管道完整性管理在大慶油田天然氣管網上的應用
來源:《管道保護》雜志 作者:李越 周江宏 時間:2018-7-21 閱讀:
李越 周江宏
大慶油田有限責任公司天然氣分公司
經過30多年的發展,大慶油田天然氣管網已建成各類規格的管道108條1 244 km,形成了“三橫四縱、兩延伸”的供氣格局。由于管道缺陷無法避免,且會隨著運行年限的增加逐步惡化,加之原來的管理在事故預測、預防方面較為欠缺,管道的綜合穿孔率一度達到了約64.0次/103 km·a。2010年,大慶油田依據中石油管道完整性管理行業標準,以油氣儲運管理平臺為依托,開始正式推行管道完整性管理,由原來的事后被動修復轉變為基于檢測評價的主動預防維護,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上的應用取得了良好效果。
1 管道完整性管理實施過程
1.1 開發油氣儲運管理平臺
以管道完整性閉環管理理念為依據,結合油氣儲運專業管理現狀和專業系統的應用情況,建立管理平臺(如圖1所示),利用地理信息系統的功能,錄入和顯示管道檢驗報告和評價報告,動態顯示管道安全狀況與風險水平。通過該平臺的建立,實現了對管道數據的全面管理,確保了管道數據的完整性。
圖1 油氣儲運管理平臺架構
1.2 推行管道完整性管理
(1)數據收集與整理
依托儲運管理平臺,完成了全部已建管道的埋深、GPS坐標等基礎數據錄入,收集整理閥組、閥井、陰極保護等數據,并建立臺賬(如圖2所示)。在2條新建管道上探索開展建設期數據采集,追蹤采集管道施工至投產運行的13類278項基礎數據。
圖2 油氣儲運管理平臺基礎數據
(2)高后果區識別
以GIS系統和現場調查相結合的方式,對29條650 km敏感地區管道進行了高后果區識別,識別管道公里數占全部天然氣管道的33.2%。根據QSY 1180.6-2009《管道完整性管理規范》中的高后果區打分表進行打分,識別出廣電大廈、大慶一中、解放村商業區等12處分值500以上的區域為高風險區域,在此基礎上制定了防控措施,為后續風險評估、完整性評價提供技術支持。
(3)管道檢測
①長輸管道內檢測。在大慶至哈爾濱和大慶至齊齊哈爾2條長輸管道上,采用高清漏磁檢測儀、變形檢測器開展了內檢測,共發現缺陷點2 803個,形成了檢測報告,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,報告中依據ASME評價方法,判定須立即修復的缺陷點為3處。
圖3 金屬損失點
②油田內部天然氣管道內檢測。克服管徑小、距離短、城區地面環境復雜等難題,對DN250以上的油田內部外輸氣管道開展了內檢測,共完成7條120 km天然氣管道內檢測作業,發現腐蝕減薄、機械損傷、小開孔(盜栽、砂眼等,如圖4所示)、焊道缺陷等13 230個問題。
圖4 管道小開孔(盜栽)
(4)風險評估
以薩南至甲醇廠18 km管道為試點開展風險評估工作(如圖5所示)。發現外防腐層破損點81處,埋深不足24處,開挖驗證10處,均與檢測結果相符。應力和剩余強度滿足規范要求,預測剩余壽命為7.56年。
圖5 油氣儲運管理平臺風險評價
(5)完整性評價
對慶哈、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條管道開展了完整性評價。評價以內檢測數據為依據,總結和確定需要立即維修及計劃維修缺陷,預測剩余壽命,確定再檢周期,推薦維修方法。
(6)維修與維護
對管道金屬損失、變形缺陷,主要采用碳纖維補強技術修復;對管道開孔,在慶哈管道上成功應用了小口徑帶壓封堵技術,實現了不停輸修復,避免了對上游生產和下游用戶用氣造成影響。
2 管道完整性管理實施效果
推行管道完整性管理后,管道穿孔次數逐年下降,綜合穿孔率從64.4次/103 km·a降低到5.1次/103 km·a,尤其是在預防腐蝕和盜栽方面效果明顯(見表1)。
(1)通過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)管道內檢測作為目前最為有效的管道檢測手段,可以應用于大慶油田長輸管道和油田內部主干管道,對于提前發現管道缺陷,及時修復,避免管道事故具有重要意義。
(3)管道完整性中的效能評價部分目前開展較少,未來應在這方面進一步加強。
作者:李越,女,工程師,1984年生,2006年畢業于西南石油學院(北京)計算機與信息專業,現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》2017年第3期(總第34期)
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