游寒冰 彭航真 常武權
(長慶油田第一采油廠,陜西 延安 716000)
關于油氣集輸管線安全管理的研究
游寒冰 彭航真 常武權
(長慶油田第一采油廠,陜西 延安 716000)
油氣集輸生產與油田鉆井、修井、測井作業等不同。油氣集輸不僅具有油田線長、面廣、站點多等生產特征,還具有化工煉制企業工藝復雜、高溫高壓以及壓力容器集中甚至火災危險性較大的特點。在油氣集輸管線生產過程中,任何一個環節都不能出現錯誤。如果有失誤點,直接造成惡性的人身傷亡或者火災爆炸等重大事故。總之,在油田生產過程中,加強油氣集輸生產的安全管理,建立完善的油氣集輸管線安全管理技術尤為重要。
油氣;集輸管線;安全管理
一般情況下,油氣集輸管線的輸送介質為水、氣體和固體顆粒等共存的多相流介質。目前,絕大多數的油氣集輸注水開發之后將成為高含水油氣田,為了提高油氣產量必須提高多相流介質的輸送量,這樣就加劇了油氣集輸管線的腐蝕速度。因此,油氣集輸管線安全管理時延長集輸管線使用壽命的重要措施。為了適應油氣集輸管線安全管理技術的快速發展,人們必須引起高度重視。本文主要闡述了油氣集輸管線安全管理系統以及集輸管線的集中防腐技術。
油氣集輸管線是油氣從事石油、天然氣等工業生產的主體。主要擔負著我國油氣原油以及天然氣外輸、生產、加工以及儲備等任務。因此,油氣集輸管線在油田工業生產中占據非常重要的地位。而在油田,一般油氣集輸管線都屬于集輸系統的范圍,主要分布在油田的區域比較分散,因此在油氣集輸管線的安全管理工作上難度比較大。并且,因為油氣集輸站點的生產、設備比較集中,生產介質易燃易爆,因此油氣集輸生產現場分散、工藝計較復雜甚至具有火災危險性等特點。這樣就直接構成了我國油氣集輸管線安全儲運系統(如圖1)。在這個系統中,如果任何一個環節出現錯誤,就有可能造成集輸管線停熟,甚至影響到整個油田的生產。因此,在油氣集輸生產與儲運過程中必須保證油氣集輸管線的正常運行狀態,從而才能有效保證油氣集輸安全生產的連續性。
因為油氣集輸過程中的工藝技術具有復雜性、生產機制具有易燃易爆性。這些特點都給油氣集輸生產的安全帶來了一定的負面影響。而油氣集輸管線安全管理是延長油氣集輸管線使用壽命的重要措施。為了延長油氣集輸管線使用壽命,油氣集輸管線的防腐技術占據著領先地位。
在油氣集輸過程中,因為含有大量的二氧化碳、地層水等介質,對油氣井套管線,鉆采設備以及技術管線造成了嚴重的腐蝕,從而嚴重造成油氣集輸管線開裂等事故,甚至危及人身安全。因此,二氧化碳對油氣集輸系統的管線以及設備產生的腐蝕問題已經成為目前熱門話題。而油氣田的腐蝕環境不同,甚至不同井次的集輸管線不同,腐蝕的主要因素、腐蝕程度也變得多種多樣。因此,針對具體的油氣田腐蝕問題,需要根據具體的腐蝕環境開展相對應的腐蝕研究。
涂層鋼管被廣泛的應用在了油氣田集輸管線,其原理是在油氣集輸管線內壁以及腐蝕介質之間提供一個隔離層,這樣可以有效減緩腐蝕作用。內涂層防腐技術可以有效防止內腐蝕,從而節約大量的技術管線以及維修費用,并大大提高油氣集輸管線的輸送效率,較少清管線的次數。目前,油氣集輸管線采用的內涂層防腐技術主要有水性帶銹復合防銹涂料內涂技術,水泥砂漿內襯里技術以及H87內防腐涂層技術等。目前應用比較多的是涂敷涂層技術,因為該技術比較容易實施,具有比較健全的整套實施方案以及檢測手段。油氣集輸管線內涂層在長輸管線中的主要作用是減少摩擦阻力損失,降低操作的成本,從而大大提高集輸管線的輸送能力。另外,對于近距離的油氣集輸不僅可以有效減阻還能起到防腐作用。總之,涂料防腐技術在油氣集輸管線安全管理工作中占據著重要地位。

圖1 油氣集輸管線安全儲運系統
目前,油氣集輸管線電鍍層技術主要有陽極性鍍層與陰極性鍍層兩種。前者主要是指被保護金屬的電極電勢高于電鍍金屬層的電極電勢。而后者主要是被保護金屬的電極電勢低于電鍍金屬層的電極電勢,比如鋼鐵表面上的鍍錫。但是被保護的金屬在陰極性鍍層時候因為其為陽極,一經損壞,被保護的金屬就會直接與腐蝕介質接觸,從而腐蝕金屬。盡管電鍍層能夠很好的保護集輸管線,因為鍍層工藝比較復雜,因此推廣應用也受到一定的限制。總之,只有油氣集輸管線防腐技術做好,才能加強我國油氣集輸管線安全管理。
目前,油氣集輸管線常用的復合管主要有玻璃鋼內襯復合管以及雙金屬復合管。雙金屬復合管在我國已經得到了廣泛應用,我國有油田注水管線也采用了雙金屬復合管線。玻璃鋼管主要由環氧樹脂以及增強玻璃纖維組成,這樣具有減阻與防腐技術,從而加強我國油氣集輸管線的安全管理。因為內襯陶瓷層具有耐高溫、高強度、耐腐蝕、高抗沖擊性以及高抗熱性等良好的綜合性能,因此非常適合油氣集輸管線甚至更惡劣的環境。在一定程度下,復合管可以有效防止集輸管線的腐蝕。但是復合管對于比較特殊的地段需要特殊的材料才能完成油氣集輸管線的安全管理工作,才能使油氣集輸正常運行。
經上述論證,隨著我國西氣東輸工程的建設與石油天然氣行業的快速發展,油氣集輸管線的安全管理工作越來越引起人們的重視。實現油氣集輸管線的安全管理也已經成為了我國社會普遍關注的民用問題。只有對油氣集輸管線進行安全管理,并完善油氣集輸管線的事故應急系統,才能有效實現油氣集輸管線的安全運作,才能使我國油氣田實現經濟效益和社會效益的最大化。
[1]傅蘇紅,陳剛,曹廣軍,王拴武,張長虹,黃志聰,羅衡郴.高壓輸油管線液體渦輪流量計研究[A].2004年全國化工、石化裝備國產化暨設備管理技術交流會會議論文集[C].2004.
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A
10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.119