浅析我国油气储运工程的发展与应用
2015-10-21赵卫江王治国王飞丹
赵卫江 王治国 王飞丹
【摘要】随着我国油气储运工程需求的不断提高,研究其发展与应用凸显出重要意义。本文首先对油气储运工程做了概述,分析了油气储运工程常见的问题及原因。在探讨油气储运工程发展现状的同时,提出了油气储运安全工程的开展措施。
【关键词】油气储运工程;发展;应用
一、前言
作为我国油气方面的重要工作,其储运工程的发展和应用在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究,将会更好地提升对油气储运工程发展与应用的实践水平,从而有效优化其最终整体效果。
二、油气储运工程概述
油气储运工程施工是指在油气储运工程整个系统的设计要求的基础上,以最快的速度、最高的质量、最低的能耗、最合理的步骤完成储运工程计划,并最终验收成功的过程。油气储运工程施工可以分为长距离油气运输管道工程施工、油气站场施工、大型油气储存设备施工三个大类。这三个大类分别根据管线布置方式、用途、存储类别的不同又可以分为多个种类。在这里不一一赘述。
三、油气储运工程常见的问题及原因
1.火灾隐患
火灾隐患是油气储运过程中不容忽视的重要问题,对于石油和天然气来说最主要的成分就是烃类的碳氢化合物,具有易燃易爆等特征。在油气储运过程中一旦发生火灾,就会造成巨大人员伤亡和经济损失。主要的原因包括:
(一)设备发生故障。一些油气的储运设备存在设计不合理,管线腐蚀,工艺不完善,高温高压造成的容器破损等情况,是指造成泄漏及爆炸的事故。
(二)防静电的措施不完善。在油气的储运过程中,管道和设备中会因油气的流动的摩擦缠身静电,这种静电不能够早些的导除,就会有电荷积累,产生火花放电,造成重大的火灾或爆炸的事故。
(三)设备和电器没有防爆的特征。工艺设备和电器的线路没有按照规定选用防爆型或者没有经过防爆处理。泄漏的油气在遇到机械之后产生摩擦火花和电气火花之后发生火灾爆炸的事故。
(四)违章的动火作业。在动火作业中会存在违章的指挥,审批不严格,职工不具有动火的资格,操作不按照动火管理的规定,现场的监护不严格等情况。
2.大量的油气蒸发
在油气的生产销售环节中,会有油田,炼油厂,用户等复杂的环节。在这个过程中的油气的损耗会带来非常严重的经济损失。在石化石油企业中,炼油厂的储运系统,油库以及加油站中会存在频繁的装卸作业。一些轻质的油品易于挥发,油气中就有大量的有机组分会汽化。油品蒸发损耗的主要的是一种轻质的组分。所以说,油品的挥发不仅仅造成了油品的减少,也使得质量下降。也会空气中充满散发的油气,正因为油气的易燃易爆的特性,使得在达到一定浓度下就会发生爆炸的现象。在石油的储运过程中加油站和一些装卸的站台会向空气中排放一些油气,具有一定的毒性,引起内脏,皮肤等疾病。
3.管道的腐蚀
在一些湿硫化氢的环境中,输油的管道会受到严重的腐蚀。比如应力腐蚀开裂,氢致开裂,硫化物的应力腐蚀开裂等。一般状况下管道腐蚀的原因包括:①材质的因素。在氢致开裂中,材料中包括贝氏体对氢致开裂十分敏感。②埋地管道所处的环境。埋地管道的外在环境是造成腐蚀重要的外因。因素中主要是土壤的类型,电阻率,适度以及PH值等。同時也会受到微生物和植物根系的干扰。③应力的水平因素。经过实验的证明,材料在超过所能够承受的应力之后,会发生应力诱导的氢致开裂。
四、油气储运工程发展现状
1.线路规划
我国现今已成功应用遥感技术进行管道设计,优化了线路方案,提高了选定线效率和对穿越方案的精细解释分析,利用数字高程模型和数字线划地图及遥感影像,生成三维地面立体景观,在计算机上实现了空中漫游观察线路。
2.管道自动焊
在西气东输工程中,采用了两种全位置自动焊焊接方式:一种是NOREAST内焊机根焊+PAW2000国产外焊机热焊、填充、盖面焊和NOREAST内焊机根焊+NOREAST外焊机热焊、填充、盖面焊焊接方式。运用这两种焊接技术共完成管线焊接约670km。可以说,国内已经全面掌握了管道全位置自动焊内、外焊接技术。
3.定向钻穿越施工技术
自20世纪80年代中国石油天燃气管道局引进大型定向钻穿越设备以来,已经进行了进30年的管道穿越工程实践,目前已经掌握除卵石含量大于20%的各种地质条件下的穿越施工方法,可穿越大、中、小型河流。到目前为止,共完成302条河流穿越,总长度达150km,其代表工程有:钱塘江、黄浦江、吴淞江、淮河、长江、黄河、尼罗河穿越等。
4.泥水平衡盾构穿越技术
盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动刚筒结构。盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。中国石油管道局在忠——武输气管红花套长江江底隧道工程中采用了泥水平衡盾构穿越技术。
五、油气储运安全工程的开展措施
1.重视油气储运设备的管理工作
形成规范的设备维护管理机制。定期对设备维护保养。针对各种设备的特性严格按保养规程进行维护,工艺流程操作前做好工作危害分析,控制操作风险。做好防静电处理,防火设计及安全装置。从设备的设计、选型、选材、布置及安装均应符合国家规范和标准,按规定进行制造、安装和维护。
2.强化人员安全培训
油气储运的从业人员要相对稳定,加强职工的纪律性,制定并严格执行操作规程,提高职工业务素质水平和生产操作技能。对操作人员进行经常性的消防安全教育,强化职工的消防安全意识,增强职工的消防安全素质;严格岗位安全培训,使员工熟练掌握本岗位的安全操作规程,持证上岗;处置事故培训,结合工艺装置的实际情况,认真制定事故处置预案,并定期组织演练,提高处置事故的整体能力,最大限度的减少人员伤亡和财产损失。
3.加强设备的防腐
石油工业中设备的腐蚀主要发生在钻井、采油和集输过程中。
(一)钻井过程中的腐蚀与防护。钻井过程中钻具腐蚀主要由钻井液引起,其腐蚀的因素主要有:常见的腐蚀剂有氧气、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类和酸等。针对钻井过程中的腐蚀特点,目前控制钻具腐蚀的主要措施包括:控制钻井液的pH、添加缓蚀剂、添加除氧剂、控制含沙量等。
(二)采油及集输系统的腐蚀主要包括油井的防腐、集输系统中相关管线和设备的防腐及注水系统的防腐等。针对不同的腐蚀特点采取相应的防护措施,例如:对于油井套管、井下工具、抽油杆等可采取加内外防腐层等措施;对于集输系统管线除增加防腐层外,还可用电化学保护、加注缓蚀剂的方法;对于注水系统可添加缓蚀剂阻垢剂、杀菌剂等水处理用剂。
4.完善预警监管系统
利用信息化技术完善预警监管系统。利用网络化、数字化技术对石油管道进行自动化监测,综合利用光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、自动控制和人工智能等技术,对油气储运系统进行监测管理,并建立相应的预警应急机制。
六、结束语
通过对我国油气储运工程发展与应用的相关研究,我们可以发现,在当前各种条件下,油气储运工程发展特点十分明显,有关人员应该从其客观实际情况出发,充分利用既有优势,研究制定最为符合实际的油气储运应用实施方案。
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