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管道研究

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管道完整性管理在大庆油田天然气管网上的应用

来源:《管道保护》杂志 作者:李越 周江宏 时间:2018-7-21 阅读:

李越 周江宏

大庆油田有限责任公司天然气分公司


经过30多年的发展,大庆油田天然气管网已建成各类规格的管道108条1 244 km,形成了“三横四纵、两延伸”的供气格局。由于管道缺陷无法避免,且会随着运行年限的增加逐步恶化,加之原来的管理在事故预测、预防方面较为欠缺,管道的综合穿孔率一度达到了约64.0次/103 km·a。2010年,大庆油田依据中石油管道完整性管理行业标准,以油气储运管理平台为依托,开始正式推行管道完整性管理,由原来的事后被动修复转变为基于检测评价的主动预防维护,2015年管道综合穿孔率下降到了5.1次/103 km·a,管道完整性管理在大庆油田天然气管网上的应用取得了良好效果。

1  管道完整性管理实施过程

1.1  开发油气储运管理平台

以管道完整性闭环管理理念为依据,结合油气储运专业管理现状和专业系统的应用情况,建立管理平台(如图1所示),利用地理信息系统的功能,录入和显示管道检验报告和评价报告,动态显示管道安全状况与风险水平。通过该平台的建立,实现了对管道数据的全面管理,确保了管道数据的完整性。


 

图1  油气储运管理平台架构


1.2  推行管道完整性管理

(1)数据收集与整理

依托储运管理平台,完成了全部已建管道的埋深、GPS坐标等基础数据录入,收集整理阀组、阀井、阴极保护等数据,并建立台账(如图2所示)。在2条新建管道上探索开展建设期数据采集,追踪采集管道施工至投产运行的13类278项基础数据。 

  

 

图2 油气储运管理平台基础数据


(2)高后果区识别

以GIS系统和现场调查相结合的方式,对29条650 km敏感地区管道进行了高后果区识别,识别管道公里数占全部天然气管道的33.2%。根据QSY 1180.6-2009《管道完整性管理规范》中的高后果区打分表进行打分,识别出广电大厦、大庆一中、解放村商业区等12处分值500以上的区域为高风险区域,在此基础上制定了防控措施,为后续风险评估、完整性评价提供技术支持。

(3)管道检测

①长输管道内检测。在大庆至哈尔滨和大庆至齐齐哈尔2条长输管道上,采用高清漏磁检测仪、变形检测器开展了内检测,共发现缺陷点2 803个,形成了检测报告,缺陷主要为金属损失(如图3所示)、管道变形、制造缺陷及焊缝异常等,报告中依据ASME评价方法,判定须立即修复的缺陷点为3处。


 

图3 金属损失点


②油田内部天然气管道内检测。克服管径小、距离短、城区地面环境复杂等难题,对DN250以上的油田内部外输气管道开展了内检测,共完成7条120 km天然气管道内检测作业,发现腐蚀减薄、机械损伤、小开孔(盗栽、砂眼等,如图4所示)、焊道缺陷等13 230个问题。


 

图4 管道小开孔(盗栽)


(4)风险评估

以萨南至甲醇厂18 km管道为试点开展风险评估工作(如图5所示)。发现外防腐层破损点81处,埋深不足24处,开挖验证10处,均与检测结果相符。应力和剩余强度满足规范要求,预测剩余寿命为7.56年。


 

图5 油气储运管理平台风险评价


(5)完整性评价

对庆哈、徐深九-双合站、杏九-甲醇厂、喇压至北II-1、丁字口-杏九、杏九-丁字口7条管道开展了完整性评价。评价以内检测数据为依据,总结和确定需要立即维修及计划维修缺陷,预测剩余寿命,确定再检周期,推荐维修方法。

(6)维修与维护

对管道金属损失、变形缺陷,主要采用碳纤维补强技术修复;对管道开孔,在庆哈管道上成功应用了小口径带压封堵技术,实现了不停输修复,避免了对上游生产和下游用户用气造成影响。

2  管道完整性管理实施效果

推行管道完整性管理后,管道穿孔次数逐年下降,综合穿孔率从64.4次/103 km·a降低到5.1次/103 km·a,尤其是在预防腐蚀和盗栽方面效果明显(见表1)。



 

 3  结论

(1)通过推广管道完整性管理,大庆油田天然气管道综合穿孔率明显下降,但与美国2012年的0.127次/103 km·a和欧洲2010年的0.163次/103 km·a相比,仍有较大差距。

(2)管道内检测作为目前最为有效的管道检测手段,可以应用于大庆油田长输管道和油田内部主干管道,对于提前发现管道缺陷,及时修复,避免管道事故具有重要意义。

(3)管道完整性中的效能评价部分目前开展较少,未来应在这方面进一步加强。 

作者:李越,女,工程师,1984年生,2006年毕业于西南石油学院(北京)计算机与信息专业,现在大庆油田天然气分公司主要从事油气田地面工程工作。 

《管道保护》2017年第3期(总第34期)

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