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管道運輸的功能范文1
關鍵詞 天然氣管道;內防腐;內涂層
中圖分類號U22 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)47-0072-02
我國天然氣資源分布不均衡,我國大量的天然氣主要分布在中西部地區,而天然氣的主要使用市場則分布在東部地區,為了有效的解決這一發展難題,國家不斷的采取各項措施,以促進資源的平衡利用和發展,西氣東輸工程就是我國政策的一個重要表現點。西氣東輸是一項非常復雜的工程,它涉及的內容很多,需要對其進行詳細分析和處理,其中管道的腐蝕問題一直是一項值得關注和探討的熱點話題,它是導致管道穿孔泄露的重要原因。實踐證明,對于管道的內壁如果采取有效的措施,腐蝕破壞的程度是可以大大降低的,這對于新時期的發展是非常重要的。
1 國內外輸氣管道內涂層的應用情況
在20世紀50年代初期,作為輸送非腐蝕性天然氣的干線運輸管道就已經開始使用了內涂層,內涂層技術的使用使得運輸效果大大提升,管道使用壽命大大提高,受到了人們的普遍歡迎。在1959年首次發表了分析內涂層大口徑管道改善流動增加輸量的理論和效果的現場試經驗性報告,這使得內涂層的技術進一步得到證實,這為大范圍的使用管道內壁涂層提供了基礎。從當前社會發展的形勢來看,天然氣輸氣管道使用內涂層技術的案例已經非常多,如1984~1990年間,英國北海天然氣管道就采用內涂層技術,成功的將1 746km里程的天然氣管道使用了內涂層技術,使得運輸效果得到大幅度提升,社會開始大范圍的關注內涂層技術。
我國是一個資源分布不均衡的國家,東部資源較西部資源相比,相對匱乏,因此,合理開發利用西部資源對社會的可持續發展是非常有意義的。四川盆地蘊藏著豐富的天然氣資源,但其中大部分是含硫化氫、二氯化碳的酸性天然氣。我國從上世紀七八十年代開發大規模利用天然氣發展,從開發生產的幾十年來看,因天然氣腐蝕問題帶來的管道爆破事故高達數十起,這嚴重危害著人們的身體健康和生命安全。為了有效的控制腐蝕,我國各級政府和各級單位做了大量的工作和努力,通過采用內壁涂層技術,取得了非常重要的效果。
2 燃氣管道工藝設計過程中需要注意的幾個問題
燃氣管道的工藝設計對于天然氣的運輸具有非常重要的意義,設計的好壞直接決定著運輸的能力和作用。在天然氣管道采用內壁覆蓋層后不但可以減少內腐蝕,而且還可以有效的降低管道內的壁粗糙度,減少運輸過程中所帶來的阻力,有效提高天然氣運輸能力。隨著西氣東輸工程的穩步推進,對于天然氣長輸管道是否采用內壁覆蓋層的問題,已經引起了各方面的普遍關注和討論。
管道內壁的粗糙度,是造成天然氣運輸能力減少的主要因素,如果降低管道內壁的粗糙度,將會有效的降低摩阻,增強天然氣的輸氣量。天然氣流量可以在原先的基礎上提高12%~20%,這將會大大提高其運輸能力,促進社會的進一步發展和完善,當鋼管內壁采用環氧或稀酸樹脂覆蓋層時,鋼管內壁粗糙相對于新鋼管可以減少60%以上,這對于解決天然氣運輸量過小是非常有意義的。
同時,不僅要考慮內壁的粗糙度問題,還要相應的考慮到管輸能力、壓力問題和經濟評價。天然氣輸氣管道采用內涂層后,鋼管內壁的粗糙程度將會減小,同時水力摩阻系數也會隨之減少,天然氣輸氣管道輸流量與水力摩阻系數之間有著非常密切的聯系,他們相互影響,管道運輸能力將會隨著水力摩阻系數的減小而增大,這樣就必須要減少摩阻系數,以便更好的提高管道運輸能力;如果在輸氣量和終點壓力不變的情況下,管道的起點壓力將會隨著水力摩阻系數的降低而降低,由于起點壓力的降低,首站的壓縮機功率也將會相應的減少,這樣可以使增壓站的站間距相應的延長,從而有效的減少增壓站的個數,節約管道運輸成本;減少流動阻力雖然是內涂層的一個基本功能,但卻不是其全部的功能,如果我們僅從工藝的角度計算出摩阻系數的縮減率,作為內涂層的選用依據,這顯然是不充分的。另外,采用內涂層的管道需要增加的資金投入也是一個決定性的因素,要通過各類實例研究和分析,借鑒國內外類似工程的先進經驗,對管道工程的經濟效益做出綜合評價。
3 管道內涂層的優點和作用
3.1管道內壁涂層的優點
對管道內壁進行涂層管理,可以有效的延長管道的使用壽命,為社會經濟發展提供方便。總體來說,干線輸氣管道使有內涂層具有以下優點:
一是能夠有效的改善流動性能。在天然氣管道運輸的過程中,天然氣流量直接決定著能否為城市發展提供有效的能量補充,如果不對運輸管道內壁進行涂層,粗糙的內壁會直接影響著天然氣流量的運輸效果,不利于天然氣的快速流動,通過將內壁進行涂層之后,就可以有效的避免這種狀況,使內壁變得光滑,增加流動速度,提高工程運輸效果,為社會發展提供強有力的支持;
