个专业所(中心)。第6页一、中国石油安全生产技术支撑体系5、中国石油安全环保院特色技术方向油气生产安全关键技术研究勘探开发生产安全（井喷防控）技术炼油化工生产安全技术油气储运生产安全技术事故应急处置技术溢流监测技术井控工艺技术井喷应急处置技术工艺安全评估技术防雷技术储罐腐蚀检测技术溢油应急处置技术重大事故情景构建技术防静电技术危化品安全技术体系量化评估技术履职能力评估技术管理评估与技术诊断HSE信息技术石油生产安全管理技术近年来，中国石油安全环保技术研究院在勘探开发、炼油化工、油气储运、事故应急、安全管理等五个领域组织开展了溢流监测、工艺安全评估、储罐腐蚀检测、溢油应急处置、量化评估等10多项专业技术的研究开发，取得显著进展，积累了一批实用技术。第7页提纲二、中国石油安全生产技术现状一、中国石油安全生产技术支撑体系三、石油安全生产技术发展展望第8页二、中国石油安全生产技术现状1、勘探开发安全生产技术--主体技术框架井喷预防与控制技术井控管理技术井控理论技术井控装备技术井控工艺技术井控风险综合评估技术井控管理标准技术早期溢流监测技术地层压力预测理论技术新型井控装备与技术井控装备监检测技术自动化关井与压井技术井筒压力预测理论技术勘探开发安全生产技术的核心是井喷预防与控制技术，包括井控管理、井控理论、井控装备和井控工艺等方面技术组成。近年来，中国石油重点开展井控装备和井控工艺的研究攻关，我院在溢流监测技术、自动化关井压井等方面取得进展。第9页二、中国石油安全生产技术现状1、勘探开发安全生产技术—早期溢流监测技术溢流是井喷先兆，若能及时发现并采取合理处理措施，可以避免或控制井喷事故发生，降低井喷造成的危害程度。近年来，中国石油开展了超声波多普勒溢流监测技术研究探索，利用超声波遇到含气钻井液时气液界面波速变化和多普勒信号频率畸变的特征实时监测井下气侵的发生，并确定气侵的规模，为早期溢流监测提供了新的技术手段。气体质量流量计、多普勒流量计输出电压值随时间变化图多普勒含气泡实验装置第10页二、中国石油安全生产技术现状1、勘探开发安全生产技术—自动化关井与压井技术溢流发生后，及时关井和科学压井是预防井喷失控事故的重要保证。目前普遍采用的是人工设计、人工操作关井压井控制，存在协调点多、易操作失误的问题。近年来，我院承担完成了油气井异常工况自动关井和压井技术的研究，开发了自动化关井压井控制系统，可以实现正常钻进、起下钻、空井等工况条件下的一键关井和多种压井方法的自动设计、自动实施的开闭环压井技术。油气井压井软件系统计算机闭环控制系统井场位置示意图HRHGHY3HY2HY1HRHY4SB1SA1HG2SB3SB2HG1分OFFON合SA115YTCXRPUSH&HOLDTOOPERATE按下接通气源自动化关井控制系统流程图自动化关井控制箱第11页二、中国石油安全生产技术现状2、炼油化工安全生产技术--主体技术框架炼油化工安全生产技术工艺（过程）安全控制技术缺陷与故障检测诊断技术本质安全技术工艺安全评估关键技术工艺安全过程监测技术本质安全设计技术缺陷检测诊断技术设备故障诊断技术本质安全设备设施炼油化工安全生产技术主要包括本质安全技术、过程安全控制技术和缺陷故障诊断技术等三方面的技术组成。近年来，中国石油重点开展本质安全设计、工艺安全评估、过程监测和故障诊断等方面的研究攻关，我院在工艺安全评估和本质安全设备（静电防护设备）方面取得进展。工艺安全联锁技术工艺安全调控关键技术第12页二、中国石油安全生产技术现状2、炼油化工安全生产技术—工艺安全评估关键技术危险与可操行分析（HAZOP）、保护层分析（LOPA）、安全完整性等级分析（SIL）是国际通用工艺安全分析技术，中国石油针对本身特点，研究开发HASILT过程风险分析平台，融合多种分析技术手段，在炼化装置中广泛推广应用。该技术针对是一套完整的辨识风险、评估风险和控制风险的方法序列，是定性和定量技术的融合。该技术序列可以有效的发现和解决炼油化工装置安全隐患，实现从源头控制风险，强化过程风险控制，提升装置风险防控能力。