基于蝴蝶结模型的管道不停输封堵作业风险控制

为了满足油气管道维抢修特种作业安全与过程风险控制需求,亟需研究管道不停输开孔封堵作业过程风险控制措施。以长庆油田采油十二厂庄西外输管道换管改线作业为例,分析管道不停输开孔封堵原理及工艺流程;采用故障树法探讨不停输开孔封堵火灾爆炸事故原因,明确作业过程风险因素,采用事件树法展现事故发展进程;建立了油气管道不停输开孔封堵火灾爆炸蝴蝶结模型;提出了管道不停输开孔封堵作业火灾爆炸事故控制措施,即消防抑爆、卡具紧急抢修、紧急关闭上游阀门、疏散与医疗救护。实际应用表明,该模型对管道不停输开孔封堵安全作业具有指导作用,对保障油气管道开孔封堵作业安全具有现实意义。     

基于蝴蝶结模型的管道不停输封堵作业风险控制北大核心

为了满足油气管道维抢修特种作业安全与过程风险控制需求,亟需研究管道不停输开孔封堵作业过程风险控制措施。以长庆油田采油十二厂庄西外输管道换管改线作业为例,分析管道不停输开孔封堵原理及工艺流程;采用故障树法探讨不停输开孔封堵火灾爆炸事故原因,明确作业过程风险因素,采用事件树法展现事故发展进程;建立了油气管道不停输开孔封堵火灾爆炸蝴蝶结模型;提出了管道不停输开孔封堵作业火灾爆炸事故控制措施,即消防抑爆、卡具紧急抢修、紧急关闭上游阀门、疏散与医疗救护。实际应用表明,该模型对管道不停输开孔封堵安全作业具有指导作用,对保障油气管道开孔封堵作业安全具有现实意义。     

氮气推动清管器回油技术在输油管道改造中的应用

传统输油管道在发生泄漏或换管作业时,通常采用管道不停输开孔封堵或现场收油的工艺处置措施,其存在现场装卸回注油品作业量大、耗费时间长,公路运油危险性高、带压开孔后管道留存开孔法兰异形构件等问题。通过对管道换管改造的回油工艺进行优化,选用氮气推动清管器进行工艺回油,总结出该技术适用的管道条件,清管器选型及其运行控制要求。氮气推动清管器作业安全风险小、回油时间短、回油效果理想,能为后续动火作业提供良好的工艺条件。该技术已经成功应用于多条管道隐患处置作业,为输油管道改造作业提供了更加经济、安全的处置方法。     

ф813-ф914-ф1016互连四通的设计与应用

为了实现川气东送与西气东输二线之间直径为813 mm的连络管道不停输,需要设计适用于带压开孔工艺的ф813-ф914-ф1 016互连四通。互连四通强度设计符合压力容器开孔补强原理,整体结构近似于"上"字形,四通内配有卡环机构和塞柄机构,能够实现开孔作业后四通的自密封,便于拆除辅助阀门和开孔机具。考虑到管道日常运营中的清管、通球检测需求,设计了透气挡条机构,既确保了开孔后的通透性,又保证了管道内壁的几何完整性,最大限度地减少了开孔对管道的影响。现场应用结果表明:ф813-ф914-ф1 016互连四通实现了不停输连通管道的要求,达到了预期设计目标。     

涩宁兰输气管道不停输封堵作业的安全控制

在涩宁兰输气管道复线35号阀室处,采用不停输封堵技术实现了涩宁兰一线输气管道与复线输气管道的连接。在输气管道上进行不停输焊接、开孔、封堵、断管、焊接(阀门、三通等)连接属于高风险作业,施工中的安全措施是封堵作业成功的关键要素之一。着重介绍了涩宁兰一线输气管道封堵作业过程中的安全控制措施和方法,指出控制管道和管件内的氧气和可燃气体含量,以及安装隔离囊和临时放空装置,对断管和焊接阀门等作业进行安全保护,是保证输气管道不停输开孔封堵作业安全的两个关键环节。     

挡条四通在高压油气管道改造中的应用

传统的不停输开孔封堵工艺进行管道改造引出旁通支管时,存在工艺复杂、耗费时间长、管道介质放空造成环境污染等问题.因此,对原开孔封堵引支管施工工艺进行优化,研制开发出一种在役管道快速引支管工艺及装备.将三通法兰与三通管件焊接后再与护板焊接,形成集开孔、引管为一体的挡条四通,然后在挡条四通上引出支管道,实现了高压输油气在役管道引支管作业.该技术已经成功运用到西气东输轮南压气站改造工程、定远站管道改造工程、成都-德阳输气管道等改造工程中,满足了高压油气管道引支管的要求,为管道改造提供了一套更加经济可行的引支管工艺.     

输气管道气体置换的中间注氮方法

在役天然气长输管道停输检修或改线碰口动火作业中,为了确保动火施工的安全,需要对动火段管道内天然气放空后用氮气置换,但线路截断阀内漏会造成氮气置换天然气时发生混气,无法做到置换彻底。由此提出采用中间注氮方法,即在管道放空至微正压后,在碰口部位不动火开一注氮口,自管道中间向两端进行氮气置换。在陕西省天然气长输管道碰口作业中的实践应用,表明:与传统注氮置换方法工艺相比,中间注氮方法可以有效避免线路截断阀内漏带来的带气动火风险,做到置换彻底,动火安全。     

我国油气管道技术和发展趋势

从含蜡原油加剂改性输送技术、大落差地段输油管道的运行控制技术、管道自动化控制技术、管道内检测技术、储气库调峰技术、定向钻穿越技术、管道机械化施工作业技术等方面总结了我国油气管道技术的发展状况，介绍了西气东输管道工程采用的新技术以及特殊原油的改性输送技术和在役管道寿命评价等技术的发展趋势。     

废弃管段内残油注入运行管道的方法

为解决利比亚7.7km管道不停输封堵改造过程中废弃管段内的原油处理问题,提出了在管道"标准不停输封堵"和"双侧双封不停输封堵"情况下的两种抽油/注油工艺方案。介绍了将废弃管段内原油注入运行管道中的方法,提出了应用这两种工艺应注意的安全问题。     

高钢级大口径油气管道在役自动焊工艺

随着长输油气管道建设朝高压力、大口径、高钢级、大壁厚方向发展,油气管道在役焊接涉及的开孔三通、修复套筒等管件的壁厚也随之增大,采用手工电弧焊进行油气管道维修焊接效率低,且焊接质量难以保证,因此亟需实现油气管道在役焊接的机械化施工。从焊接工艺的选择、焊接试验过程、焊接材料选择、保护气体的影响以及焊接工艺评定试验等方面,开展了油气管道在役焊接自动焊工艺研究。通过自动焊技术在中国高钢级、大口径天然气管道B型套筒在役焊接中的现场工程应用,论证了在役焊接自动焊工艺的可行性。最后,提出了在役油气管道自动焊技术推广的建议。(图2,表1,参20)     

中俄油气管道运行标准差异分析

为保障中俄原油管道安全运行,全面梳理了俄罗斯油气管道运行标准。从管道试压及原油、成品油、天然气管道运行技术4个方面,深入研究了中国和俄罗斯管道运行标准的差异。系统阐述了俄罗斯标准的先进性,包括管道投产延迟条件下重新试压、运行管道强制性试压和周期性试压、清管作业、输油站紧急停输准则、混油控制切割和掺混、压缩机异常条件操作程序和辅助设备检验等。建议借鉴俄罗斯标准对我国油气管道运行标准进行修订。（表1,参1）     

管道手动开孔机卡钻泄力装置的研制与应用

针对油气管道应急抢险使用管道手动开孔机开孔时发生卡钻,导致电机机身反向旋转的问题,采用机械设计的方法设计了管道手动开孔机卡钻泄力装置,其由传动机构、阻尼机构、差速机构组成。在管道开孔机正常作业的情况下,电机扭矩通过传动机构正常传递给开孔钻,当开孔钻切削管壁发生卡钻时,电机扭矩通过传动机构和差速机构传递给阻尼机构,并克服阻尼机构旋转做功使扭矩得到释放。开孔试验表明:该装置可以有效避免管道手动开孔机电机反转伤人,提高管道抢险作业的安全性,保护操作人员的人身安全。     

BEM-5 P原油降凝剂试验效果与应用

介绍了大港油田混合外输原油添加BEM—5P原油降凝剂在室内试验和现场试验的情况，分别在两条长输管道上进行了现场加剂试验，BEM—5P原油降凝剂对大港混合原油的改性效果得到了验证，同时预测评价了大港油田低输量长输管道降凝输送的经济效益。     

清管作业冰堵问题与解决建议

西气东输二线张掖-永昌段存在地温低、地势复杂、落差大等不利于清管作业的因素,自投产运行以来,多次出现冰堵引起的压力异常问题。为此,选择两直四碟型皮碗结构清管器进行清管作业,介绍了两次清管堵球事故的处理过程。产生冰堵的原因包括:天然气水合物的生成,清管器结构中射流孔与泄流孔的存在,输量和地温的变化等;解决冰堵问题的措施:降低气质源头的水含量,清除管道试压的残余水,取消清管球结构中的射流孔,向管道中注醇,合理控制管道输量,以及选择地温较高的时间段实施清管作业。     

油气长输管道并行敷设间距设计

对比分析了国内外油气管道设计规范对并行管道敷设间距的相关规定,介绍了中亚天然气管道以及西部原油、成品油管道和西气东输管道关于并行管道的设计间距和施工维修间距的实际情况,从设计角度分析了油气长输管道并行敷设间距的确定原则.     

从我国管道事业的发展看可行性研究的重要性

我国长输油气管道建设只有二十几年的历史,还处在比较年轻的时期。七十年代以来,随着我国石油工业的发展,油气管道事业有了较大的发展。近十年,全国先后建成长输原油管道38条,总长约7000公里。据不完全统计,目前全国已有油气管道102条总长约11500公里。其中:原油管道41条,约7500公里,天然气管道46条,约2500公里,成品油管道15条,约1500公里。这些管道承担了全国70％左右的原油运输量和100％的天然气运输量,成品油的管道运输     

科技发展对油气管道行业的推动作用

对国内外油气管道行业不同历史时期建设的几条著名大型油气管道的经验进行了分析,结果表明,阿拉斯加原油管道、联盟管道(Alliance-Pipeline)和我国的西气东输管道工程在建设过程中开展的大量科技研究工作在油气管道行业发展中起到了关键的推动作用,认为科学技术已经成为推动当今时代社会生产力发展的决定性力量。     

输气管道法兰泄漏在线治理技术方案

天然气长输管道干线输送压力较高且往往无法停输,一旦与干线连接的法兰部位出现泄漏,在线堵漏很困难。通过对管道法兰连接部位出现的各类泄漏隐患原因进行分析,组建模拟试验系统,结合实际开展管道法兰在线治理技术的试验研究,提出了采用专用高压卡具、不停输开孔封堵和复合材料修复技术治理管道阀门法兰泄漏的技术方案。在实际应用过程中,需要针对法兰泄漏的不同情况,在确保作业安全的前提下选择一种经济有效的技术方案,是有效治理管道法兰泄漏的关键。     

高压油气管道L-O-R法兰塞柄带压拆除方法

针对在役管道的运行要求,为降低管道风险、减少经济损失、避免环境污染,对不停输带压(最高压力10MPa)条件下拆除油气管道L-O-R法兰内部塞柄的技术进行研究。根据计算和试验结果,制定了磁力钻定位和打孔、阀门安装、塞柄泄漏程度检查、开孔机安装及塞柄拆除等施工工艺,给出了每一施工步骤的详细操作方法和要求。在华南地区某管道带压拆除塞柄工程中的应用效果表明:该技术安全可靠,可操作性强,避免了管道长时间停输和放空,具有较好的经济性和应用前景。     

加热炉停烧后的损失分析

加热炉是原油长输管道热输工艺的重要设备,在夏季和春秋季节因气温和地温偏高,每个输油站都停烧一至二台加热炉。但停烧后的加热炉炉管内照常有原油通过,由于炉管内原油温度不低于凝固点,且高于大气温度,停烧后加热炉烟道挡板、风道挡板及看火孔、人孔、防爆门等都不同程度有空气流进炉膛内,而流进炉膛内的空气温度低于炉管内原油温度,这样就使停烧后的加热炉变成了光管散热器。原油通过内管壁向