二是防止施工期間的腐蝕。在運輸管道的施工期間,由于長時間的運輸以及在施工過程中需要用到焊接、以及地下溫度濕度的影響,這可能會導致運輸管道遭到一定程度的腐蝕,同時,氣體在運輸過程中,由于天然氣的成分原因,會對天然氣內壁帶來一定的腐蝕,長期使用,會影響運輸管道的使用壽命,影響運輸效果。但是通過將內壁進行涂層之后,就可以很好的解決這類問題的發生,提高運輸能力,在施工期間各種化學物質不會造成對管道內壁的腐蝕,使工期得以提前;
三是有助于管內表面的目視檢查。在進行天然氣管道的鋪設和使用之前,都要對其進行檢查,以保證其質量,同時使用一段時間之后,也要進行定期或不定期的檢查。如果不對其管道內壁進行涂層,由于其內部粗糙,用肉眼無法有效的觀察到里面的情況,而將內壁管道進行涂層之后,用肉眼都可以有效的檢查,這就提高了工作的效率;
四是減少管道內沉淀物。管道內的沉淀物一直是影響管道線路鋪設的一個重要的難題,由于長期使用,會造成管道內壁的物質脫落,形成一定期沉淀物,管道內的沉淀物會影響天然氣流動性能,使運輸量受到影響。通過將天然氣管道內壁進行涂層之后,可以有效的減少因年久失修造成的沉淀物增加現象,對于清理管道具有一定的輔助作用,進而能夠有效的減少環境污染。通過減少管道內的沉淀物,就可以減少管道的維修量,延長管道的使用時間,對于各類閥門及管件的使用期限也有一定的推動作用。
3.2管道內壁涂層的作用
通過對天然氣運輸管道進行內壁涂層,可以有效的減少沉淀物,延長管道的使用時間。對于管道內壁涂層而言,最基本的效能就是減少氣體流動摩擦阻力,提高管道內天然氣運輸流量,為管道施工、管道的長期使用都具有非常重要的作用,但同時管道內壁涂層的其它優點也不能忽視,他們也同樣重要。首先是防止管道在儲存期的內壁腐蝕,即一般天然氣管道在出廠后不會立即被投入使用,從出廠到使用要經過幾個月的時間,這幾個月都是暴露在空氣中的,甚至有可能在露天的環境中,經過這幾個月的空氣侵襲,會使得管道內壁絕對精糙度降低,這樣會影響到管道的使用壽命,而具有內涂層的鋼管則可以達到長期儲存的效果,可以使管道內壁光滑。其次,借助于內涂層的光澤,可以提高管道的檢查速度,快速的發生缺陷,避免或減少運行使用過程中事故的發生,這對于工程質量的提高是非常有意義的。
4 內涂層涂料和施工作用
內涂層作為一項頗具優越性的應用技術,它的發展對于管道的防腐蝕應用具體重要表現,它在設計的過程中鍵在于涂料和涂敷作業兩個方面,涂料的性能和涂敷作業水平是這項技術推廣應用的前提,針對干線輸氣管道的特點和我國當前發展的實際能力,合適的內涂層應該具備以下發展特點;即附著力強,能夠有效快速的粘合;柔軔性好,質地要柔軟,很好涂抹均勻;耐化學性強,因為在管道內壁會在一定的腐蝕性,使用的內涂層要具有一定耐化學性,只有這樣,才可以更好的滿足發展需要;機械性能好,即耐磨性,抗沖擊性要好,能夠抵御很大的壓強;最后,要求內涂層的耐熱性要好,這樣在進行焊接的過程中燒損率就會降低,同時,溫度增加時也能夠不發生化學性變化,保護管道內壁,防止發生管道內壁腐蝕。
涂料本身的涂敷性能還應該盡可能滿足涂敷工藝的要求,例如合適的粘度、流動性能等,干線輸氣管道要求盡量干凈,不能出現雜質,保證氣質的清潔,防止過濾器堵塞,所以這就要求內涂層的附著力一定要強,能夠很好的進行粘合,并且能夠長時期的保持,不發生脫離,一旦發生脫離,將會使管道內的雜質增多,影響天然氣的運輸。對于內涂層的壓強也有一定的要求,在遇到較高的壓強時,能夠不變形,不起泡,不脫落;同時,為避免涂敷施工時損壞外防腐層,內外涂層的施工的先后順序是先內后外,內涂層必須要在200°以上的高溫下能夠正常工作,而不失去效用,這就要求內涂層必須要具有耐高溫的特性。最后,內涂層的光滑表面要有足夠的硬度和很好的耐磨性能,能夠經的起天然氣的沖刷而不失去效用,這就要求內涂層的抗化學性要比外涂層要高多。關于涂層的涂敷施工,國外已經進行了長時間的試驗,并且也取得了較為豐富的經驗,我們可以充分借鑒。
根據目前掌握的資料可以充分看出,國外干線輸氣管道應用內涂層技術已經非常成熟,在天然氣管道的運輸效果等方面做了大量的工作,獲得了許多的經濟效益。內涂層技術不管是在涂料方面還是在涂敷施工作業技術都已經成熟,可以有效的滿足長距離、大口徑管道運輸的需要,因此,在我國開展管道內壁涂層技術的條件已經具備。當前,在當前天然氣開發的關鍵階段,做好天然氣運輸管道的防腐工作至關重要,要通過內外涂層相結合的方式,充分吸收借鑒國外發展經驗,結合我國自身發展實際,制定出適合我國發展的內外涂層技術,保障我國天然氣的正常運輸,為社會發展貢獻更多力量。
參考文獻
[1]趙杰.嵌入電子防腐功能的太陽能控制系統設計[J].全面腐蝕控制,2011(1).
