石油作業安全管控研究

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安全控制協調層次與系列

系統性

安全控制與協調的目的是優化安全控制設計，從海上作業的本質安全控制理念出發，結合墨西哥灣事故經驗和安全系統工程的“洋蔥皮”理論，提出了通過多層的安全防護系統來保障石油作業的本質安全。故海洋石油作業的整體安全控制協調分析需要從安全控制手段到應急控制等多層級系統進行全面考慮。提出了如圖2所示的安全控制設計，認識到海洋石油作業安全控制可以按照以下6個層次來組合目前海洋石油作業過程常規采取的保障手段:(1)每個層次都是為提高上一層次的魯棒性［3］而設立的，即通過下層提高上層的魯棒穩定性或抗干擾性;(2)每層向下否決，即如果下一層不能實現上一層的魯棒性，即該層次應當重新設置與考慮，如果確實不能實現，即需要向上協調重新考慮上一層次的設置。

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，即對作業工藝本身進行控制，保障作業過程各類工藝程序不出現偏差，例如2010年1月份發生在遼河油田的井下作業事故即是井下作業工藝控制失效直接導致的;(2)安全控制手段，該控制手段是對工藝控制的魯棒性的有效補充，當工藝出現一定偏差時，即通過安全控制手段工藝偏差調整回正常，這就是中石油目前推行HAZOP來系統提高安全控制手段的主要意圖;(3)資產完整性管理，是實現各類安全控制手段的有效性而設立的，例如海上各類安全設備實行的檢驗檢測;(4)異常狀態管理，當資產完整管理無法保障安全控制手段的有效形式，安全出現異常狀態時，就需要通過該項管理手段進行協調控制;(5)操作環境，若操作環境不能滿足異常狀態管理，那該作業就應當取消，比如2011年日本地震海嘯(操作環境)導致核電站異常狀態管理(應急發電機組)失效;(6)應急控制，是應對超出操作環境狀態的控制措施，中海油在墨西哥灣事故之后，提出在沒有絕對把握的應急控制措施前，其深水鉆井平臺不進行深水鉆探作業。

結構性

海上作業安全控制與協調的對象往往是整個復雜的作業系統，要注重將整個安全控制協調層次結構化地拆分。其主要方式為以下3點:(1)采用節點法將各個作業流程按其功能目標分段進行分析;(2)按其作業意圖，并結合海上交互的特點分為正常工況和非正常工況，以分析作業過程的預期行為及其危險性;(3)按作業參數分類進行分析。通過以上3點的結構化特性，達成安全控制與協調的針對性與有效性。

安全控制協調技術延展

安全控制與協調的時間點選擇

海上作業的復雜性，導致了各類復雜因素的事先不可預知性。不準確的信息直接導致控制與協調的錯誤。就信息的準確性而言，在各作業程序尚未執行前，各監控參數尚未獲得前，均是不可預知的。所以安全控制與協調的時間點選擇是需要根據事故發展的本質規律來把握的，如故障樹的頂上事件下分的分支事件故障的控制時間點是需要其子事件的概率支持的。

安全控制與協調作用自身進度的控制

根據安全控制協調基本模型，不僅要考慮作業本身的危險源，還要考慮各類設施安全控制措施的可操作性。各類數據的全面與準確性是至關重要的，即安全控制模型中各個要素都應當完備才能保障協調與控制作用自身進度。

安全控制與協調作用的定位

安全控制與協調作業的定位與發展，是以解決海上作業危險控制與安全設施可靠性為重點，主要目的是挖掘設計和操作中的安全隱患，而不是對設施本身功能進行評估。即是一個對海上作業細化的安全補充但不能取代全面實際生產作業控制工作。

本文作者：雷文章1魏淑琴2作者單位：1中國石油集團安全環保技術研究院2中油海洋公司鉆井事業部