管道完整性管理在大慶油田天然氣管網(wǎng)上的應(yīng)用
來(lái)源:《管道保護(hù)》雜志 作者:李越 周江宏 時(shí)間:2018-7-21 閱讀:
李越 周江宏
大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司
經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,大慶油田天然氣管網(wǎng)已建成各類規(guī)格的管道108條1 244 km,形成了“三橫四縱、兩延伸”的供氣格局。由于管道缺陷無(wú)法避免,且會(huì)隨著運(yùn)行年限的增加逐步惡化,加之原來(lái)的管理在事故預(yù)測(cè)、預(yù)防方面較為欠缺,管道的綜合穿孔率一度達(dá)到了約64.0次/103 km·a。2010年,大慶油田依據(jù)中石油管道完整性管理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以油氣儲(chǔ)運(yùn)管理平臺(tái)為依托,開(kāi)始正式推行管道完整性管理,由原來(lái)的事后被動(dòng)修復(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跈z測(cè)評(píng)價(jià)的主動(dòng)預(yù)防維護(hù),2015年管道綜合穿孔率下降到了5.1次/103 km·a,管道完整性管理在大慶油田天然氣管網(wǎng)上的應(yīng)用取得了良好效果。
1 管道完整性管理實(shí)施過(guò)程
1.1 開(kāi)發(fā)油氣儲(chǔ)運(yùn)管理平臺(tái)
以管道完整性閉環(huán)管理理念為依據(jù),結(jié)合油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)管理現(xiàn)狀和專業(yè)系統(tǒng)的應(yīng)用情況,建立管理平臺(tái)(如圖1所示),利用地理信息系統(tǒng)的功能,錄入和顯示管道檢驗(yàn)報(bào)告和評(píng)價(jià)報(bào)告,動(dòng)態(tài)顯示管道安全狀況與風(fēng)險(xiǎn)水平。通過(guò)該平臺(tái)的建立,實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道數(shù)據(jù)的全面管理,確保了管道數(shù)據(jù)的完整性。

圖1 油氣儲(chǔ)運(yùn)管理平臺(tái)架構(gòu)
1.2 推行管道完整性管理
(1)數(shù)據(jù)收集與整理
依托儲(chǔ)運(yùn)管理平臺(tái),完成了全部已建管道的埋深、GPS坐標(biāo)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入,收集整理閥組、閥井、陰極保護(hù)等數(shù)據(jù),并建立臺(tái)賬(如圖2所示)。在2條新建管道上探索開(kāi)展建設(shè)期數(shù)據(jù)采集,追蹤采集管道施工至投產(chǎn)運(yùn)行的13類278項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖2 油氣儲(chǔ)運(yùn)管理平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
(2)高后果區(qū)識(shí)別
以GIS系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查相結(jié)合的方式,對(duì)29條650 km敏感地區(qū)管道進(jìn)行了高后果區(qū)識(shí)別,識(shí)別管道公里數(shù)占全部天然氣管道的33.2%。根據(jù)QSY 1180.6-2009《管道完整性管理規(guī)范》中的高后果區(qū)打分表進(jìn)行打分,識(shí)別出廣電大廈、大慶一中、解放村商業(yè)區(qū)等12處分值500以上的區(qū)域?yàn)楦唢L(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,在此基礎(chǔ)上制定了防控措施,為后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、完整性評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。
(3)管道檢測(cè)
①長(zhǎng)輸管道內(nèi)檢測(cè)。在大慶至哈爾濱和大慶至齊齊哈爾2條長(zhǎng)輸管道上,采用高清漏磁檢測(cè)儀、變形檢測(cè)器開(kāi)展了內(nèi)檢測(cè),共發(fā)現(xiàn)缺陷點(diǎn)2 803個(gè),形成了檢測(cè)報(bào)告,缺陷主要為金屬損失(如圖3所示)、管道變形、制造缺陷及焊縫異常等,報(bào)告中依據(jù)ASME評(píng)價(jià)方法,判定須立即修復(fù)的缺陷點(diǎn)為3處。

圖3 金屬損失點(diǎn)
②油田內(nèi)部天然氣管道內(nèi)檢測(cè)。克服管徑小、距離短、城區(qū)地面環(huán)境復(fù)雜等難題,對(duì)DN250以上的油田內(nèi)部外輸氣管道開(kāi)展了內(nèi)檢測(cè),共完成7條120 km天然氣管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè),發(fā)現(xiàn)腐蝕減薄、機(jī)械損傷、小開(kāi)孔(盜栽、砂眼等,如圖4所示)、焊道缺陷等13 230個(gè)問(wèn)題。

圖4 管道小開(kāi)孔(盜栽)
(4)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
以薩南至甲醇廠18 km管道為試點(diǎn)開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作(如圖5所示)。發(fā)現(xiàn)外防腐層破損點(diǎn)81處,埋深不足24處,開(kāi)挖驗(yàn)證10處,均與檢測(cè)結(jié)果相符。應(yīng)力和剩余強(qiáng)度滿足規(guī)范要求,預(yù)測(cè)剩余壽命為7.56年。

圖5 油氣儲(chǔ)運(yùn)管理平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
(5)完整性評(píng)價(jià)
對(duì)慶哈、徐深九-雙合站、杏九-甲醇廠、喇壓至北II-1、丁字口-杏九、杏九-丁字口7條管道開(kāi)展了完整性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)以內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),總結(jié)和確定需要立即維修及計(jì)劃維修缺陷,預(yù)測(cè)剩余壽命,確定再檢周期,推薦維修方法。
(6)維修與維護(hù)
對(duì)管道金屬損失、變形缺陷,主要采用碳纖維補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)修復(fù);對(duì)管道開(kāi)孔,在慶哈管道上成功應(yīng)用了小口徑帶壓封堵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了不停輸修復(fù),避免了對(duì)上游生產(chǎn)和下游用戶用氣造成影響。
2 管道完整性管理實(shí)施效果
推行管道完整性管理后,管道穿孔次數(shù)逐年下降,綜合穿孔率從64.4次/103 km·a降低到5.1次/103 km·a,尤其是在預(yù)防腐蝕和盜栽方面效果明顯(見(jiàn)表1)。

(1)通過(guò)推廣管道完整性管理,大慶油田天然氣管道綜合穿孔率明顯下降,但與美國(guó)2012年的0.127次/103 km·a和歐洲2010年的0.163次/103 km·a相比,仍有較大差距。
(2)管道內(nèi)檢測(cè)作為目前最為有效的管道檢測(cè)手段,可以應(yīng)用于大慶油田長(zhǎng)輸管道和油田內(nèi)部主干管道,對(duì)于提前發(fā)現(xiàn)管道缺陷,及時(shí)修復(fù),避免管道事故具有重要意義。
(3)管道完整性中的效能評(píng)價(jià)部分目前開(kāi)展較少,未來(lái)應(yīng)在這方面進(jìn)一步加強(qiáng)。
作者:李越,女,工程師,1984年生,2006年畢業(yè)于西南石油學(xué)院(北京)計(jì)算機(jī)與信息專業(yè),現(xiàn)在大慶油田天然氣分公司主要從事油氣田地面工程工作。
《管道保護(hù)》2017年第3期(總第34期)
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