一、技術(shù)來源
本技術(shù)來源于霍爾果斯壓氣站和鄯善輸油站SCADA系統(tǒng)安全評估項目,由中國石油管道局工程有限公司設(shè)計分公司自主研發(fā)。
該技術(shù)可用于長輸油氣管道站場功能回路的可靠性、可用性評估、站控系統(tǒng)可靠性、可用性評估、安全防護可靠性評估等三個方面。
二、基本原理
可靠性方框圖分析(RBD)是一個演繹(自上而下)類的系統(tǒng)可用性分析方法。一個RBD圖是一個依據(jù)子系統(tǒng)和/或部件的系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)的圖形表示。該方法允許系統(tǒng)的完好通路依據(jù)方框(子系統(tǒng)/部件)的邏輯連接情況。
可靠性框圖(RBD)不但能夠滿足我們的評估需要,而且從復(fù)雜性、分析成本及分析的完整性等方面來講,都較為適合本次評估中
的各個系統(tǒng),對于該方法的一些不足,如無法劃分故障模式,可以通過FMEA輔助或直接從現(xiàn)有的資料數(shù)據(jù)庫獲取。
三、工藝過程
建立可靠性框圖進行分析,以“風(fēng)機控制命令”回路為例,分析回路可靠性、可用性。
可燃氣體探測——》設(shè)備側(cè)端子——》設(shè)備側(cè)電纜——》二次儀表——》設(shè)備側(cè)電纜——》控制系統(tǒng)機柜:對外接線端子排——》防浪涌——》開關(guān)端子排——》輸入卡件——》PLC——》輸出卡件——》開關(guān)端子排——》防浪涌+繼電器——》對外接線端子排——》電纜——》繼電器(啟風(fēng)機)

以此為例,依次分析站控系統(tǒng)可靠性、可用性評估、安全防護可靠性。
四、技術(shù)特點
1)采用可靠性評估方法,通過對功能回路可靠性、可用性評估,控制系統(tǒng)可靠性、可用性評估,安全防護評估三部分從而實現(xiàn)對SCADA系統(tǒng)安全性的整體評估。
2)采用可靠性評估方法,準(zhǔn)確高效地找出其脆弱部位和提出其改進優(yōu)化策略,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的運行狀況。
3)將可靠性評估方法應(yīng)用于長輸油氣管道SCADA系統(tǒng)安全防護評估中。
五、技術(shù)水平
首次通過對功能回路可靠性、可用性評估,控制系統(tǒng)可靠性、可用性評估,安全防護評估三部分實現(xiàn)對SCADA系統(tǒng)安全性的整體評估,從而提出了針對性的改進措施、安全防護措施,提高了通信網(wǎng)資源利用率,通過建立一個針對SCADA系統(tǒng)資產(chǎn)的威脅列表確定威脅等級。該技術(shù)彌補了SCADA系統(tǒng)漏洞,保證了管道的安全穩(wěn)定運行,填補了國內(nèi)行業(yè)技術(shù)的空白,技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
六、應(yīng)用實例
該專有技術(shù)已成功應(yīng)用于西三線霍爾果斯壓氣站、西部原油成品油鄯善輸油站、北京油氣調(diào)控中心,通過對其SCADA系統(tǒng)安全評估,找出其在可靠性、可用性、功能性的漏洞、不足,提出針對性改進的建議,對管道良好的運營提供保障。
目前,該專有技術(shù)在中俄東線天然氣管道、各已建管道推廣應(yīng)用中。
七、經(jīng)濟效益
SCADA系統(tǒng)可靠性評估技術(shù)在西三線霍爾果斯壓氣站和西部原油成品油管道鄯善輸油站典型油氣站場及北京油氣調(diào)控中心首次實現(xiàn)了應(yīng)用。
通過對典型油氣站場、調(diào)控中心可靠性評估,給出相關(guān)控制系統(tǒng)風(fēng)險要素得分、可用度得分,可以總體反應(yīng)相關(guān)系統(tǒng)的可用度、可靠性狀況。找出其系統(tǒng)軟硬件可用度、可靠性存在的隱患,控制系統(tǒng)的脆軟部位和漏洞,提出了針對性的改進措施。該技術(shù)提高了管道控制系統(tǒng)的安全性和可靠性、及管道運行安全與運行效率。提高了系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量及通信網(wǎng)資源利用率,更好地滿足管道系統(tǒng)通信要求,對管道的安全穩(wěn)定運行有深遠影響。
(來源:中國石油和化工勘察設(shè)計協(xié)會) |