管道運輸的功能范文2
關鍵詞:特殊地形;管道施工;影響
隨著管道建設的不斷進步,施工技術已經從原本的三腳架吊管、人工挖溝等方法演變為吊管機、挖溝機等先進設備,極大的提高了管道施工的效率。而在一些特殊地形條件中進行管道施工時,經常會受到外界環境的影響,降低了管道施工的質量,因此必須要提出在特殊地形中施工的科學的施工技術,針對具體問題采取有效的解決方案,提高施工的質量。
1.沙漠地區
在油氣管道施工的過程中,不能避免的會在沙漠地區進行,而且距離也比較長,對于沙漠地區中的管道施工問題主要分為以下三點。
首先,沙漠中的風沙會對施工中的設備造成一定的損傷,導致汽缸、活塞漲圈出現極大的磨損。所以,要適當的在施工設備上安裝空氣凈化器,并經常性的進行檢修。
其次,沙漠地區地基的承載能力比較差,在使用大型機械吊管入溝時會造成管溝的塌陷,對施工安全造成一定的隱患。所以要采用施工時要采用雙側沉管下溝的方式,其優點在于一方面能夠預防施工安全問題的出現,另一方面還能達到設計的標準深度。
最后,沙漠地區的抗剪強度比較小,地質條件比較復雜,在運輸的過程中比較困難。所以在沙漠地區進行管道施工時,運輸的車輛必須要保證輪胎的寬度,最好為四輪驅動的高架車輛。目前我國在沙漠進行管道施工時都是出租車輛來進行管道的運輸,一次只能運輸一根,運輸費用也比較高;還有一種方法就是采用寬履帶設備牽引托管爬犁運輸管道,這種方法的運輸效率比較低。綜上所述,必須要依照實際情況,使用成本低、體積小、操作靈活的運輸車。
由于沙漠地區的地基比較松散,在開挖之后很容易出現坍塌的問題,可以采用裝設壓實裝置的導鏈式挖溝機械,先壓實地基然后再繼續擰開挖,保證溝壁的整齊,開挖的深度為2米,寬度為3米。
2.山區巖石地段
山區巖石地區都是體積較大的巖石,因此必須要進行管溝回填細土,而我國面對這個問題時,對于無回填細土的巖石區域,先篩分細土,如果不能篩分細土就從別處進行運輸;巖石粉碎機的效率較低,最好的巖石粉碎機出料10毫米時生產能力才能達到35m3/h,而實際施工的要求要得到300m3/h。而國外對于這個問題通常會去當地的細土處理廠購入細土,但有時會因為距離較遠,導致運輸的效率較低。
所以對于山區巖石地段的管道施工,必須要應用具有巖石破碎功能的管溝細土回填機,這種回填機的體積比較小、工作效率高、操作簡單,另外爬坡的能力也比較高,能夠在一些施工范圍較小的地區繼續擰巖石破碎和管溝回填工作。
3.山區管道
山區管道在施工的過程中由于其施工條件惡劣,附近人煙稀少,容易發生是工程車輛溜坡的情況,盡管拉下剎車和放置枕木能環境這一情況,可是對于一些坡度較大的山區這兩種方法并不能起到較好的防治工程車輛溜坡的情況。針對這一問題,需要在山區管道施工的過程中保證工程車輛的安全,其中的重要技術就是可折疊式液壓防漏車裝置,然后在工程車輛停穩的時候放在車輛的輪胎處,這樣能有效的防止過程車輛溜坡,也能保證施工過程中的安全性。
我國在對石方工程機械的研究上并不深入,和一些先進國家相比還存在著一定的差距,需要進一步完善這一技術。在我國山區管道施工設備的研制上需要充分借鑒國外的先進經驗,不斷提高我國自動化技術水平,這樣才能讓我過綜合機械的可靠性和技術性上都有明顯的進步。在國外的一些先進設備中,具有代表性的主要有德國的巖石挖溝機、美國的篩分破碎鏟斗、意大利的自行式管溝稀土回填機等。從國外的這些設備中可以看出,在山區地段專用的施工機械能極大程度上提高山區管道的施工效率,也能保證施工過程中的安全,另外其中的巖石粉碎、細土回填等功能也能減輕工作人員的工作負擔。
4.沼澤和凍土融化地區
沼澤地段的地形特點有其自身的特殊性,施工機械在進出場和轉場上都存在一定的難度,致使管材運輸困難,管溝難以成型。所以在對沼澤地區的管道施工中,我們會依據現場的實際情況挖明溝排水,作業帶晾曬,正常組隊焊接,沉管下溝,來保證施工的有序進行,系統的施工方法還有待于進一步總結。
在凍土融合區域,一些大型機械設備的進入會致使地面返漿,進而給管道施工和管道設備運輸轉場造成了不同程度的影響、在此區域進行施工時,一般在進入段會采用沙石、木板來設置伴行路,來實現施工設備的強行開入,一旦車輛遇到問題沉陷則利用其它車輛將其推拉而出,車輛則可以繼續前進,但從這一過程也可以看到,這種施工方法受客觀條件影響較大,容易頻繁出現突發事故,工作效率自然也沒有保障,會導致施工成本的增加。
拉管法:在沼澤中打通一條航道,然后把用混凝土做保護層的長管放在岸上,拉管時配上浮筒,在船上開展焊接施工;然后拉入溝中拆除浮筒,這時管道就會降到溝底。但是這種方法的缺點在于成本較高、施工效率比較低。
推管法:建造一個管道下水甲板,也可以建筑一個安裝好設備的圖平臺,在平臺上進行管道的各類施工作業,然后把管道固定在浮筒上,錨固在地上的絞車上,最后從平臺上推出。推管法的特點在于不需要交通河道,施工不會受天氣的影響,另外焊接的質量也比較高。
5.總結
綜上所述,在特殊地形條件中進行管道施工時存在很多問題,因此必須要創新施工的技術,以特殊地形為基礎,汲取國外相關的先進技術,不斷研究出更多適用于特殊地形施工的設備;同時也要提高施工人員的專業技能和個人素質,盡最大的可能提高在特殊地形中管道施工的質量,保證油氣運輸工作的順利開展。
參考文獻:
[1]江勇,張寶強,陳娟,張國權.特殊地形地貌對管道施工的影響[J].管道技術與設備,2011,(03):40-41.
