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自动化技术在油气管道完整性管理中的应用-论文

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自动化 技术 油气 管道 完整性 管理 中的 应用 论文
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甚。嚣 油气、地矿.电办设备管理与技术 自动化技术在油气管道完整性管理中的应用 李艳刘亭 (中国石化管道储运有限公司,江苏徐州221008) 【摘要】由于我国油气管道建设的的快速发民为了保证输油的安全和稳定性,需要对输油管道进行检测、监视、管理和控制,而实施管道完整 性管理的关键步骤就是长输管道自动化技术。要想提高油气管道的安全性和管理效率,同时有效地改善工作条件和增加经济效益,必须增加自动化技 术在油气储运工程中的使用和测、腐蚀和水击保护等方面的应用。 【关键词】自动化技术管道完整性管理泄漏腐蚀监测了减少油气在储运过程中的浪费,运用自动化技术对管道进 行监测和保护也是一项非常有效的工作。 近年来,由于我国经济的快速发展对能源的消耗也越来越大, 对石油天然气的需求也极具加大,相应的使得我国石油天然气行业 得到了快速发展,也逐年加快了油气管道的建设,中国大陆已经建 成总长达到了75000公里的油气管道在2009年底。但是由于石油管道 除受自身腐蚀老化的威胁外,还常常被不法分子的打孔盗油所危 害,给道路的安全运行造成了严重的影响。远程控制在计算机技术 的迅速发展和崛起过程中得到了实现,管道完整性管理的重要部分 就是利用监测监控和数据采集系统(其进行本地或者远 程的自动化控制和能够实时采集管道数据。本文探讨在等自动化技术在管道防腐、泄漏和水击保护等完整性管理中的应 用。 1管道的监测和泄漏 第一,泄漏和捡漏的发展情况。造成泄漏的主要原因是腐蚀,根 据有关资料显示:在1993年到1999年六年间的时间里,中原油田发生 腐蚀穿~均腐蚀次高达5000次,由此造成的直接损失高 达5.7亿元人民币里的管线,因腐蚀等问题造成的管道提前报废率也高达2.5%。由 于管道的长期使用,老化、受到碰撞或者受到腐蚀都极有可能产生 裂纹和坑蚀,而这些裂纹和坑蚀会随着冲击、腐蚀和磨损逐渐加深 和扩大,造成管道发生渗漏的问题。从20世纪8国就 已经都配置了国的第一条自动化 水平较高的密闭输油管道就是黄岛和山东省东营连接黄岛油港和 胜利油田的东皇输油管道,全长有246公里,我国从外引进的第一个 实验性第二,捡漏和定位的原理。管道捡漏有很多办法,它是一向使用 技术。近年来它也得到了快速的发展因为通讯技术和计算机技术的 发展。它把相关数据传输至主站计算机上通过据,而后对这些数据进行分析利用预编制的软件或程序,对泄漏 管道进行辨别,对泄漏进行控制利用对应的截断阀。超声波检测法、 动态模拟法和负压波捡漏法等是目前管道泄漏检测的主要应用。 当管道发生泄漏时,在管道内外的压差下会导致泄漏点的流体 迅速流失,在泄露处产生的负压波会向上下游传播,并逐渐减少,这 就是当发生原油突发性泄漏事件时采用瞬态负波法进行检测与定 位的原理。要想判断是否有管道泄漏的事故发生,可以用安装在管 道上下游的压力传感器来监测管道压力参数变化参数,要想能够计 算出泄漏点的位置,可以根据负压力波的传播速度和传播到上下游 的时间差来判断。在泵站所反映的泄漏压降和距上游泵站的距离成 反比,现有的捡漏技术中灵敏度最小的压降捡漏法,泵站附近的泄 漏点比较有效。值得一提的是,泵站开启或关闭阀的管线正常操作 期间压力也会发生变化,为排除操作者做出错误判断,因禁止压力 变化率报警。 有实践表明:适用于泄漏点处压力发生突降情况捡漏的是瞬态 负压力波,这一特征通常在大管道事故中都有,但此方法具有一定 的局限性在对于已发生的事故后和缓慢发生的事故中,这时渗透的 发生可以利用流量输差捡漏来诊断。因压力、温度等因素造成的管 线充填体积变化量,体积差超出一定时间内出入体积差的一定范 围,就可以判断管道的确发生了判断,这就是体积平衡原理。流量偏 差报警信号和压力变化率报警相似,都能够在若干数据扫描基础上 予以平均,并能采用报警限制值在监测到非操作性变化时。在一些 大口径原油长输管线中,把流量计装在各泵站的出入口,一旦下游 泵站流量减少,上游泵站的流量增加则有可能发生泄漏,同时提高 流量平衡捡漏灵敏度还可以根据流量变化的对比来判断。 2腐蚀监测和保护系统 为了减少腐蚀造成的损失,可以采用以下几种方式来避免。第 一,牺牲阴极的阳极保护法。偶接一种电位更负的合金或金属在被 保护的金属管道上用作阳极,形成全新的腐蚀电池。因为管道上外 加的牺牲阳极的电位要比原来的腐蚀电池阳极的正极电位要负,使 得整个管道成了阴极,依靠腐蚀介质中负电位金属不断溶解使阴极 端被保护。这样就能减少管道的腐蚀。第二,使外加的直流电源的负 极和被保护金属相连,电源的正极接另一辅助阳极,让保护体阴极 极化通过外部电流,让整个保护金属都成为阴极。第三,减少其它来 源是可以减少杂志电流影响的措施,另外,还能用绝缘的金属电缆 将被保护的金属管道和排流设备相连接,把杂志电流引回铁轨也是 对管道系统的有效保护措施之一。第四,总体来说,因为直流电比交 流电引起的腐蚀要大,所以可以通过交流电来对进行保护,而避让 又是交流干扰防护最简单、最有效的方法,另外交流干扰的排流措 施还有负电位排流、直接排流和隔直排流等三种有效的措施。 3油气管道的水击和监控 可能发生水击的情况有:机组因动力故障而自行停机;机组运 行不稳或转速变化;空气进入管道或泵内回流·顺 序输送切换油品;安全法开启和关闭等。而对水击监控和预防的方 法有:第一,在原油长输管道的各站设置压力自动调节系统,工程师 根据实际工艺参数计算出压力的控制设定值。第二,为增加可靠性 可以在站内配备水击排放系统。借助罐的容积和液面进行监测。 4结语 因为在油气长输管线上应用了得油 气储运工程中各项管理和生产的自动化水平都得到了大大的提高, 给国家财产和环境提供了保障,增加了社会效益和经济效益。伴随 着不断建设的油道建设,应用前景也越来越广阔。 参考文献: [1]张敏.油气储运过程中自动化技术的应用[J].中国石油和化工标 准与质量,201 3(04). [2]王勇辉.自动化技术在油气储运工作上的应用[J].硅谷.2013(02). [3]潘博.自动化技术在采油工艺中的应用[J].中国石油和化工标准 与质量。201 4(02). [4]梁秀璨.自动化技术助力石化行业新突破[J].自动化博览,201 3 (03). 2年7月上第13期总第21 7期179
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