国内外油气管道设计标准的比较

俄罗斯标准《干线管道设计规范/МАГИСТРАЛЬНЫЕТРУБОПРО-ВОДЫ》在选线原则、埋地敷设要求、管道穿越和架空敷设等方面拥有较先进的理念和较细致的规定,针对多种具体情况直接给出了具有较强指导性和操作性的施工方案和设计参数,如管道埋深、构筑施工带、冻土区设计资料、补偿纵向位移等。将该标准与国内强制执行的工程设计标准GB50251和GB50253进行全面对比和分析,识别出前者的先进之处并予以借鉴,对提高国内油气管道的设计和完整性管理水平、降低运营维护成本具有重大意义。     

ASME B31标准在海外油田地面工程建设中的应用

在海外油田地面工程建设项目的管道设计中,一般采用美国ASME B31系列标准,其中常用的管道标准有ASME B31.3、ASME B31.4和ASME B31.8,相应的国内标准有GB 50316、GB 50350、GB 50253、GB 50251.从管道直管内压设计、无损检测、压力试验等方面分析了美国ASME B31系列标准和国内相关标准的主要差异和产生原因.在管道设计壁厚的选取方面,主要探讨了钢板负偏差和腐蚀裕量的问题；在无损检测和压力试压方面,国内标准的要求相对国外标准更加严格.结合项目实际,着重阐述了在海外油气田地面工程设计中需要注意的问题,旨在更好地把握和应用ASME B31系列标准；相对于中国国家标准,美国相关标准的更新速度更快,使用部门及其设计者需要及时关注和掌握ASME B31系列标准的最新版本和内容变化.     

埋地油气管道腐蚀失效研究进展及思考

随着油气管道服役时间的延长,管道面临的腐蚀失效问题愈加严峻。阐述了中国埋地油气管道腐蚀现状,总结了埋地管道常见的腐蚀失效类型,讨论了油气管道酸腐蚀、微生物腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）及氢损伤的作用机理,分析了温度、腐蚀性阴离子、阴极保护电位、磁场和交流电等环境因素对管道腐蚀的影响。针对当前埋地油气管道腐蚀失效研究尚不充分,机理、规律尚未完全明确的现状进行讨论,以期为未来油气管道腐蚀失效的研究方向选择提供参考：在点蚀穿孔方面,未来应结合多相流模型和弱酸腐蚀机理建立弱酸作用下的腐蚀预测模型,以准确评估油气管道腐蚀程度,采用扫描振动电极技术等手段深入开展微观层面的腐蚀机理研究;在SCC方面,未来可将模拟计算方法与更高分辨率的显微原位观测技术相结合来解析管道应力腐蚀本质。（图5,参87）     

输油管道与稳态高压交流输电线路并行规律

为研究输油管道与不同电压等级交流输电线路并行时,稳定的负载电流对管道产生的腐蚀影响,利用输电线路导线类型、输电线路稳态运行电流、管道参数等管道沿线的输电线路及管道相关参数建立CDEGS模型,对输油管道在不同的电压等级、并行距离、土壤电阻率、并行间距及管径下受到的交流干扰的腐蚀进行模拟计算,结果表明:管道所受交流干扰随着干扰源电压等级、并行距离和土壤电阻率的增大而增大,随着并行间距和管径的增大而降低。为了更直观地分析交流干扰下管道的交流腐蚀情况,对管道交流腐蚀风险及腐蚀速率进行了预测和评估,并使用腐蚀减薄厚度表征腐蚀严重程度。以上得到的高压输电线路对管道的影响规律,可为合理进行长输管道选线及防腐设计提供参考。     

能源公共走廊内管道交流干扰腐蚀判断准则

高压输电线和交流电气化铁路的建设加快了公共能源走廊的形成,其与埋地油气管道交叉、并行或者靠近引发交流干扰腐蚀问题,威胁管道生产安全,世界各国相继颁布了交流干扰腐蚀判断准则和相关标准。对于无阴极保护的管道系统,多采用交流感应电压、交流电流密度进行判断;对于有阴极保护的管道系统,多采用交流电流和直流电流密度之比进行判断。对于新建管道系统,避免公共能源走廊内交流干扰腐蚀最直接的方法是消除高压输电线、电气化铁路等埋地管道的交流干扰源;对于在役管道系统,通过屏蔽网或者排流措施等减缓交流干扰腐蚀。对于交流腐蚀如何对阴极保护系统产生影响以及利用交流电压或交流电流密度评价交流腐蚀速率仍存在诸多认知空白有待填补。同时,需要因地制宜,研究制定适合我国国情的高压输电线、电气化铁路与油气管道的安全距离标准。     