管道運輸的功能范文3
關鍵詞:原油管道運輸 減阻劑 磁處理
我國是世界第一人口大國,資源豐富,但是人均資源相對較少,遠落后于世界其他國家。而依據科學發展觀理論,要實現社會的可持續發展,必須實現資源的可持續發展。原油運輸作為我國資源利用的一項重要環節,其有效性、高效性對于我國資源事業建設有著重要作用。
一、我國原油運輸現狀
目前我國的原油大部分是通過管道運輸實現資源分配。管道運輸速度快、運輸便捷、安全性更高,由于我國所產原油大部分屬于凝點較高的含臘原油或者粘稠的重質原油,運輸過程中容易形成粘合和凝固現象,阻力大、能耗大,資源浪費現象較為嚴重。
而對于解決原油管道運輸的消耗大問題,我國也從管道運輸優化進行了相關的學術研究和科學實現。目前我國原油管道運輸減阻途徑主要有管道圖層減阻、減阻劑減阻和原油磁減減阻。而涂層減阻技術需要對管道進行內涂敷,工藝復雜,效果不佳。下面就原油管道運輸減阻劑減阻技術和磁減減阻技術進行學術的研究和總結。
二、原油管道運輸減阻劑減阻技術研究進展
減阻劑是一種減少管道摩阻損失的化學添加劑, 具有成本低、見效快、減阻效果明顯和應用簡便靈活的特點,通過減小原油流動阻力,可以達到增加輸的目的。
1.減阻劑種類
目前減阻劑按照親水親油科分為水溶性減阻劑和油溶性減阻劑。水溶減阻劑主要用于循環水系統、循環冷卻系統中得到了有效的應用。而油溶性減阻劑,不僅可以應用于原油管道輸送中,還可以用于石油產品輸送中。
2.常見減阻劑合成工藝
減阻聚合物的合成方法有兩種:溶液聚合法和本體聚合法。
溶液聚合法就是在除單體之外加入溶劑。減阻劑是溶液。其優勢就是傳熱和混合方便、容易控制溫度。但是溶液聚合法聚合度較低、產物中溶劑含量較少。而聚合物本身粘度大,也給原油運輸造成了阻礙和困難。但目前,溶液聚合合成減阻技術也有了新突破,通過向加入降黏劑,從而使成品的流動性和處理性更加流暢。
本體聚合法就是在聚合在單體本體中進行,組分簡單、產物純凈,它彌補了溶液聚合的缺陷,使減阻劑性能得到提升 。但是本體聚合法很難排除聚合過程中的產生的聚合熱。而解決這一問題,就需要特殊的反應容器,在本體聚合后,放入低溫介質中,散發熱量。
3.減阻技術的障礙
減阻劑減阻能夠適用于各種油品的管道,不存在類似各類降凝劑對油品的選擇性,但同時油品粘度對減阻效果的影響很大。不同類別的油品對于減阻劑減阻的應用有著不確定的影響力和影響效果。
三、原油磁處理減阻技術研究
原油運輸過程中采用磁處理降粘減阻技術,能夠改變原油流動功能,從而減少運輸過程中的摩擦力。該技術安裝、維修方便、投資少,具有一定優勢。但是由于缺少系統的科學研究和實驗分析,該技術尚存在一定的不足,磁處理器的制造尚需完善。
與減阻劑減阻不同的是,原油磁處理降粘的效果主要用于對原油中石蠟分子產生作用。
一般情況下,原油中蠟成分的溫度在40度左右,而在此溫度范圍內,對原油進行磁處理,能夠改變蠟元素的物理形態機構,實現較好的降粘效果,從而減少運輸過程中的粘合機率,實現順暢運輸。而影響磁處理的因素主要有以下幾種:
1.而原油磁處理技術與原油的含水率有著直接關系。當原油含水量較低時,油含量大,處于油包水狀態,此時的磁處理降粘效果更加明顯。而當含水量上升,出現水包油裝天使,原油磁處理效果大大降低。
2.同時磁處理的減阻效果還與溫度、時間有關。一般情況下,磁處理的合適溫度為35~42℃ ;磁處理時間在1~10s的范圍內,磁處理時間長,磁降粘減阻效果好。但是磁處理有效保持時間為4小時,時間長、效果減。
四、其他原油管道運輸改進技術
1.降凝劑
降凝劑主要是為了改進管道流動,用于含臘型原油管道。它的主要作用就是降低油品的凝聚點和粘度,從而減少管道“瓶頸”的出現,減少管道維護工程量,避免停輸以后再啟動。
2.復合減阻劑
減阻劑可以使管道運輸中摩擦力下降,但是由于管道的形狀和構架的特殊原因,彎頭、閥門等地區,減阻劑減阻效果欠佳。為解決這一問題,可以采用復合減阻劑。
3.微囊減阻劑
通過實現表明,把濃度較高的減阻劑聚合物微粒通過封閉性器皿,封閉在惰性物質的外殼之內,這樣就可以形成微囊減阻劑。微囊減阻劑不需要特殊的注入設備或者特殊工藝,使用方便。
微囊減阻劑的制作方式有很多,包括靜態擠壓法。離心擠壓法、振動噴嘴法、旋轉盤法、界面聚合、多元凝聚、懸浮聚合等多種方法。
