杨 华,赵晶晶,王占香,雷 旭
(1.中国石化江苏石油工程设计有限公司,江苏 扬州 225009;2.中国石化江苏油田分公司采油一厂,江苏 扬州 225261)
江苏油田油气管道隐患分类及治理对策
杨 华1,赵晶晶2,王占香1,雷 旭1
(1.中国石化江苏石油工程设计有限公司,江苏 扬州 225009;2.中国石化江苏油田分公司采油一厂,江苏 扬州 225261)
青岛“11.22”事故后,江苏油田根据中国石化油气管网隐患排查治理工作总体部署,排查油田已建管道的安全隐患,通过隐患分类及对江苏油田管线隐患的实际情况分析,设计上从4个方面提出解决措施,以达到消除隐患,从源头保证管线运行安全的目的。
油气管道 隐患分析 设计 对策
江苏油田油区主要分布于江苏、安徽两省的7市13县境内,地面湖荡众多,河网密布,部分油田位于淮河入江水道上。油田建设40多年来,建设油气输送管道290 km。根据中国石化油气管网隐患排查治理工作总体部署,江苏油田积极贯彻落实,按照“全覆盖、零容忍、严执法、重实效”的原则,全面开展油气管网隐患排查及治理工作。
根据石油天然气长输管道安全隐患分级参考标准,隐患主要分为3类。
(1)占压。从人员密集程度来分,Ⅰ类管道(包括输送天然气、液化气、煤制气及其他可燃性气体的管道;输送汽油、煤油等高挥发性轻质油品的管道;输送易燃、易爆、有毒有害气体和甲类闪点的液体危险化学品的管道)管线经过人员密集场所和建构筑物,当密集场所、建构筑物所滞留的人员在10人以上时为重大隐患,1~9人为较大隐患,无人滞留的为一般隐患;Ⅱ管道(包括输送柴油、航煤、原油等非轻质油品的管道;输送除易燃、易爆、有毒有害气体和甲类闪点的液体危险化学品以外的管道)在30人以上时为重大隐患,10~29人为较大隐患,9人以下为一般隐患。
(2)安全距离不足。从人员密集程度来分,Ⅰ类管道与人员滞留的场所或者建构筑物的安全距离不足,且达到30人以上时为重大隐患,10~29人为较大隐患,10人以下为一般隐患。Ⅱ管道人50人以上时为重大隐患,30~49人为较大隐患,29人以下为一般隐患。
(3)交叉、穿跨越。管线交叉,Ⅰ、Ⅱ类管道直接与城镇雨(污)水管涵、热力、电力、通信管涵交叉且没有采取保护措施的为重大隐患。与公路铁路交叉,油气管道与公路铁路交叉,管道无法检测和维修,建设超过30年的为重大隐患。与河流、水源地交叉,穿越河流,与港口、码头、水下建筑或引水建筑之间距离小于200 m,穿越风景名胜、自然保护区、生活水源保护地等的油气管道存在的隐患为重大安全隐患。穿越城镇规划区或者非规划区,但形成密闭空间的油气管道属于重大隐患。
2.1 治理原则
(1)按照“统一规划,按轻重缓急分期治理”的原则,有针对性地分步实施,排除隐患。
(2)严格执行《石油天然气管道保护法》和国家、行业有关标准规范,确保管道运行安全可靠。
(3)按照所处的自然条件,结合相关区块的开发预测数据和生产实际情况,合理选择管线路由、管材和管线敷设方式等。
(4)坚持安全、环保、工业卫生与主体工程同时考虑,减少“三废”排放,尽量减少环境污染。
2.2 设计上采取的治理对策
2.2.1 路由选择
(1)油气管道避开人员密集场所。改建、新建管线距离车站、商场、学校等人员密集场所不应小于200 m,管道应该避开城镇规划区[1]。盐城气站天然气管线原设计按《输气管道工程设计规范》进行设计建设。由于地方经济发展,现管线已位于城市内,多处被民房、民用建构筑物占压,多处安全距离不足。整治方案:若按长输管道的定位,不满足《输气管道工程设计规范》(GB 50251-2003)4.1.5条 “线路应避开城镇规划区”的要求。通过将门站迁建至集气站旁,弃用原有输气管线,消除安全隐患。
(2)油气管道避开生态红线保护区。生态红线实行分级管理,划分为一级管控区和二级管控区。一级管控区是生态红线的核心,实行最严格的管控措施,严禁一切与保护主导生态功能无关的开发建设活动。二级管控区以生态保护为重点,实行差别化的管控措施,严禁有损主导生态功能的开发建设活动。油田多处与生态红线保护区相关,新建管线必须避开一级管控区。对于难以避开二级管控区时应减少通过的距离,加设套管,采用100%射线和100%超声波无损检等措施。如卤汀河及两岸各200 m范围是生态红线保护区的二级管控区。瓦陈干线原穿越卤汀河部分的出土点和入土点位于拓宽河道内,存在较大安全隐患,通过改建管线,重新选择穿越位置,消除隐患,保证了管道的正常运行。
2.2.2 管材选择
(1)钢质管道。钢质管道具有良好韧性及可焊性,油田油气集输管道选用较多,但钢质管道耐蚀性较差。由于油田油井产出液中游离CO2含量高,系统含菌,水为结垢性水,存在大量疏松的垢,同时由于地处水网发达地区,地下水位较高,管线腐蚀较重,有的管线运行3年就腐蚀穿孔。
(2)非金属管。选用的管道应满足使用介质和管道使用最高压力、最高温度的要求。目前使用较多的非金属管道主要为玻璃钢管线,其双面耐腐蚀能力较强,但由于管线为脆性材料,抗冲击性能较差,容易受到破坏,维修时间长。
(3)双金属复合管。双金属复合管是将焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合管材,能用于高温、高压、高强度和高腐蚀环境,同时可以根据油品的物性及腐蚀情况选择不用种类的内衬不锈钢。由于其焊接及检测要求高,投资较大,应用不是很广泛。在管道材质选择时,对于腐蚀速率低和中的环境,首选钢质管道。腐蚀速率高、严重的环境埋地时选择非金属管道,架空时选择双金属管道。对于含硫、CO2高的腐蚀性强的油气管道,选择双金属管道。
