王伟1 刘玉杰2 段易明3

1. 河南汇融油气技术有限公司； 2.河南省天然气管网有限公司； 3.河南省天然气管网濮鹤有限公司

 

摘要：天然气场站作为长输管道运行的核心节点，承担着天然气接收与输送中的过滤、计量、调压等重要功能，其安全设计紧密贴合场站建设与安全生产运行的核心需求，是保障能源输送稳定、预防事故发生的基础。本文依据现行输气管道设计相关标准规范，围绕场站建设的关键环节，系统梳理并着重分析场地规划与地形适配、建筑抗爆结构与布局设计、消防系统配置与成本协调及安全管理与智能化技术整合等多方面设计要点。结合典型工程案例提出优化方向，为提升场站安全建设水平，切实满足生产运维的可靠性与效率要求，并为行业内在控制建设成本、实现安全与经济效益平衡方面提供有益借鉴。

关键词：输气管道；场站建设；适配场地设计；房屋抗爆；消防系统优化；智能化设施

 

河南省天然气管网有限公司（以下简称河南管网），肩负着河南省委省政府“气化河南”的发展重任。全省布局“三纵六横”主干管网，搭建智慧管网平台，提升安全运行水平，全面打造保障有力、调控有序，集数字化、智能化于一体的省级天然气投资运营平台。统筹省级骨干管网投资建设，已投产运行长输管线1173.89公里，分输场站38座，阀室40座，省集中调控中心1个，区域调度中心5个。其中分输场站作为连接气源与终端用户的核心枢纽，其建设质量直接关系到生产运行的安全水平。场站建设面临房屋抗爆处理、复杂地形适配、合规性达标、建设成本控制、安全与智能化升级等多重挑战。近年来，长输管道各级主管部门的安全管控要求不断提高，进一步凸显了基于生产运维需求优化场站安全设计的迫切性。目前，在落实GB 50251―2015《输气管道工程设计规范》、GB 50183―2015《石油天然气工程设计防火规范》基础上，国内又相继出台GB/T 50779―2022《石油化工建筑物抗爆设计标准》、GB/T 46712―2025《无人值守场站运行及风险防控水平综合评价导则》、AQ 3055―2025《陆上油气长输管道建设项目安全设施设计导则》等标准，但部分场站建设面临地形制约、合规成本高的问题，房屋抗爆[1]、场地处理等设计环节仍需结合工程实践加以优化。

1  场站安全设计核心要点

安全设计遵循“适配生产、安全可靠、经济合理”原则，以规范为依据，聚焦建设关键环节，兼顾生产运维便利性与风险防控需求。

1.1  建设场地适配设计：破解地形制约难题

天然气管道作为线性工程，场站与阀室的选址往往受地方土地规划、地形条件的双重制约，因此需结合实际情况优化场地设计方案。以河南管网为例，部分分输站被迫选址于水塘、黄河滩地、山头等位置，这类地形处理的工程量在对应站场建设总费用中占比颇高，因此在设计阶段就需制定经济可行且安全可靠的场地改造方案，在建设成本与生产运行安全需求之间找到平衡。

1.2  房屋抗爆设计：强化人员与设备安全防护

根据国家安委会下发的《全国安全生产专项整治三年行动计划》通知要求，房屋抗爆设计难度加大、施工成本激增，已成为场站建设中的突出难点。按照GB/T 50779―2022的相关技术要求，并结合生产区域的爆炸风险特性，采取建设无人值守场站（以下简称无人站）、优化房屋布局、在关键区域喷涂抗爆涂层材料等设计优化方案，以适配长期生产运行中的风险防控需求，全力保障输气场站的安全运行。

1.3  消防系统安全设计：合规与成本平衡优化

依据GB 55037―2022《建筑防火通用规范》要求，建筑占地面积大于300平方米的厂房、仓库和民用建筑必须设置室外消火栓系统，场站就必须建设消防泵、消防水池等消防设施。基于少人站、无人站建设原则，通过优化功能布局和缩减建筑面积，在满足生产使用需求的前提下，避免额外消防设施建设，减少建设用地占用与工程成本。

1.4  工艺系统安全设计：筑牢生产运行核心防线

工艺系统是天然气长输管道场站的核心组成部分，其安全设计直接关乎场站生产运行的稳定与安全。以生产工艺设备的本质安全为基础，增设各类安全监测与控制设备，有效减少常规探头的覆盖盲区，强化报警联动机制，优化应急状态下的设备响应动作，通过提升场站自动化控制水平，进一步筑牢场站安全管理的坚实屏障。

1.5  智能化安全设施设计：适配高效生产需求

依托生产参数检测精度高、动作响应迅速等优势，进一步增设关键生产参数监测设备及电动头等动作设备，优化生产系统正常与异常运行状态的控制程序。紧扣有人站与无人站的运维工作特性，确保无人站智能化应用全覆盖，有人站则适度保留现场运维工作量，从而适配少人站、无人站场站安全高效的生产运维需求。

2  应用案例

2.1  场地适配

濮阳分输站规划建于黄河滩地，场地承载能力需要加固处理，为提高场地的承载能力，项目建设采用1.3万余根挤密碎石桩（图 1）加固处理0.92万平方米地基。新习分输站规划位置受地理条件与场地面积限制，若建设常规站房，将面临安全距离不足等问题。基于无人站规划理念，该站首次采用一体化集成防爆小屋（图 2），在确保满足安全距离的前提下，小屋建筑面积仅35.84平方米，有效破解了场地狭小、设备辅助用房建设用地紧张的难题。同时，与初步设计概算相比，建设费用节约超50%。