微囊減阻劑的生產需通過微囊減阻裝置,將反應單體、催化劑和外殼材料的中心中和外殼中加入,并且通過高速度將其擠出,這樣形成微囊減阻劑更加堅實,使用更加方便。
五、結語
我國的原油運輸量大,原油管道運輸技術仍需進一步提升。減阻劑減阻、原油磁處理減阻等減阻技術均可解決部分原油運輸難題,但每一項技術都存在一定的弊端,我們有理由進行進一步的科學開發和研究,取長補短,實現原油管道運輸的良性發展,為我國的原油管道運輸再上臺階做出鋪墊。
參考文獻
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管道運輸的功能范文4
關鍵詞:油氣田 集輸管道 自動化控制
油氣田技術管道是用來運輸成品的油氣或者是原油氣的管道,它是綜合運輸網上的一項重要組成部分。油氣田集輸管道的技術設備由多個組成部分組成,包括管路、泵站、貯罐以及多種測試儀表。過去采用傳統的方式的話,整個工作的過程相對而言比較復雜,對于工作人員來說工作強度也比較大,而如今隨著信息技術的發展,信息化管理走入了油氣田集輸管道的工作中,自動化控制系統也不斷的發展,這給油氣田集輸管道的發展帶來了諸多好處。
1 油氣田集輸管道存在的管理問題
油氣田集輸管道所存在的一些管理問題是油氣田集輸管道進行自動化控制的一個影響因素,所以首先先來談論一下油氣田集輸管道存在的管理問題,管理問題有跨地區管理問題、檢測管理問題以及防偷盜管理問題。
1.1油氣田集輸管道的跨地區管理問題
油氣田集輸管道如今發展的這么好就在于它的優勢,管道建設所經過的地區,既包括發達的地區又包括那些人少且經濟并不發達的地區,是跨地區運輸原油氣和油氣品的最主要方式。
然而,油氣田集輸管道給人們的生產生活帶來便利的同時也會帶來一些隱患,由于油氣產品具有易燃性和腐蝕性,而集輸管道所跨地區又比較多,管道比較長,如果在運輸的過程中出現泄漏或者火災事故,不僅會威脅到管道設施的安全運行,還可能會危害到工業、農業的生產和人們的日常生活,另外,油氣產品的泄漏會導致自然資源的浪費、污染環境等問題,所以,跨地區管理問題是油氣田集輸管道的管理問題的一項基本內容。
1.2油氣田集輸管道的監控管理問題
運輸油氣的整個過程有一個大型且復雜的綜合系統,由于輸油管道的分布廣、線路長、地域環境又比較差,所以僅僅靠工作人員對管道進行監控,效率比較低,需要建立一個合理有效的監控系統。
1.3油氣田集輸管道防偷盜管理問題
油氣田集輸管道的防偷盜問題其實是防油氣品偷盜,近幾年來,很多不法分子貪圖經濟利益,進行非法偷盜油氣體的活動,這造成了很大的經濟損失。但是由于集輸管道在管理的過程中有很多的人為因素,所以更加復雜,也就更難進行管理。
2 油氣田集輸管道自動化控制的必要性
如今,油氣田集輸管道行業正在大力推行數字化進程和數字化管道,發展信息化管道能夠實現油氣田集輸管道的管理自動化、網絡化和電子化,解決當前所存在的一系列管理問題,從而實現油氣田集輸管道輸送系統的安全性、可靠性和低能耗性相統一。
2.1解決跨地區管理問題
傳統的人工管理無法對分布廣、距離遠、地區環境復雜的管道進行有效的管理,而自動化控制系統能夠借助網絡將各個地區的信息聯系匯總起來,依靠信息技術的智能化和可視化等功能,對處在不同區域的管道進行管理,能夠準確定位、快速查詢,在最短的時間內查出哪部分地區的管道存在問題,不僅能夠減少工作人員的工作負擔,還能夠增加準確性。
2.2 解決監控管理問題
傳統的人工化監控管理不僅速度慢而且準確性較低,很難真正實現監控的作用。而自動化控制系統通過利用理論知識、技術方法和開發的軟件對輸油管道進行實時的監控,當輸油管道出現問題時,能夠發出預警或者報警的信號,工作人員能夠根據系統所反映的問題對出現問題的管道進行維修,既減少了人員成本又提高了工作效率。
2.3 解決防偷盜管理問題
工作人員對集輸管道進行巡查并不能同時看顧該地區的整個集輸管道,總會有疏忽的地方,這就會給那些不法分子可乘之機,自動化控制系統能夠對管道進行24小時的監護,當有小偷進行偷盜活動時能夠直接通知到警衛人員,從而對小偷進行抓捕。
3 油氣田集輸管道自動化控制系統的內容
油氣田集輸管道的地區跨度大、結構復雜的特點,使得傳統的人工管理模式無法適應,這在一定的程度上迫使集輸管道的管理走上了自動化控制的道路,依靠先進的信息技術,建立一個信息化的管理平臺,對整個集輸管道進行實時的各個方面的管理。自動化控制系統有以下幾個子系統構成:
3.1 管道地理信息采集系統
該系統主要石油硬件、軟件數據和用戶這三部分組成,對地理或者地學數據進行采集分析的計算機系統,主要具備制圖、海量數據庫和空間查詢的功能。這種系統能夠將管道所在區域的各種地理信息進行儲存管理,當工作人員需要哪部分管道的資料時可以隨時進行查閱,能夠節省大量的人力和物力。
3.2 管道信息監控系統
這種系統主要是由輸油氣站集、多個現場監控終端和控制中心端組成的。主要是通過對各個監控點進行監控,實時反映監控點的各種情況,通過GPRS或者WLAN進行數據傳輸,當監控點出現問題時,發出警報,及時通知工作人員,從而能夠在最短的時間內解決問題。
3.3 光纖傳感管道信息監控系統
該系統進行工作所運用的原理是光時域反射原理和分布式光纖傳感原理,能夠對管道的泄漏安全問題進行實時的監控。當管道出現泄漏的問題時,能夠及時的判斷出來,當遇到人為破壞時也能夠進行一定的檢測,另外該系統還具備定位功能??偟膩碚f,這種系統測試速度快,定位準確,是實施自動化控制必不可少的一部分。
4 總結
科學技術的發展,給集輸管道也帶來了很大的利益,自動化控制系統的大力推進,使得油氣田集輸管道的自動化技術也不斷成熟,在集輸管道的各個管理方面帶來了很大的便利,不僅節省了人力資源和物力資源,而且提高了工作效率,因此,油氣田集輸管道的自動化控制系統應該繼續發展,為集輸管道帶來更大的效益。
管道運輸的功能范文5
關鍵詞:原油;長輸管道;施工;安全管理;策略分析
大慶油田自1960年以來,開發的油田資源用于我國經濟的建設,對我國的工業發展起到了積極的作用,其原油產量連續幾十年高產穩產,創造了全球油田資源開發的輝煌。對于大慶來說,原油運輸經過了多次變更,最終選擇原油長輸管道運輸這種高效低成本的運輸方式為主,其它如公路、鐵路等運輸方式為輔,成就了大慶油田的輝煌。為了有效的防止管道運輸過程中,由于長時間的連續作業,管道接口腐蝕出漏洞、管道壁耐壓能力下降,產生管道裂縫等原因造成原油泄漏故事,必須在長輸管道施工中進行科學有效的安全管理,提高施工人員的社會責任感和集體榮譽感,才能繼續保持大慶油田的工作作風,為國家發展提供支持。
一、原油長輸管道施工安全管理的意義
原油長輸管道施工安全管理主要有兩方面,一方面是對施工管道的使用安全進行管理,監督施工工藝、控制施工質量,保證施工嚴格按照方案進行。另一方面的施工安全管理,是指施工人員個人及其施工對他它的人身安全的管理。原油長輸管道施工安全管理意義重大。通過安全管理,能夠校正施工工藝的錯漏,保證施工人員的人身安全,保證油田原油長輸的安全無泄漏,對于提高油田的經濟效益,降低油田維護成本,具有直接的作用。
二、原油長輸管道容易發生的問題
由于大慶油田的原油為蠟基原油,長距離管道輸送時,需要加熱輸送、原油熱處理、高壓輸送[1]以及添加劑處理等,而且這些處理措施是伴隨著管道連續輸送進行的,經過幾年的時間,管道壁和管道接頭等腐蝕越來越重,就會減弱耐壓、耐腐蝕能力,從而發生原油泄漏事故,危害十分嚴重。分析其原因,主要是施工工藝失誤,施工材料不合格、施工管理不到位造成的。因此,在原油長輸管道施工中,加強安全管理,加強對施工方案、施工工藝、施工材料等的管理監督和控制是十分重要的。
三、原油長輸管道施工安全管理策略
原油長輸管道施工安全管理的重點是施工人員,首先需要對施工人員的人身安全進行反復強調,提高施工人員的安全意識;其次需要針對施工環節進行安全管理監督。
3.1施工作業安全管理策略
長輸管道施工作業包括管道鋪設施工、泄漏管道修護施工。前者是在無原油、無壓力等條件下施工,安全管理較容易,只要做好施工監控,把好質量關即可。對于后者,需要施工人員在對漏洞進行修補的同時,既要保證施工的整體性安全,又要保證施工工藝的安全性。因此,施工作業安全管理需要首先制定科學合理的管理計劃,有針對性的分階段、分層次[2]、分步驟地實施對管道的管理。其次,要采取先進的管理手段,如現場監控技術、信息管理系統、自動化控制技術等,對現場施工進行動態監督、時時控制和管理,從而提高施工質量。最后,要從施工材料和施工方案入手,加強安全管理。需要建立材料管理制度、施工責任制度和檢驗制度,通過制度約束施工方案,通過管理約束施工人員,通過檢驗控制施工質量。
3.2安全管理的調解策略