2.2.3 管道敷设
埋地敷设的管道,管顶覆土深度考虑最大冻土深度以及地面荷载对管道钢度和稳定性影响,位于农田内的油气管道考虑农田耕作及灌溉需要,管顶覆土深度适当加深,江苏地区管线直埋时管顶覆土深度≥1.2 m。管线穿越鱼塘及养殖场时增加套管,同时根据地质情况,合理确定穿越层,并适当加深穿越段管线埋深,防止穿越施工时泥浆泄漏造成污染。由于原油管道运行温度较高,在大型穿越段根据工艺计算确定采取适当的管线锚固措施来保障管道安全[2]。
管线交叉与城镇雨(污)水管涵、热力、电力、通信管涵交叉时,合理选择通过方式并采取保护措施。穿越城镇规划区或者非规划区,要防止油气管道形成密闭空间。油气管道与公路铁路交叉时,要按照公路铁路保护条例要求和油气管道相关标准规范进行设计。
管线穿越时考虑到强度要求,可以增大管线的曲率半径,同时提高探伤比例。在主管外加设套管,主管和套管之间加绝缘支撑。对于套管进行1.6MPa的严密性试压和50%的超声波无损检测,保证管道安全。根据管道干线标记设置技术规定[3],设置里程桩、警示牌等管道标志。
2.2.4 自动化建设
(1)建立实时监控系统。在管道设计的同时,设计自动监控数据采集系统,实时采集管线运行的温度、压力、流量等数据,对管线运行状况进行实时监控,保证管道出现意外情况能够及时发现,及时调度处理。
(2)建立视频监控系统。视频监控安装于穿跨越河流和主要道路、人口密集区、盗油高发区等可能出现安全、环保、综治重大问题的部位或区域。高集油田高6区块位于金湖县饮用水水源保护区的监控区域的上游,管线一旦泄漏,将严重影响到水源保护区,故在该区块设置了视频监控系统,确保出现事故能够及时发现,及时处理。
(3)设置紧急关断系统。对于大型穿跨越、穿越重要水体保护区的管道设置紧急关断系统,在以保障安全。采油二厂的高二联接转站至高一联接转站集油干线位于淮河入江水道泄洪道内、金湖县饮用水水源保护区的上游,新建集油干线设置了紧急关断系统,以保证管道的运行安全。
(4)设置泄漏检测系统。对于新建的重要集油干线全线设置泄漏检测系统,监控管线运行时的压力、温度和流量等数据。新建韦2-马5管线全线设置了负压波法[4]自动监控数据采集系统,主控室设置在马5站内,负责监控集油干线的运行参数。
油气管道的安全运行关系到人民生命和国家财产的安全,关系到国民经济运行安全和社会稳定。作为设计方,要积极参与管道隐患排查,确定管道隐患等级,按照《石油天然气管道保护法》和相关规范标准的要求,同时结合油田开发方案,确定整改方案,从设计上保证管道运行安全。
[1] GB50251-2003输气管道工程设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[2] 苗承武,江士昂.油田油气集输设计技术手册[M].北京:石油工业出版社,1994:7-9.
[3] SY/T6064-2011管道干线标记设置技术规范[S].北京:石油工业出版社,2011.
[4] 杨筱蘅.输油管道设计与管理[M].东营:中国石油大学出版社,2006:5-10.
(编辑 谢 葵)
Classification and countermeasures of hidden risks of Jiangsu Oilfield’s oil and gas pipelines
Yang Hua1,Zhao Jinjin2,Wang Zhanxiang1,Lei Xu1
(1.JiangsuPetroleumEngineeringDesigningCompany,Ltd.,SINOPEC,Yangzhou225009,China; 2.No.1OilProductionPlantofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225265,China)
After the “11.22” accident in Qingdao,according to the Sinopec’s overall deployment of hazards investigation and management of oil and gas pipelines,Jiangsu Oilfield has inspected the hidden safety risks of completed pipelines.Through the classification of hidden risks and the analysis of actual situation of pipelines’ hidden risks,the design put forward the countermeasures in 4 aspects,to eliminate the hidden risks,and ensure the operation safety of pipelines from the design.
oil and gas pipeline;hidden risks analysis;design;countermeasures
10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.01.015
2017-01-16;改回日期:2017-01-25。
杨华(1963—),工程师,现从事油气集输设计工作。电话:13616298712,E-mail:yangh.jsyt@sinopec.com。
TE832
A