图 1 碎石桩复核地基布桩图（左）及剖面图（右）

图 2 新习分输站一体化集成防爆小屋

2.2  房屋抗爆

2025年新建并投运5座无人值守场站，从根本上降低人员在危险区域的暴露风险与时长，以满足输气场站抗爆与防火的安全标准。为解决有人值守场站的房屋抗爆难题，河南管网组织国内知名专家反复研讨论证，最终确定采取布局优化的方案——将设备辅助用房调整为背向工艺区（图 3），且不设置门窗；办公用房则采用侧面朝向工艺区的方式，同样不设置门窗（图 4）。同时在综合部值班室、机柜间等重要房间迎爆面外墙内侧喷涂3毫米厚抗爆涂层[2]，有效增强防爆性能，满足更高的安全运行标准。

图 3 有人分输站场站布局图

 

图 4 场站朝向工艺设备侧房屋不设门窗

2.3  消防系统优化

通许站为少人站的代表，登封站、太康站等为无人站的典型示例，其消防泵房、水池及消防栓等设施的建设势必增加场站的建设预算。河南管网对规范要求进行了细致分析，并与设计单位协同，对设计方案进行了持续优化。最终，通过设计优化与功能整合，依据房屋的功能应用，采取了分开建设布局，例如，将站内原有一栋建筑划分为两栋（图 5），使通许站综合楼的占地面积从原有的442.8平方米缩减至292.23平方米。此举有效规避了消防泵房和水池的建设，从而降低了土建及配套设施的投入。

图 5 通许分输站布局优化前后对比

2.4  安全与智能化应用

安全应用方面。河南管网场站工艺区全面采用“激光云台”开展可燃气体检测，发电机配备红外火焰探测器，UPS（电池）间配备氢气检测器，实现对气体泄漏、火灾爆炸的无盲区、高灵敏度监测；场站出入口安装门禁一体机，并增加报警联动功能；工业电视系统增设联动模块，与消防系统实现联动报警；发电机配备ATS装置，确保紧急情况下能及时切断发电，避免引发二次灾害。通过以上措施，全面提升场站安全管理水平。

智能化提升方面。河南管网新建场站全面对标智能化场站[3]建设，推行行业成熟智能化应用：围绕生产场景部署进出站自动关断、泄漏自动预警与紧急切断联动等安全应用，同时部署生产工艺环节的设备自动切换、输气过程自动分输等功能，实现场站少人、高效运行[4]。针对生产辅助设备，濮鹤线无人站设备间及撬装小屋的空调系统增设远程控制功能，柴油发电机房轴流风机配置远程控制功能，通过关键信号与辅助设备远程联锁，实现设备远程控制，而有人站则取消相应远程控制功能，保留现场手动控制模式，既确保自动化设备覆盖合理，又实现建设成本最优。通过上述措施，实现场站智能化水平与安全运行效能的平衡。

3  应用效果

针对场站建设中抗爆设计与施工难度大、消防投入成本高、地形适配性不足等痛点，结合实际运维需求，通过设计优化与应用，显著提升场站安全等级，有效降低建设成本，彻底消除地质灾害等潜在隐患，进一步适配长期管控要求。其中，抗爆设计的优化及应用[5]不仅通过了权威专家的严格论证，还获得了行业主流设计院的高度认可，表示将在后续项目设计中借鉴应用。

同时，智能化设施的全面部署与落地应用，进一步契合少人站、无人站的行业建设趋势，不仅大幅减少了现场运维工作量，更实现了风险的实时监测、自动预警与快速处置，完美适配基层区域化管理、生产调度集中统一的运维发展模式，为场站的安全高效运行筑牢了坚实可靠的保障。

4  结语

天然气长输管道场站安全设计应贴合建设和生产运维需求，平衡合规性、安全性与经济性。优化房屋抗爆、消防系统、场地适配及智能化等设计，可解决建设难点、减少隐患。案例验证了相关设计的可行性与实操性。未来场站安全设计将向模块化、智能化发展，推广新型抗爆材料、智能监测等技术，提升安全与运维效率，降低成本。推进“少人站、无人站”建设，促进智能设施与生产系统融合，实现风险预判与主动防控。同时，应加强行业经验交流，结合工程案例优化设计，完善规范标准，推动场站安全设计更科学、高效、安全，支撑能源安全供应。

 

参考文献：

[1]张少鹏，刘秀琴.石化企业中心控制室的抗爆需求探讨[J].石油化工自动化，2013，49(05)：7-11.

[2]张吴雷.既有建筑抗爆防护改造试验研究[J].山西建筑，2025，51(02)：44-47+86.

[3]王立献，姚威，李心凯.天然气场站智能化设计及“两个集中监视”的应用[C]//中国石油学会天然气专业委员会.第33届全国天然气学术年会（2023）论文集（06综合）.国家管网西气东输分公司，中国石油储气库公司，2023：234-246.

[4]河南省天然气管网有限公司.油气长输管道无人场站的安全设计及运维管理调研报告[R].2023.

[5]河南省天然气管网有限公司.关于天然气长输管道工程抗爆设计适用规范的探讨[R].2023.

 

作者简介：王伟，1987年生，注册安全工程师、电气工程师，2011年本科毕业于南阳理工学院自动化专业，主要从事长输管道建设和输气生产工艺运行管理工作。联系方式：15290976000，694067431@qq.com。