站场ESD系统触发回路可靠性及提升措施

天然气输气站场ESD系统是SIS保护层的重要环节,专注作用于工艺过程失控时的风险降低。西气东输管道公司站场使用的ESD系统,存在ESD按钮回路故障、系统接地等隐患,可能导致工艺过程失控,影响系统安全性及可用性。通过分析西气东输管道公司过去10年中所有ESD误触发事件,比较不同类型的ESD按钮回路及配套数字量输入卡件特点,选择最合理的提升措施,提出有效建议,使设备达到最佳的安全性和可用性,降低ESD误触发频率,可为输气站场ESD系统运行维护、升级改造、更新换代提供借鉴指导。     

基于完整性管理的川气东送数字化管道系统

介绍了基于完整性管理的川气东送数字化管道建设的设计框架和具体内容。结合完整性管理的理念,对川气东送管道的生产运行、风险评价、维抢修等环节进行了整合,归纳为管道GIS管理、管道环境与地质灾害风险管理、管道第三方破坏风险管理、管道本体缺陷风险管理、输气站场与设施风险管理及管道完整性评价6个方面。介绍了基于完整性管理的川气东送数字化管道系统方案设计的内容和研究方向。结合川气东送管道的实际应用情况,阐述了完整性管理与数字化管道平台相结合的优势以及今后的发展建议。     

川气东送管道土壤腐蚀埋片试验

埋地管道的土壤腐蚀对管道的安全经济运营造成不利影响。川气东送管道埋设距离长,土壤和水文地质条件复杂,易遭受土壤腐蚀。通过对管道干线沿线典型土壤的理化性质进行现场测试,并开展现场腐蚀埋片试验,得出川气东送管道沿线土壤的腐蚀类型和腐蚀性强弱。根据试验结果,川气东送管道沿线土壤的腐蚀性较强,处于劣等级的土壤占管道工程全程的1/3以上,应对管道实施有效的腐蚀防护处理。     

基于故障树与贝叶斯网络的川气东送管道风险分析

为了视情排查川气东送管道关键危险源,保障天然气安全平稳输送,对川气东送管道的事故风险开展评估。提出了一种基于故障树与贝叶斯网络相结合的管道事故风险分析方法:将故障树分析清晰的因果建模能力和贝叶斯网络强大的动态更新能力相结合,根据川气东送管道的设计、运行及维护实际情况,建立了川气东送管道事故致因模型;将模型映射至贝叶斯网络,分析得出川气东送管道事故风险为1×10~(-3)等级,其中腐蚀是川气东送管道事故的第一风险因素;通过概率更新分析,得出了5条关键失效致因链。关键风险因素和失效致因链的得出对管道运行现场的危险源排查和风险预防具有指导意义,但仍不够精确,需进一步统计分析基本失效事件的概率数据,以得出更加准确的风险评估结果。     

改进蒙德法在输气站场危险程度评价中的应用

传统的蒙德法不适用于装置本身的危险程度分析,基于输气站场工艺流程较复杂、设备繁多的特点,采用改进后的蒙德法对其危险程度进行评价,增加了设备修正系数FE、设备管理系数FM、同类设备失效频率FG作为评价项.根据输气站场的工艺特征,将输气站场划分为多个评价单元,以净化单元为例,采用改进的蒙德法对其危险程度进行评价分析.通过对净化单元的各项安全指标进行定量计算,并结合输气站场的安全管理制度进行补偿评价,对比各项危险性系数在补偿评价前后的差别,表明利用改进的蒙德法能够比较准确地对输气站场进行危险程度评价.     

Shafer气液联动执行机构异常关断事故树分析

输气管道干线截断球阀的气液联动执行机构经常出现误关断的情况,严重影响了管道的安全运行和企业效益.利用事故树定量分析的方法对异常关断事故进行了系统分析.阐述了气液联动执行机构自动关断的原理,利用事故树法详细分析了造成气液联动执行机构异常关断的各种因素,并对各个因素的影响程度进行了定量计算.对可能导致异常关断的29个基本事件进行定量分析后可知：人为失误、ESD误触发、电磁阀掉电、引压管冰堵等因素是造成气液联动执行机构误关断的重要原因.事故树分析结果与管道实际运行情况一致,表明事故树分析方法在实际生产应用中是合理有效的.     

