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摘 要: 联合站是油田原油集输和处理的中枢。主要包括原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收、油田注水、污水处理、供变电和辅助生产设施等部分。联合站内油气水的运输都是依靠管线完成的,所以管线对联合站生产运行非常重要,但是目前联合站站内管线的现状并不乐观,在管线管理和运行等方面需要提高。
关键词: 联合站 ;管道 ;现状 ;趋势
【中图分类号】 F592 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)03-0290-02
东一联从建站至今已经近30年的时间,在这期间并未进行较大的工艺流程升级改造,只是对一些腐蚀穿孔比较严重的油气水管线进行了更换,但是仍有在用的油水管线部分管段受长年腐蚀老化严重的影响,大面积腐蚀严重穿孔频繁,处理难度日益加大,仅仅依靠应急维修处理难于维持正常生产的需要,一旦發生大面积穿孔,后果不堪设想,存在重大生产隐患。随着信息自动化水平的提高,东一联在管线管理和运行等方面都存在大大小小的问题,这些问题需要尽快解决,提高管线运行质量,提高东一联生产管理和运行水平。
1东一联管线现状
联合站是油田原油集输和处理的中枢,由于联合站工艺流程的复杂性和近几年管线的更新等原因,导致联合站管线在材质、管径、铺设方式、运行时间等方面非常复杂,管线管理非常困难。
(1)管线的多样性。管线材质方面主要有碳钢、不锈钢、玻璃钢、聚乙烯、尼龙内衬管等。原油处理系统因工艺要求和实际需要,材质一般为碳钢,具有良好的机械强度,抗震及气密性能等。钢管能承受较大的应力,塑性好,延伸率和抗冲击性能比较高,便于焊接。污水处理中主要玻璃钢材质,玻璃钢为复合材料,具有质量轻强度大,易于连接,耐腐蚀等特性,但易老化、承受压力小,一旦发生爆管无法紧急处理。不锈钢和聚乙烯因价格和材质等原因,一般为小管径,基本在100mm以下,主要用于伴热、药剂投加等。尼龙内衬管主要结合了尼龙管和钢管的特点,具有耐腐蚀、强度大等特点,但是制作比较麻烦,只能在工厂一次加工成型,现在只能连接,而且成本较高。
管径方面因工艺流程和处理量的不同,从十几毫米到几百毫米不等。
铺设方式方面主要有埋地、半埋地、地上等,现场实际生产中碳钢管线一般采用埋地铺设,玻璃钢管线一般采用地上铺设方式,其余管线根据生产实际需要和现在施工投加采用不同的铺设方式。
运行时间从几年到二十几年不同。
(2)管线密集程度大。联合站工艺流程相对复杂,管线数量众多,为了尽量减少投资和占地面积,整体结构设计相对紧凑,各主要设备设施之间的距离相对较小,这直接导致了联合站内管线密集程度大,管线之间的间距较小。以东一联加热炉流程为例,由于东一联加热流程相对复杂,所以在该区域内管线密集程度非常大,在5米的范围内有∮426以上的管线6条,管线之间的间距不足0.5米,可见管线密集程度之大。
(3)管线腐蚀程度高。东一联目前站内采取防腐方式主要有涂层防腐和电化学防腐等,其中油水罐采取的方式为电化学防腐,管线采用的防腐方式为涂层防腐,涂层防腐可分为内防和外防,内防主要采用防腐涂料,外防采用防腐涂料和沥青、聚乙烯等,但在运行过程中,经常会发现防腐层脱漏,导致局部腐蚀加剧,此外焊口处属于防腐比较薄弱的地方,腐蚀速率较高。油田采出水具有水温高,矿化度高,含腐蚀性气体,有微生物生长,有污油,易结垢等特点,腐蚀性较强,虽然在污水处理过程中投加大量缓蚀剂,在一定程度上抑制了腐蚀速率,但相对其他介质来说,腐蚀速率依旧较高。此外,由于联合站站内施工较多,会对管线的防腐层造成破损,造成局部腐蚀,加快管线腐蚀。