傳統的管理方法往往存在安全管理與施工現場矛盾重重,調解困難,影響原油長輸管道的施工質量。針對這一點,需要進行管理改革,改變管理視角,提高責任意識至關重要。全員管理、全員監督的管理手段對于矛盾的協調十分有效。所謂全員管理,就是無論是管理層,還是施工現場的工作人員,都有責任和義務對施工環節進行監督與質量控制,這種責任和義務的執行就是安全管理的重要內容,也是安全管理與現場矛盾的所在。也只有全員管理這種形式,能夠調動施工人員的積極性,將管理滲入到個人職責中,自然而然的就會減少矛盾的產生。另一方面,管理層人員結構需要更新,由于原油施工責任重大,需要既懂管理,又懂技術同時對現場施工環境與條件較熟悉,施工方案較了解的人員去承擔管理重任,這樣的管理人員能夠掌握技術人員的心理,懂得技術工藝是否合理,對于矛盾的協調既科學合理,又容易讓人接受。
3.3安全管理的功能發揮策略
安全管理的功能就是對施工作業進行保駕護航與促進施工作業高質量完工。安全管理的功能發揮需要動力,這種動力來源于管理方法,其一建立獎勵制度,對解決一些施工中的技術難題[3]的技術人員進行相應的獎勵與通報,激勵并調動其它技術人員的積極性,從而實現安全管理的目的。其二是建立質量追溯管理體系,現場施工的材料、施工工藝和施工方法、施工人員、監管人員等信息都要輸入追溯管理體系中,出現問題,便于對責任的追查,追溯體系有利于促進施工質量的提高。其三是建立完善的安全保護措施。通過靈敏的開關閥等電氣保護措施,通過對機械的時時在線監控保護措施,通過安全可靠的高低壓匯壓閥等泄放保護措施,來保障施工安全,從而提高施工質量。
此外,引入HSE管理體系[5],做好風險評價和隱患治理工作[6],能夠為原油長輸管道施工提供安全保障。
四、總結語
原油長輸管道施工安全管理對于大慶油田的可持續發展至關重要,需要轉變管理思維,更新管理方法,引進先進的管理體系,才能在施工中介入安全管理,協調矛盾,全方面對施工做好安全管理,
參考文獻
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[2]尹路.探究如何做好原油長輸管道的安全管理[J].中國石油和化工標準與質量,2012,(13):190.
[3]焦振潮,吳波,張李.長輸管道施工技術管理[J].石油化工建設,2007,(05):46~50.
[4]蒲前梅,王志華.原油長輸管道安全防護技術淺析[J].油氣田地面工程,2009,(11):63~65.
管道運輸的功能范文6
關鍵詞:油氣儲運;管道;安全性;檢測技術;保障措施
中圖分類號:TE11 文獻標識碼:A 文章編號:
一、油氣儲運管道的安全管理現狀
管道運輸在運輸體系中是較不為人所重視的一環。,由于通常大都埋設在地下,被稱為“隱藏的巨人”(hidden-giants)。管道運輸的存在至今已有一百二十余年的歷史,其最早出現于1859年時,美國賓州首先發現石油,為了運送這些油氣,美國于1865年首先建造了全世界上第一條油氣管道。從管道運輸的成本來看,其有如下特點:固定成本高且具規模經濟;變動成本所占比例低;資產具高度沉沒性;裝卸、包裝及倉儲費用的問題;無回程及空載運輸成本的負擔。從輸送時間方面及其競爭優勢來看,其具有如下特點:可連續不斷的作業;路線較其他運輸方式直接;管道本身即為貨物儲存場所;運輸的可靠度高。
管道運輸在油氣儲運中的應用基本上涵蓋如下內容:將油氣由開采點輸送至濃縮點;將油氣從采集管道的濃縮點運往油氣精煉廠;產品管道可運輸油氣產品至客戶端。因為管道運輸具有隱密性,容易讓人忽視它的存在與安全性,一旦發生意外,往往令人措手不及,造成環境的污染與沿線居民的恐慌,而這對于人口密集的都市地區影響尤其顯著。油氣儲運管道類似人類血管,一旦泄漏或堵塞將危及周邊區域安全,導致非計劃性的經濟損失,因而如何有效降低油氣管道儲運風險是目前的重要課題。在油氣儲運管道設備中,常因檢測技術因素導致無法有效且全面的檢查而于操作中泄漏或損壞,以致發生管道安全隱患。以往的安全檢測技術較無法涵蓋眾多且密密麻麻的油氣管道,若要詳細檢查則需耗費許多人力、物力及時間來進行,所以在安全性通常無法保障。目前我國不少油氣公司引進了國外發展的一些先進管道檢測技術及大范圍篩選技術來克服上述安全性困難,其中包含電磁超音波、紅外線熱影像檢測法等檢測技術。
二、提升油氣儲運管道安全性的先進檢測技術應用
(一)紅外線熱影像檢測技術