基于主分量法的管道腐蚀评价——以川气东送管道为例

川气东送管道沿线土壤环境复杂,由管道腐蚀造成的事故时有发生,对管道沿线进行土壤腐蚀评价能够有效地预测腐蚀情况,并及时采取措施。采用主分量分析法,将统计分析软件SPSS引入管道腐蚀等级评价中,从众多影响腐蚀的因素中剔除含重复信息或测量误差太大的因素,找到最佳的关键因素组合,得到土壤腐蚀性的控制因素,对沿线土壤腐蚀等级的评价结果的准确率可以达到80%以上,从而对油气管道腐蚀评价及日常管理维护提供技术支撑。主分量分析方法可应用于数据量较大、影响因素比较多的腐蚀等级评价中,特别是对于由于某种影响因素导致测量误差比较大的情况,该方法效果很好。     

川气东送管道首站压缩机启用影响模拟

对天然气管道首站单台压缩机故障停机时上游集输管网系统压力与流量的波动情况进行研究,有利于保障集输管网的安全运行。基于川气东送管网系统上下游集输管网概况,采用SPS软件模拟了首站单台压缩机故障停机对上游系统产生的影响。根据模拟结果,当首站一台在用压缩机紧急故障停机时,将影响净化厂及集输管网的压力和流量,并引起另一台压缩机流量增大、压力降低,从而影响整个川气东送管网的正常运行;同时,可能引起净化厂的净化装置系统压力波动,造成整个气田关断停车。据此,提出在首站增加放空设施,通过安全联锁泄放的方法保证管网压力平衡,降低对另一台压缩机的影响,从而保障整个川气东送上下游管网安全运行。     

忠武管道输气站场雷击原因与整改措施

介绍了忠武管道输气站场雷击事故概况,对防雷系统在设计与施工中存在的缺陷进行了调研和分析。有针对性地提出了具体的技术整改措施,对输气站建筑物、配电系统包括信号系统、等电位连接、屏蔽线路、接地系统进行了技术改造。改造后的防雷系统运行正常,有效提高了忠武管道输气站场运行的安全性。     

输油气管道智能化事故应急体系建设

针对国内输油气管道事故应急体系存在缺少次生灾害预警、指挥协调不方便、应急制度文件难于兼顾针对性和适应性等问题,开展了管道智能化事故应急体系研究,该体系由事故响应、次生灾害预警、抢修规程智能化和事故应急调度组成。以"川气东送"管道为背景,将"川气东送"管道《抢险方案》(百案百例)拆分重组编成几十个单项作业规程,通过现场对规程进行推演、讨论和演练,开发了应急抢修规程体系智能化查询系统,系统可自动生成针对特定管道事故的应急抢修处置规程,避免了歧义。以信息技术为基础的管道智能化事故应急体系具有人力不及的突出优势,是提高管道事故应急处置能力的最佳措施。     

陕京输气管道系统优化运行分析

介绍了输气管网系统的优化运行方式和陕京输气管网概况。针对目前陕京输气管道用户用气量的大幅度增加,使陕京输气管道的运行变得更加复杂等问题,对陕京输气干线压气站的运行方式、储气库的运行方式及用户供气方式进行了优化分析。     

西二线燃驱压缩机组故障原因及其改进措施

燃气轮机压缩机组具有子系统多、控制系统复杂、故障频率较高、不易维护的特点,一旦燃气驱动压缩机失效,将直接影响输气的可靠性和站场的安全性.燃气驱动压缩机发生故障的主要形式为故障类停机和非故障类停机,以西气东输二线西段采用的PGT25＋ HSPT/PCL802机组为例,结合沿线各压气站机组工作的实际情况,对故障类别进行统计分析,查明了燃气驱动压缩机发生故障的主要原因,进而采取相应措施,提高了燃气驱动压缩机的可靠性和使用寿命,旨在保证天然气平稳、高效输送.（表2,图1,参4）     

干气密封失效原因分析与有效性措施

针对西气东输站场内压缩机组干气密封频繁失效并造成高额维修更换费用的问题，从干气密封的基本结构和工作原理出发，分析了西气东输管道干气密封实际应用效果，重点剖析了部分压缩机组站场干气密封失效的原因，根据实际生产运行中得出的结论，在收集和分析西气东输各站影响干气密封事件的同时，深入分析了导致干气密封失效的一系列因素，并从压缩机的设计、干气密封系统设计、阻挡密封、干气密封的运输和储藏、安装和拆卸、运行和维护6个方面提出了提高干气密封有效性的针对性措施，以期对压缩机站场干气密封的使用及维护提供指导。（图6，参6）     

输气站场自控系统夜间无人值守功能的实现

基于西气东输管道系统的实际运行情况,给出了实现夜间无人值守功能所需的功能逻辑。根据西气东输站场自动化控制系统的构架,对现有系统程序进行编辑与修改,加入了流量计算机的故障报警逻辑、压力调节自动分输逻辑和流量调节自动分输逻辑,提出了实现夜间无人值守功能的自动化控制系统改造方法,包括:PLC逻辑设置、RCI文件修改、增加站控画面及数据库建点。西气东输分输站夜间无人值守功能的实现,在保证管道安全生产的同时,提高了自动控制水平和管理水平。     