第13页二、中国石油安全生产技术现状2、炼油化工安全生产技术—粉体防静电技术聚丙烯聚乙烯粉体生产装置料仓与下料包装口时常因静电而引起闪爆着火事故。中石油针对粉体静电起电问题，研究开发了AJS系列粉体下料包装静电消除技术与DQJ离子风粉体料仓静电消除技术。本技术采用双极性离子流技术，离子流根据物料荷电极性和大小，有选择性的捕集物料电荷，从而达到电中和目的。目前本技术已在35家企业应用，累计应用180台（套）。0.50-0.5-1-2OT401A荷质比(μC/kg)OT401BOT401DOT401COT402AOT402BOT405AOT405BOT405C-3-4-5-6消电后数据消电前数据料仓位号（抽气仓）（掺混仓）（等外品仓）第14页二、中国石油安全生产技术现状3、罐区安全生产技术--主体技术框架罐区安全生产技术罐区运行安全控制技术缺陷故障检测诊断技术罐区泄漏监测预警技术自动化操控技术联锁和紧急切断技术腐蚀检测评估技术罐体变形检测评估技术罐区安全生产技术主要包括本质安全技术、运行安全控制技术和缺陷故障诊断技术等三方面技术组成。近年来，中国石油重点开展本质安全设计、泄漏监测预警和腐蚀检测评估等方面的研究攻关，我院在本质安全设备设施（防雷电技术）和腐蚀检测评估技术方面取得进展。本质安全技术本质安全设计技术本质安全设备设施第15页二、中国石油安全生产技术现状3、罐区安全生产技术—储罐防雷电技术油罐雷击着火是油罐安全运行的重大风险，中石油研究开发了外浮顶油罐高中频雷电流分路技术与中低频雷电流分流技术及设备；确保浮盘雷击高中频、中低频雷电流得到及时释放，从而避免浮盘由于雷电流通过时出现间隙打火现象。研究开发拱顶内浮顶油罐雷电反放电技术，可拦截雷电下行先导不产生直击雷，无闪电产生，雷电通流量达到250kA。已在10余家企业推广应用。第16页二、中国石油安全生产技术现状3、罐区安全生产技术—储罐底板腐蚀检测与评估技术该技术是以声发射为手段，根据接收储罐底板腐蚀信号时差对声发射源进行定位计算，确定腐蚀点的相对位置和腐蚀程度。该技术已在冀东油田、大港油田、大庆石化、大庆炼化等地区公司应用，检测储罐100余座；通过开罐对比，声发射检测评价结果的符合率大于90%。解决了不开罐检测储罐底板腐蚀状况问题，为储罐检维修提供指导意见，避免储罐在使用过程中发生安全事故。声发射检测原理声源平面定位图声源三维定位图第17页二、中国石油安全生产技术现状4、油气管道安全生产技术--主体技术框架油气管道安全生产技术管道安全风险评价技术管道运行安全控制技术在役管道缺陷检测技术管道泄漏监测预警技术管道安全预评价技术在役管道安全风险评价技术负压波检测技术管道SCADA系统管道缺陷内检测技术管道缺陷外检测技术光纤检测技术管道远程控制技术油气管道安全生产技术主要包括安全风险评价技术、运行安全控制技术、缺陷检测技术、泄漏监测预警技术等四方面主体技术组成。近年来，中国石油重点开展安全风险评价、在役管道缺陷检测、管道泄漏监测预警等方面的技术研究和应用，由管道专业研究单位承担，我院未参与相关研究工作。第18页二、中国石油安全生产技术现状5、重大突发事件应急技术--主体技术框架重大突发事件应急技术油气井井喷失控应急技术与装备装置罐区泄漏火灾应急技术与装备管道泄漏应急抢维修技术与装备重特大事故情景构建技术远程遥控耐高温清障技术装备带火重建井口技术及装备事故后果计算技术大功率高举移动消防技术装备高压带压堵漏技术带压开孔封堵技术三维事故情景构建技术高效灭火剂及高强度供给系统重大突发事件应急技术主要包括井喷失控应急技术、泄漏火灾应急技术、管道抢修技术和事故情景构建技术等四方面技术组成。近年来，中国石油重点开展井喷失控应急、管道泄漏抢修和事故情景构建等方面的研究攻关，我院在重建井口技术、溢油应急处置、事故情景构建技术等方面取得进展。溢油应急处置技术第19页二、中国石油安全生产技术现状5、重大突发事件应急技术—井喷失控应急技术与装备井喷失控应急救援技术主要包括清障技术、冷却掩护技术