紅外線熱影像檢測技術主要是利用當物體本身溫度大于絕對零度時會輻射紅外線的原理而來,經由紅外線熱影像儀接收物體所輻射的紅外線能量并將其感測所得的能量分布情形轉成肉眼可觀看的影像而顯示于儀器屏幕上,檢測分析人員可利用該屏幕上的紅外線熱分布情形及溫度值而監控或預知油氣儲運管道是否有異常狀況發生。紅外線熱影像檢測技術在國外已廣泛使用于醫學、工業、軍事等用途上,因其屬于非接觸式的檢測方法且可經由影像而達到可視性,再加上其具有大面積掃瞄的特性,所以很適合于在大范圍油氣儲運管道的檢測方面應用。紅外線是屬于電磁波譜上波長0.75-1000μm的電磁波,凡物體溫度大于絕對溫度時,均會輻射紅外線;且不同的溫度所輻射的紅外線能量必定不同。紅外線檢測器所接收的能量,除了被測物體本身因溫度不同所輻射的紅外線能量外,還包括其它物體或環境所輻射的紅外線經由被測物的反射及經由穿透被測物而到達檢測器的能量,且其接收的能量也與被測物的放射率有關。
(二)電磁超音波檢測法
電磁超音波的產生是利用永久磁鐵產生的磁場與線圈通電流后于金屬平板導體表面感應產生渦電流場,借助磁場與感應渦電流之間的作用,可于金屬導體平板上激振并接收藍姆波。電磁超音波探頭的線圈銅線的間距將主導激振藍姆波的波長(λ=2×d),d為線圈間距,λ為波長。當2倍線圈間距為2d mm時,在平板中所激振傳遞的藍姆波波長也為2d mm。在相速度頻散曲線圖中,由于相速度為頻率與波長的乘積,因此我們可以控制一波長,在不同頻率板厚乘積下即可激振不同藍姆波模態,例如可激振出 S0、A0、S1、A1 等四種模態。當電磁超音波檢測前,應先測試上述模態的那一個模態在管道上對缺陷的反應信號顯示結果較容易區分,再選擇這一模態進行檢測。經過儀器上的信號產生器產生欲激發的模態信號,再通過信號放大器送出信號給激發探頭上的線圈而產生激發信號,最后借助探頭及被測物上的磁場與感應渦電流之間的作用,可在管道的金屬導體上激振藍姆波。而藍姆波經波傳導的過程而到達接收線圈,接收線圈感應到信號后再經由控制箱做信號處理,然后顯示于顯示屏上,并于電腦上儲存及相關的后續信號分析及顯示等功能,最終能夠發現油氣儲運管道的腐蝕情況等方面的安全隱患。
三、提升油氣儲運管道安全性的制度保障措施
一是推廣完整性管理。完整性管理是世界上最先進的管道安全管理模式,管道完整性管理通過完整的數據庫動態管理,達到“防患于未然”的目的。這一管理模式是提高管道運行安全、降低運營成本的基礎。它的建立,將改變現有的管道安全管理模式,最大程度地消滅危險源的存在,使管道管理標準化、程序化、科學化,不僅能減少管道事故,降低運行風險,而且可保證環境、財產和人身安全。管道完整性管理與傳統安全管理的最大區別:一個是主動維護,事前“打預防針”;一個是被動搶險,事后“打補丁”。這個轉變是計算機管理代替傳統管理模式的轉變。從針對事故的應對性管理轉到事先預防式管理,效果不言而喻。
二是促進管道立法管理。油氣管道安全是油氣應用安全的核心,其安全平穩運行必須依靠一套科學、完整的管道保護法規體系,任何制度的缺失或紊亂,都會給管道的運行安全、人民生命財產和共同的安全利益造成無法彌補的損失。通過油氣管道立法,將為油氣管道的安全營造良好的法制環境,可以運用法律手段統籌、協調、監督管道發展中存在的棘手問題,將依法有力打擊和震懾破壞管道的不法分子,調整涉及油氣應用中的各方利益,使我國油氣管道發展走上依法保護與建設、保護生態環境和可持續發展的法治軌道,實現油氣行業的快速、健康發展。
四、小結
油氣儲運過程中中,管道及設備是最為重要元素,并且載有易燃易爆具有毒性的油氣物質,如果管道有腐蝕缺陷或問題存在則會降低其強度而造成破裂泄漏,甚至將導致安全事故的發生。因此,油氣公司必須進行定期檢查作業,以傳統的非破壞檢測方法,執行定點的檢查以了解管道的腐蝕情況。然而,這些既有的傳統方法常受限于檢測速度及單一的檢測位置,使得難以完全掌握油氣管道的劣化情況,并且以往的檢測技術也無法涵蓋大范圍及大面積的油氣儲運管道,若要詳細檢查則需耗費許多人力、物力及時間來進行,所以生產及工業安全兩方面常無法同時兼顧。因此,可以有效應用本文所介紹的電磁超音波檢測、紅外線檢測等來對油氣儲運管道的安全性進行檢測。另外,安全性的實現也需要相應的制度體系加以規范,因而國家相關部門也應當在完善油氣管道儲運安全制度方面強化自身工作。
參考文獻: