油田集输站改造工程施工技术

徐南 江苏建筑学院建筑工程管理学院

油田集输站改造工程施工技术

徐南 江苏建筑学院建筑工程管理学院

油田集输站是收集、储存和外输油品的重要场所，保证防腐、防冻和安全监控系统的完好是集输站的重要工作之一。防腐，能降低对管道和设备的腐蚀程度，延长使用寿命；防冻，能预防集输站在冬季出现管道冻裂的现象，确保日常生产的顺利进行。完善的安全监控系统能及时对潜在的安全隐患和故障进行预警，防止非法侵入的发生，维护生产系统的安全。涂防腐层、电化学处理、涂层加金属粉是最常用的集输站管网防腐方法。其中，涂防腐层主要是通过涂料中的氧化剂与钢铁发生氧化反应，形成一层致密的氧化膜，减缓腐蚀。

集输站；改造工程；施工；防腐；监控

油田集输站是收集、储存和外输油品的重要场所，保证防腐、防冻和安全监控系统的完好是集输站的重要工作之一。防腐，能降低对管道和设备的腐蚀程度，延长使用寿命；防冻，能预防集输站在冬季出现管道冻裂的现象，确保日常生产的顺利进行。完善的安全监控系统能及时对潜在的安全隐患和故障进行预警，防止非法侵入的发生，维护生产系统的安全。某油田集输站存在较严重的腐蚀、冻裂和安全监控等隐患，为消除不良影响和潜在隐患，经过对该站进行实地勘察和论证，明确了集输站改造工程的施工技术。

1 防腐施工

涂防腐层、电化学处理、涂层加金属粉是最常用的集输站管网防腐方法。其中，涂防腐层主要是通过涂料中的氧化剂与钢铁发生氧化反应，形成一层致密的氧化膜，减缓腐蚀；电化学处理是在对电解质通电后使得钢铁表面附着一层难以氧化的金属层，保护钢铁免受腐蚀；涂层加金属粉可以使高价位的金属颗粒先发生氧化反应，将待保护的钢材隔离开来。

集输站改造工程中，地面管网外防腐和内防腐是工作的重点，外防腐应充分考虑介质温度和材质，内防腐主要考虑流体介质的性质。一般涂刷3层涂层，即底漆、中间漆和面漆。其中底漆的选择较为关键，底漆主要有富锌底漆和带锈底漆，无论选择那种底漆，都应具有良好的防锈功能，且能增强面漆与基体间的附着性。对于没必要进行涂装的钢铁构件，应采用厚浆型的环氧类涂层进行修补[1]。根据不同的工作环境和条件，选择合适的修补用漆。修补用漆可选择锌、铝和铜基类涂料，采用电镀和热喷涂装方式。高温环境下，应选择耐高温的涂料。

为了保证涂层适应温度梯度变化，兼顾钢铁表面处理方式，底漆设计采用乙基硅酸锌。施工过程中，表面喷砂处理达到SISSa2.5级，相对湿度60%～90%，采用无气喷涂；表面清洁，无油脂和水分，干燥3～7d；施工温度5～30℃，被涂表面应高于露点。为了确保高温环境下的防锈功能，应根据设计介质的温度选择相应的补口底漆、中间漆和面漆。若介质温度低于120℃，补口底漆、中间漆和面漆分别采用加厚的高固环氧、聚酰胺环氧和聚氨脂类。若介质温度在120～200℃，采用抗热型的富锌环氧、丙烯酸硅酮和丙烯酸硅酮。若介质温度高于200℃，采用加厚型的硅酮铝。

影响管道防腐效果的因素很多，焊接也是不可忽视的重要因素之一，对于镀锌层而言更是如此，因此，在焊接完成后应进行内外补锌处理，在进行涂刷补锌漆之前，应采用钢锉磨平外表面[2]。在防腐施工中，除锈等级和锚纹深度的检查是保证施工质量的关键，所以每完成一次喷涂作业，必须对涂层的厚度和附着力进行一次检测，并且保证检查的随机性。

2 防冻施工

（1）埋地管道及设备的防冻措施。该集输站所处地域冻土深度0.17～0.41m，所以管道或设备的敷设应在0.41m以下，尽量减少低温环境的影响，降低保温或伴热的投入。若管道或设备所在的土壤温度低于介质凝固点10℃，可进行保温或伴热。