高压直流接地极对埋地管道腐蚀的影响和管控思考

高压直流输电、油气长输管道建设促进了全国范围内的能源优化配置,但高压直流接地极放电对埋地管道的强直流干扰问题应该引起足够关注。为进一步加强相关风险管控,回顾中国高压直流输电网的发展历程,对高压直流接地极放电影响管道的典型特点进行分析,结合当前实际提出后续风险管控的发展方向。研究结果表明:邻近油气长输管道路由的高压直流输电线路和接地极对管道的影响具有干扰时间不确定、干扰机理复杂、干扰程度大及缓解困难的特点,是管道当前面临的突出安全风险。高压直流输电网调试或故障运行过程中,接地极单极放电会加速管道腐蚀。后续应从加强沟通协调和联合测试,深化腐蚀机理和规律研究,采取综合治理措施等方面提升检测、研究及治理水平,全方位保障国家能源通道的安全稳定。     

基于GB/T 27512-2011的管道设计审查阶段风险评估

管道设计审查阶段的风险评估,可使管道在建设初期消除一些安全隐患,预估后期可能出现的问题,及早做好预警措施和方案。通过管道风险评估规范分析对比,介绍现有国家法规对城镇燃气管道设计审查阶段风险评估的规定,通过实际工程应用,基于GB/T 27512-2011《埋地钢质管道风险评估方法》分别对管道的失效可能性(包括设计控制、施工控制、第三方破坏控制、腐蚀控制)以及管道的失效后果进行风险评估,最终获得该管道在设计审查阶段的风险值和风险等级,同时根据各因素分值分布情况对管道设计施工提出降低风险的措施,保障管道的安全运行。     

油气管道与电力及通信线路的安全间距要求

油气管道在设计、施工及运营过程中经常遇到与电力及通信线路并行或交叉的情况。基于此,对不同法律及标准规范关于埋地油气管道与电力及通信线路并行或交叉敷设等安全间距的要求进行了对比分析,结果表明:对电力线路及通信线路与油气管道安全间距的要求因针对性不同而导致具体要求并不相同,需要设计及施工人员综合考虑油气管道实际情况设定有效间距。以某长输管道线路设计及施工中安全间距的设置为例,针对相关法律及标准规范的规定提出了改进建议。     

国内外油气管道工艺运行标准差异分析

基于美国ASMEB31．8-2007、加拿大CSAZ662—2007、澳大利亚AS2885．3-2001、国际ISO13623—2009及中国GB50251--2003、SY／T5922--2003、SY／T5536--2004、SY／T6069--2005等标准，从截断阀和安全阀设定压力、压缩机站建筑设计、压力控制和保护程序、紧急停车系统和环境保护等方面，研究了国内外标准之间的异同点，介绍了国外标准在投产延迟管道再试压、压力控制和保护设备检验、设计工况变更和最大允许操作压力审查等方面的先进理念，针对我国油气管道工艺运行标准的制修订工作提出了具体修改建议。     

高压直流输电接地流对油气管道干扰及腐蚀规律数值模拟

随着长距离输电工程的发展，杂散电流引起的埋地油气管道电化学腐蚀日趋严重，其中高压直流（High Voltage Direct Current,HVDC）输电系统的接地流干扰将在管道防腐涂层缺陷处导致严重的电化学腐蚀，威胁管道运行安全。通过COMSOL软件对靠近接地极的埋地管道沿线杂散电流密度分布进行模拟分析，研究各干扰参数（管道与HVDC系统电缆夹角、接地流、土壤电导率、与接地极距离、管道半径）对管道沿线杂散电流密度分布及干扰腐蚀的影响规律。结果表明：管道与任一接地极距离小于5 km时，干扰腐蚀显著增强；管道与电缆夹角为0°时，干扰腐蚀最为严重；其余参数对管道干扰腐蚀均具有较大影响。研究结果可为管道干扰防护及维修检测提供理论依据与参考。（图7，表2，参21）