(4)信息自动化程度低。东一联管线信息自动化程度偏低,主要体现在管线参数采集较少,无泄漏检测,无法及时发现穿孔泄漏;管线信息资料因各类原因不完整;管线安全管理方面存在不足等。目前在管线运行方面的信息自动化主要体现在对各项生产参数的录取方面,在管线信息管理中,因时间比较长,很多资料缺失,特别是施工图纸,导致很多管线的信息不完整,如管径、埋深、走向、设计压力等相关信息无法准确录取。在管道安全运行方面,因自动化程度低,基本以人工巡检为主,穿孔发现不及时,此外在一些比较重要的地方,没有紧急切断阀,一旦发生事故,将会造成事故处理不及时,使事故进一步扩大。
2集输管线的发展趋势
针对目前联合站管线运行中存在的问题,联合站管线的发展趋势就是以解决目前存在的问题为主,即实现集输管道的集中化、专业化、信息自动化,提高管线管理水平,提高联合站生产运行水平。
(1)管线的集中化。管线的集中化就是针对联合站工艺流程相对复杂,管线数量众多,管线密集程度大的特点,将走向大致相同的管线,进行合理的布局,集中在一起,共同放置在同一各个管廊中,方便管线的管理维护。管廊,即管道的走廊,将很多管道被集中在一起,沿着装置或场区布置,一般是在空中,用支架撑起,形成和走廊类似的样子,也可以位于地下。联合站管线相对密集,集中到一起,虽然会使部分管线的走向等发生稍许改变,但是可以使管线的管理更加方便,由于管线在地上或半地上,不仅明确管线的位置,便于管线的检查和维护,同时管线发生穿孔时可以及时发现,准确找到穿孔位置,及时进行处理。对于半地下或地下管廊需要注意其安全性,油气属于易燃易爆,一旦发生泄漏,在密闭空间内,如果遇到明火极有可能发生火灾爆炸事故,所以需要及时检测到泄漏,及时按照相应程序进行合理处置,保证生产安全运行。在日常运行中,需要对管线进行专业性的检测,发现薄弱环节,及时处理,尽量减少因腐蚀等造成的穿孔事故。
(2)管线的专业化。管线的专业化主要是针对管线的腐蚀程度较高的问题,即在管线的设计和更新过程中,应该针对输送介质的不同,根据输送介质的特性选择合理的材质和防腐方式等。原油管线可以选用钢质材料,并做好相应的防腐措施,延迟管线的使用寿命。污水可以选用玻璃钢和尼龙内衬管,主要是该类材料耐腐蚀,可以尽量减少污水对管线腐蚀速率,延长管线使用时间,玻璃钢管线在使用过程中,可以场区相应措施,降低其老化速率。
(3)管线的信息自动化。管线的信息自动化主要是指提高管线参数采集率,准确监控管线运行状况;完善管线信息资料,建立数字化模型;通过自控,提高管线运行管理安全性。安装更多、性能更好的数据采集终端,及时准确完全采集各类数据,准确监控管线的运行状况,一旦发现异常状况,可以立即处理或提示,人为进行处理,保证管线正常运行。通过现场测量、遥感测绘等相关方式,完善管道信息,建立数字模型,使所有人对管线的具体信息都可以及时准确掌握,并且要求管道信息进行及时的更新,保证数据准确性。通过管线运行的安全性是必然的趋势,随着管线自动化水平的提高,管线管理过程中人的因素在减少,一旦方式较大事故时,在人为进行处理之前,需要紧急切断相关联的流程和设备,避免事故进一步扩大,降低事故损失。。
3总 结
联合站是油田原油集输和处理的中枢,管线相当于联合站的血管,就如同血管对人体的作用一样,管线对联合站生产运行非常重要。如果管线频繁出现状况,那么联合站的生产运行无法得到有效保证,随着油田信息化、自动化、数字化、智能化水平的不断提高,管线管理和运行等方面也将得到大幅提高。