（2）地面管道及设备的防冻措施。低温极易造成含水湿天然气或凝析天然气的液像，存在停产、不流动和形成水合物的情况，应对输送含水湿天然气或凝析天然气的管道和设备进行防冻保温改造，防止水合物的形成，保证生产的顺利进行。防冻保温改造应满足以下条件：①天然气形成水合物的临界温度为5℃，所以当只输送含水湿天然气时，维持伴热后温度在5℃以上；②介质凝固点为10℃，所以当同时输送含水湿天然气或含凝析油的凝析天然气时，应维持拌热后温度在10℃以上。可采用电、蒸汽或热水等伴热方式[3]。

（3）燃料气调压装置防冻措施。站内燃料若选用净化气时，应注意避免在节流和调压时形成水合物，可不进行保温和伴热。当形成水合物时，应对包括节流阀在内的管道和仪表等相关设备进行保温和伴热处理，确保维持温度在5℃以上，天然气温度在5℃以上。站内燃料若选用湿天然气时，节流阀、管道和仪表等相关设施均应进行伴热和保温处理。

（4）采气树防冻措施。环境温度和井口流动温度决定了采气树是否需要防冻保温。在未注防冻剂的情况下，当月平均气温低于0℃时，为了避免井口流动温度过低导致形成水合物，应对井口进行伴热保温处理。若井口流动温度不至于形成水合物，但在冬季需要开井时，也应对井口和工艺仪表、管道进行伴热保温处理，提高天然气的放空量。必要时，应对采气树进行伴热保温处理，防止天然气在井口一级节流阀前形成水合物。

（5）结构防冻措施。根据当地的冻土层深度和基础的埋置，用粗砂换填基底。基础位于地下水位之上时，为了减小切向冻胀力，应把非冻胀性的中砂和粗砂回填在基础的侧表面。冷桥现象是影响建筑物防冻保温的重要因素，为了避免外露混凝土构件直接接触室外寒冷空气产生冷桥现象，对外墙进行保温改造。用钢格栅板替换花纹钢板，减少钢平台在冬季形成冰层对工作人员的影响。为了方便冬季日常工作的顺利进行，采用钢格栅板作为斜梯踏步，确保斜梯坡度小于45°。

3 安全监控系统改造

（1）实时参数监控。为了提高现场数据的采集、传输和处理效率，构建实时和历史数据库，实现数据的实时监控和查询、智能处理，为日常工作提供数据支持。构建的参数监控体系应满足以下功能：①系统的手动控制与参数设置；②系统运行状态的实时动态显示；③技术图表和统计分析；④设备管理及数据归档纪录功能；⑤基于Web的实时远程监控和管理；⑥数据采集与管理；⑦系统日志、故障及停机时间分析；⑧自动控制和系统过程优化；⑨安全管理及用户权限；⑩数据综合报表与运行趋势显示。

（2）分级报警及安全保护。分级报警及安全保护系统的构建是安全监控系统改造的重点，旨在触发应急救援指挥和调度，为异常情况的处理赢得时间。分级报警及安全保护系统构建的方向应能根据风险等级触发相应的反馈动作，实现现场及远程多级报警，保证集输站的安全运行。

（3）智能诊断与预警。目前，关于集输站的故障、预警信号、安全隐患、应急处置措施和事故类型都缺少系统的分析和研究，而智能诊断与预警系统的构建能对集输站的运行状态进行实时评估，结合现场的各类信息，对可能的故障点进行诊断、分析和提供处理意见。智能诊断与预警系统应具备以下功能：①系统设备的自检和故障定位；②安全等级的自动分析；③系统运行状态的实时评价；④专家系统提供事故的预警和现场应急措施；⑤系统故障的智能分析和险情排除。

（4）多媒体监控。对集输站的多媒体监控进行改造，保证达到包括站区出入口和油库区等关键区域的无死角监控，并尽可能增大监控区域的范围。配备专门的防爆电话，加强相关岗位的联动和配合。建立视频报警及与数据监控联动报警机制，方便问题的发现。改造后的多媒体监控应具备以下功能：本地及网络远程监视、自动录像和回放、音频调度和指挥、移动侦测及视频报警、解锁/锁定、云台/镜头控制。

（5）安全生产管理信息子系统。作为安全监控系统的子系统，安全生产管理信息系统的改造非常迫切，对于安全管理的范围、深度和效率的提高意义重大，不仅可以对敏感的安全信息进行挖掘和分析，还可以以图表的形式展现出来，实现可视化，为日常工作提供参考。

[1]宋新红．沙埝油田集输系统改造项目后评价[J]．油气田地面工程，2013，32（9）：12-13.

[2]张明文．陆梁油田集输站硫化氢的产生及治理[J]．油气田地面工程，2011，30（3）：42-43.

[3]李雨薇．油田集输站常见的安全问题及其对策[J]．化工管理，2014（15）：53.

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.051