降低火气探头测试风险的方法在渤海某油田的应用

刘金龙，魏海，杨焕财(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引言

由于海上油田空间相对狭小，人员设备高度集中，且油气产品易燃易爆，一旦发生火灾，后果将极为严重。因此，海上油田都配备了完善的火气控制系统。其中火气探头作为火气系统关键组成部分，必须定期对其进行测试、校验，以保证其正常可用，进而保证整个火气系统安全、可靠。但在实际测试过程中，由于人的因素、设备因素、作业程序的不完善，可能误触发油田火气系统关断，导致油田非计划关停，严重影响油田正常生产造成巨大损失。因此需要找到一个完整、可靠的火气探头测试作业方法，以保证火气探头测试校验的安全进行。

1 火气系统

火气系统(FGS)[1]设置的主要目的是及时、准确地探测到可能发生或已经发生的火情或可燃气体泄漏，并采取相应的安全措施(如：报警、关断、消防等)，以保护油田生产人员和设备的安全。

渤海某油田FGS采用美国Emerson公司开发的SIS故障安全控制系统，主要由逻辑控制器、火气现场探测、报警装置及其与消防系统、应急关断系统、PAGA系统和HVAC系统的接口组成，FGS的控制逻辑及操作、显示功能由安装于中控室内的火气监控系统完成。FGS逻辑控制器与现场探测设备之间采用点对点的连接方式，具有自动探测火灾和可燃气体泄漏、按逻辑自动启动和手动启动报警、消防系统、自动/手动执行火气状态应急关断逻辑、故障容错、对网络及现场探测设备和系统进行诊断的功能。

此外，FGS还具备有对系统本身、现场探测设备、报警和消防系统定期测试的功能。

2 风险因素

探头测试过程中，多种风险因素可能造成火气系统误动作引发关断。

2.1 人的因素

作业人员对关键步骤和注意事项不清楚，在测试过程中导致火气探头误动作，造成火气系统关断；作业人员专业技能和应急能力不到位，对现场火气探头工作原理不清楚，测试过程中人员误操作导致火气探头误动作，造成火气系统关断；测试过程中，现场测试人员与中控人员沟通不到位，相关信号旁通或报警未确认，导致探头报警直接触发火气关断。

2.2 设备因素

中控程序存在漏洞，有的火气探头旁通未做到SIS组态程序里，导致测试过程中，探头报警直接触发火气关断；现场火气探头故障，未进行检查、确认，导致测试过程中出现单个探头表决，直接触发火气关断；测试过程中，中控火气控制柜卡件故障，造成火气关断。

2.3 作业程序

作业前未召开JSA，未对可能存在的风险点进行分析，相关作业人员对作业步骤和风险点不清楚，导致测试过程中误操作，造成火气关断；作业前未对中控程序进行检查确认，未确保中控SIS组态程序、旁通位号与现场探头一一对应，出现探头旁通位号与测试位号不一致，导致探讨动作误触发火气关断；未严格执行信号旁通执行与取消两人同时签字确认，未将信号旁通责任落实到人，导致信号旁通出现错误，造成火气系统误关断；未制定探头测试清单，未严格执行《火气探头可靠性测试信号旁通确认表》(表1)，导致出现探头漏测试，信号旁通漏旁、误旁的情况，测试过程中造成火气系统误关断。

表1 火气探头可靠性测试信号旁通确认表

3 火气探头测试

为保证火气探头测试安全、顺利进行，渤海某油田对火气探头测试作业进行了详尽的风险分析和作业前准备，对作业程序进行了优化[2]。

3.1 风险分析

召开专题会议及作业安全分析(JSA)会，讨论测试方案具体实施步骤和注意事项，对可能存在的风险点进行分析，并制定相应的解决措施。制定详细测试计划，提前列出探头测试清单，并制定火气探头可靠性测试信号旁通确认表，防止漏测、误测，确保全覆盖测试。

3.2 作业前准备

对中控火气关断逻辑进行梳理，认真核对火气因果图和SIS组态程序，逐条对每个探头的程序进行核实和确认，确保区域的旁通覆盖每个区域探头、火气系统硬线总旁通覆盖所有探头、旁通画面上与SIS程序的探头一致，同时重点检查后期新增火气探头表决逻辑，确保相关旁通做进SIS组态程序。

(1)测试前，对照探头清单和火区探头分布图在中控和现场检查、确认测试区域探头工作状态，有无故障报警，若有，及时进行处理；确保探头测试时，相应火区内探头均正常，且无遗漏，均参与表决。

(2)严格按照表1，对火气总旁通、相应火区、单个探头信号进行旁通；查看火区探头分布图和SIS组态程序表决信息，现场人员逐一检查确认，确保现场探头位号、中控旁通位号及程序中的点一致，做到点对点的确认，确保旁通无误，同时将程序打到在线状态，查看旁通是否到位。

(3)信号旁通执行和取消要求仪表师、中控岗双签字；仪表师在中控对相应信号进行旁通并签字确认，然后中控岗再次对相应信号旁通进行检查，并签字确认，确保信号旁通无误，当测试完毕后，中控岗确认报警已复位，仪表师对相应信号旁通进行恢复并签字确认，然后中控人员对相应信号旁通进行检查，并签字确认，确保相应信号旁通已恢复，将信号旁通责任落实到人，从根本制度上规避风险。

3.3 测试

(1)探头测试前中控人员广播告知油田人员测试区域及探头位号，确保测试区域不存在其他交叉作业，同时在测试过程中，相关人员加密现场巡检，随时待命，一旦发生应急情况，各专业按应急部署执行，保证应急响应速度。

(2)对现场电气房间探头进行测试前，将FM200释放打到手动状态，同时插入氮气驱动瓶瓶头电磁阀保险销，防止误动作造成FM200误释放；对生产区探头进行测试前，将柴油消防泵打到手动状态，并隔离相应区域雨淋阀出口管线阀门，防止测试过程中水喷淋系统误动作，消防泵误启动；测试结束后及时恢复[3]。

(3)探头测试要做到稳步推进，采取分区域逐一测试的方法，每个火区探头都是多选二表决，因此在探头测试时，一次只测试一个探头，待确认中控和现场探头报警均复位后方可测试下一个。

(4)现场火气探头测试过程中，一人作业，一人监护，中控与现场同时进行确认，查看现场探头报警状态是否与中控画面显示一致，同时进入组态程序查看探头输出模拟量值是否正确，确认每个火气探头均正常动作，输出值均正常并做好相关记录；整个测试过程现场人员与中控人员使用专用对讲频道，保持密切沟通，待中控与现场探头报警均复位后再测试下一个探头。

3.4 作业恢复

当日探头测试结束后，及时恢复相应信号旁通，并恢复消防泵、FM200系统及水喷淋系统状态，恢复前需确认中控及现场探头无报警，然后中控广播告知油田人员火气探头测试结束。

4 实际应用

某油田严格按照上述探头测试程序和作业步骤，打破传统探头测试模式，总结以往测试经验，历时两个月，顺利、圆满完成油田580个火气探头的测试工作。通过两个月的探头测试，实践证明该作业程序和步骤能很好地规避火气探头测试过程中的风险，能避免因火气探头测试造成的油田非计划关停。

5 结语

该油田对探头测试作业程序进行升级，对作业步骤和细节进行优化，能规避火气探头测试风险，能避免因火气探头测试造成的非计划关停，且该探头测试作业程序有很好的复制性和借鉴性，可为今后其他油田火气探头测试提供坚实的制度保障，为油田安全、稳定生产保驾护航。