参考文献
[1] 冯淑初.油气集输与矿场加工.中国石油大学出版社,2001.12
[2] 李振泰。油气集输工艺技术.北京:石油工业出版社,2007.3
关键词: 联合站 ;管道 ;现状 ;趋势
【中图分类号】 F592 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)03-0290-02
东一联从建站至今已经近30年的时间,在这期间并未进行较大的工艺流程升级改造,只是对一些腐蚀穿孔比较严重的油气水管线进行了更换,但是仍有在用的油水管线部分管段受长年腐蚀老化严重的影响,大面积腐蚀严重穿孔频繁,处理难度日益加大,仅仅依靠应急维修处理难于维持正常生产的需要,一旦發生大面积穿孔,后果不堪设想,存在重大生产隐患。随着信息自动化水平的提高,东一联在管线管理和运行等方面都存在大大小小的问题,这些问题需要尽快解决,提高管线运行质量,提高东一联生产管理和运行水平。
1东一联管线现状
联合站是油田原油集输和处理的中枢,由于联合站工艺流程的复杂性和近几年管线的更新等原因,导致联合站管线在材质、管径、铺设方式、运行时间等方面非常复杂,管线管理非常困难。
(1)管线的多样性。管线材质方面主要有碳钢、不锈钢、玻璃钢、聚乙烯、尼龙内衬管等。原油处理系统因工艺要求和实际需要,材质一般为碳钢,具有良好的机械强度,抗震及气密性能等。钢管能承受较大的应力,塑性好,延伸率和抗冲击性能比较高,便于焊接。污水处理中主要玻璃钢材质,玻璃钢为复合材料,具有质量轻强度大,易于连接,耐腐蚀等特性,但易老化、承受压力小,一旦发生爆管无法紧急处理。不锈钢和聚乙烯因价格和材质等原因,一般为小管径,基本在100mm以下,主要用于伴热、药剂投加等。尼龙内衬管主要结合了尼龙管和钢管的特点,具有耐腐蚀、强度大等特点,但是制作比较麻烦,只能在工厂一次加工成型,现在只能连接,而且成本较高。
管径方面因工艺流程和处理量的不同,从十几毫米到几百毫米不等。
铺设方式方面主要有埋地、半埋地、地上等,现场实际生产中碳钢管线一般采用埋地铺设,玻璃钢管线一般采用地上铺设方式,其余管线根据生产实际需要和现在施工投加采用不同的铺设方式。
运行时间从几年到二十几年不同。
(2)管线密集程度大。联合站工艺流程相对复杂,管线数量众多,为了尽量减少投资和占地面积,整体结构设计相对紧凑,各主要设备设施之间的距离相对较小,这直接导致了联合站内管线密集程度大,管线之间的间距较小。以东一联加热炉流程为例,由于东一联加热流程相对复杂,所以在该区域内管线密集程度非常大,在5米的范围内有∮426以上的管线6条,管线之间的间距不足0.5米,可见管线密集程度之大。
(3)管线腐蚀程度高。东一联目前站内采取防腐方式主要有涂层防腐和电化学防腐等,其中油水罐采取的方式为电化学防腐,管线采用的防腐方式为涂层防腐,涂层防腐可分为内防和外防,内防主要采用防腐涂料,外防采用防腐涂料和沥青、聚乙烯等,但在运行过程中,经常会发现防腐层脱漏,导致局部腐蚀加剧,此外焊口处属于防腐比较薄弱的地方,腐蚀速率较高。油田采出水具有水温高,矿化度高,含腐蚀性气体,有微生物生长,有污油,易结垢等特点,腐蚀性较强,虽然在污水处理过程中投加大量缓蚀剂,在一定程度上抑制了腐蚀速率,但相对其他介质来说,腐蚀速率依旧较高。此外,由于联合站站内施工较多,会对管线的防腐层造成破损,造成局部腐蚀,加快管线腐蚀。
(4)信息自动化程度低。东一联管线信息自动化程度偏低,主要体现在管线参数采集较少,无泄漏检测,无法及时发现穿孔泄漏;管线信息资料因各类原因不完整;管线安全管理方面存在不足等。目前在管线运行方面的信息自动化主要体现在对各项生产参数的录取方面,在管线信息管理中,因时间比较长,很多资料缺失,特别是施工图纸,导致很多管线的信息不完整,如管径、埋深、走向、设计压力等相关信息无法准确录取。在管道安全运行方面,因自动化程度低,基本以人工巡检为主,穿孔发现不及时,此外在一些比较重要的地方,没有紧急切断阀,一旦发生事故,将会造成事故处理不及时,使事故进一步扩大。
2集输管线的发展趋势
针对目前联合站管线运行中存在的问题,联合站管线的发展趋势就是以解决目前存在的问题为主,即实现集输管道的集中化、专业化、信息自动化,提高管线管理水平,提高联合站生产运行水平。
(1)管线的集中化。管线的集中化就是针对联合站工艺流程相对复杂,管线数量众多,管线密集程度大的特点,将走向大致相同的管线,进行合理的布局,集中在一起,共同放置在同一各个管廊中,方便管线的管理维护。管廊,即管道的走廊,将很多管道被集中在一起,沿着装置或场区布置,一般是在空中,用支架撑起,形成和走廊类似的样子,也可以位于地下。联合站管线相对密集,集中到一起,虽然会使部分管线的走向等发生稍许改变,但是可以使管线的管理更加方便,由于管线在地上或半地上,不仅明确管线的位置,便于管线的检查和维护,同时管线发生穿孔时可以及时发现,准确找到穿孔位置,及时进行处理。对于半地下或地下管廊需要注意其安全性,油气属于易燃易爆,一旦发生泄漏,在密闭空间内,如果遇到明火极有可能发生火灾爆炸事故,所以需要及时检测到泄漏,及时按照相应程序进行合理处置,保证生产安全运行。在日常运行中,需要对管线进行专业性的检测,发现薄弱环节,及时处理,尽量减少因腐蚀等造成的穿孔事故。
(2)管线的专业化。管线的专业化主要是针对管线的腐蚀程度较高的问题,即在管线的设计和更新过程中,应该针对输送介质的不同,根据输送介质的特性选择合理的材质和防腐方式等。原油管线可以选用钢质材料,并做好相应的防腐措施,延迟管线的使用寿命。污水可以选用玻璃钢和尼龙内衬管,主要是该类材料耐腐蚀,可以尽量减少污水对管线腐蚀速率,延长管线使用时间,玻璃钢管线在使用过程中,可以场区相应措施,降低其老化速率。
(3)管线的信息自动化。管线的信息自动化主要是指提高管线参数采集率,准确监控管线运行状况;完善管线信息资料,建立数字化模型;通过自控,提高管线运行管理安全性。安装更多、性能更好的数据采集终端,及时准确完全采集各类数据,准确监控管线的运行状况,一旦发现异常状况,可以立即处理或提示,人为进行处理,保证管线正常运行。通过现场测量、遥感测绘等相关方式,完善管道信息,建立数字模型,使所有人对管线的具体信息都可以及时准确掌握,并且要求管道信息进行及时的更新,保证数据准确性。通过管线运行的安全性是必然的趋势,随着管线自动化水平的提高,管线管理过程中人的因素在减少,一旦方式较大事故时,在人为进行处理之前,需要紧急切断相关联的流程和设备,避免事故进一步扩大,降低事故损失。。
3总 结
联合站是油田原油集输和处理的中枢,管线相当于联合站的血管,就如同血管对人体的作用一样,管线对联合站生产运行非常重要。如果管线频繁出现状况,那么联合站的生产运行无法得到有效保证,随着油田信息化、自动化、数字化、智能化水平的不断提高,管线管理和运行等方面也将得到大幅提高。
参考文献
[1] 冯淑初.油气集输与矿场加工.中国石油大学出版社,2001.12
[2] 李振泰。油气集输工艺技术.北京:石油工业出版社,2007.3