中俄东线天然气管道工程DR设备校验方法

为了有效控制管道环焊缝的焊接质量,并满足智慧管道的建设需要,在中俄东线天然气管道工程中采用X射线数字成像(Digital Radiography,DR)检测设备进行环焊缝焊接质量的检测。管道DR设备主要由带X射线机的爬行器、探测器、计算机、检查软件、检测工装等组成,其可靠性直接关系到管道环焊缝的检测质量。目前国内外仅针对DR设备各个组成部分提出了相应的技术指标,尚无针对整套设备系统的校验方法及校验标准,故研究制定了中俄东线DR设备校验程序,主要校验内容除相关标准规定的探测器坏像素、基本空间分辨率、最小许可灰度幅值、对比度灵敏度外,还增加了DR设备成像均匀度、缺陷检出率及可靠性测试,为中俄东线天然气管道工程高质量建设提供了技术保障。(图8,表1,参22)     

中俄东线北段关键设备与核心控制系统国产化

中俄东线天然气管道工程是中俄两国最高领导人高度重视并亲自推动的重大战略项目,是加强两国全面能源合作伙伴关系、深化全面战略协作伙伴关系的又一重要成果,是服务"一带一路"倡议、构建中国四大能源运输通道的重大工程。总结了近年来中国石油在高强度管线钢管、天然气用电驱压缩机组、输油泵机组、关键阀门及执行机构、流量计等设备国产化方面的重大成果。介绍了具备一键启停功能的20 MW级电驱离心压缩机组,满足信息安全要求的管道核心控制系统SCADA成套软硬件,56 in (1 in=2.54 cm)、Class900全焊接球阀及配套电动执行机构和气液执行机构,干线调压装置的24 in、Class900安全切断阀和工作调压阀等关键设备在中俄东线国产化应用中的最新进展,这些关键设备的自主可控,保障了国家能源安全,促进了民族装备制造工业发展,推动了管道运营企业降本增效。(图1,表2,参18)     

联盟管道阴极保护设计要点及其借鉴意义

联盟管道（Alliance Pipeline）阴极保护系统设计内容主要包括两个部分，即干线管道阴极保护和加压站阴保护。前者的设计依据是沿线土壤的电阻率及输电线路与管道交叉等参数，后者主要是加压站内深井阳极地床、整流器以及测试站等参数。介绍了这些参数的选取过程、确定方法和阴极保护系统的设计要点。对我国西气东输管道阴极保护系统有关设计参数与联盟管道阴极保护系统实际使用的参数进行了比较，结果表明，西气东输管道阴极保护选取的设计参数是合理的，认为联盟管道阴极保护系统的设计经验对指导我国长输管道的设计具有重要的借鉴意义。     

西气东输二线电驱压缩机组驱动方式比选

西气东输二线东段电驱站可采用的机组配置方式有3种:27MW高速直连变频电机方案(2+1配置)、27MW低速电机+齿轮箱方案(2+1配置)和18MW高速直连变频电机方案(3+1配置)。为了确定采用何种方式驱动压缩机组,结合西气东输二线管道特点和站场的实际运行情况,对3种配置方式的特性进行分析。通过对大功率变频器、防爆电机供货厂家的产品状况、设计水平、制造周期等综合能力分析对比,从技术和经济两个方面对电驱机组的几种驱动方式进行比选,最终确定在西气东输二线东段电驱站采用18MW高速直连变频的驱动方式。     

忠武管道天然气水合物的形成与抑制

忠武输气管道反输工程改造后,由于气源变化、气量增加,在冬季低温运行时易出现冰堵现象。为此,对比分析了各类天然气水合物防控技术的优缺点,针对西气东输二线管输天然气水露点低,易在管内形成水合物的问题,忠武输气管道各站场目前采用的加热技术和备用甲醇抑制剂方法,不符合健康、安全、环保体系的要求。针对现有技术研究进展和实际生产需求,指出在管输天然气中添加化学抑制剂是解决忠武输气管道水合物冰堵问题的最佳选择,但须对抑制剂进行优选。     

西气东输工程压气站工艺流程设计

介绍了西气东输天然气管道大型压气站的设计工艺过程,给出了压力站逻辑控制具体工作过程和压气站设计参数.在具体流程设计中提出的对站场布局、安全保护以及辅助设施的设计思路,可为其它大型压气站设计提供参考.