石油天然气管道安全运行及维护

石油和天然气管道油气管道的安全运行和维护一.概述(a)术语1.石油天然气管道：指石油(包括原油、精炼产品)、天然气管道及其附属设施(称为干线设施)，包括石油和天然气田工程管道(包括集、储、预加工和天然气注入管道)和长距离运输(油、天然气输送)管道。2.集管道：石油生产(天然气)井场工程馆、油井、计量站、接站、联合站之间、联合站和第一站之间的石油输送管道3.长距离管道：生产地、保管箱、使用单位间商品介质用管道。4.石油天然气站长：具有石油天然气收集、净化处理、储存和运输功能的车站、水库、工厂、现场、石油和天然气井统称。简称石油和天然气站或工作站。5.含硫天然气(含硫化氢的天然气):天然气总压力大于0.4MPa，该天然气的硫化氢分压等于或大于0.0003MPa。湿含硫天然气；在水露点和水露点下工作的含硫天然气6.干含硫天然气：运行在水露点以上的含硫天然气含硫干气；在运输过程中不能析出液态水的含硫天然气8.脱水天然气：脱水后水分含量达到设计要求的天然气。9.管道完整性：管道始终是完全可靠的服务状态。管道完整性的含义包括三个方面。(a)管道在物理和功能上是完整的。(b)管道始终处于受控状态。(c)管道经营者已经将继续采取措施防止故障事故。10.管道完整性管理：是指管道操作员不断识别和评估管道的潜在危险因素，采取适当的风险管理措施，始终在合理可接受的范围内控制管道的运行风险水平。11.安全技术规范：特殊设备技术法规的重要组成部分，是规定特殊设备的安全性能及其设计、制造、安装、维修、改造、使用管理和检验测试方法、许可证、评价条件和程序的一系列行政强制文件。(b)油气管道安全问题以管道输送石油和天然气具有高效低消耗的优点，但具有高能高压、易燃易爆、有毒有害、连续工作、广泛连锁、复杂环境等特点，决定了安全管理的重要性。油气管道目前存在的主要安全问题包括：1.管道破坏严重，容易发生事故。油气管道建设、勘探和破坏严重的情况石油和天然气管道已违反。石油和天然气管道附近采石、土壤采集、池塘挖掘、水道修复、堆、建筑物建设等。管道设计和施工留下的缺陷，损坏。管道或相关设备故障。5.管道腐蚀穿孔。6.运行故障。7.自然灾害。(c)国家石油天然气管道安全法规的基本要求根据：石油天然气管道保护条例；石油天然气管道安全监督与管理暂行规定；特种设备安全监察条例具体规定：石油天然气管道企业应负责管道的安全运行，严格执行条例及安全生产相关法律和行政法规的规定，并取得保障石油天然气管道安全使用的安全生产许可。管道的安全管理应符合以下要求：1.建设：要使用符合安全技术规格的石油和天然气管道，按照国家管道设备工程质量标准严格设计、施工和验收。管道完成后，安装永久标志，采取措施保护容易被车辆碰撞和家畜破坏的局部管道；2.验收登记：使用石油、天然气管道之前，使用单位必须确保已附上设计文件、产品质量凭证、安装和使用维修说明、监督检验证明和安全技术规格。在投入使用前或投入使用后30天内，直接在市或区内市的特殊设备安全监督管理部门登记。注册标志必须放置或附着在重要位置。使用：使用单位应严格执行管道运输技术操作程序和安全规定。使用石油和天然气管道进行定期巡逻和定期日常维护，并至少每月进行一次自我检查和记录。在自检和日常维护工作中发现异常情况时，要及时处理。4.检查：使用单位应定期检查、维修和记录有石油和天然气管道的安全配件、安全保护装置、测量控制装置及相关附件仪表。使用单位应当按照安全技术规格的定期检查要求，在安全检查合格有效期到期前一个月向特殊设备检查机关提交定期检查要求。没有定期检查或检查失败，不能继续使用。5.事故及其预防：石油或天然气管道发生故障或异常，使用单位必须全面检查，排除事故危险，才能再次使用。管道设备发生事故时，管道企业应及时组织维修，任何单位和个人不得以任何方式干扰或干扰维修工作。使用单位要制定事故应急措施和救援计划。6.报废：油气管道存在严重事故危险，使用年限超过改造、维修价值或安全技术规格的单位，应及时处置，取消原登记的特殊设备安全监督管理部门。文件：必须使用单位创建安全技术文件。安全技术文件必须包含以下内容：(一)设计文件、制造单位、产品质量证明、使用维护说明和安装技术文件和材料；(二)定期检查和定期自检记录；(3)日常使用记录；(4)石油、天然气管道和安全附件、安全保护装置、测量控制装置及相关辅助设备的日常维护记录；(5)油气管道运行失败和事故记录。8.大众事业：与当地人民政府合作，沿着管道设施对群众进行管道设施安全的宣传教育；协助公安机关做好管道设施的安全工作。二.油气管道安全运行条件(a)施工过程的前期管理1.设计(1)设计单位资格调查设计单位应当取得国务院建设主管部门和特殊设备安全监察部门公认的相应资格等级，在资格证书规定范围内进行石油和天然气管道调查设计工作，同时负责石油和天然气管道安全的调查设计工作。严禁无证、工资调查设计。(2)设计过程管理A.调查设计单位在石油天然气管道项目的设计过程中，必须严格执行国家的相关法律、法规和技术规范。B.调查设计单位要严格执行设计责任制，对提供的资料和设计文件负责，同时要履行完善的质量保证体系、质量责任。C.在选择新的油气管道调查管线的过程中，做好工程地质调查，尽量避免地质地段不好，沿线地质、安全可靠的经济，以及建设、运行管理的可操作性和社会环境等情况对管道安全可靠性的影响，D.工程必须按照有关规定进行安全卫生预评价审查后，才能进行初步设计。(3)审阅设计文档A.管道防腐技术。B.管道横穿道路、铁路、水道时相关设施的安全可靠性。C.项目的初步设计审查还应审查职业安全健康专编、消防专编和环境保护专门店。D.计算机监控和数据收集SCADA系统、各个加油站流程参数的实时监控、联合销售警报系统的设置、科学、自动化的管理。1油气生产的重要工艺参数和状态应持续监测和记录。大型油气管道必须设置计算机监控和数据收集(SCADA)系统，以便为石油和天然气处理流程、石油和天然气设备以及确保安全生产的压力、温度、流量、水平和其他参数设置联锁保护和声光报警功能。2安全仪表和调整电路仪表信号必须单独设置。3 SCADA系统配置必须是双系统热备用工作方式、冗馀配置，以及在一方发生故障时自动切换。4重要站的站控系统应采用安全可靠的冗余配置。5控制中心和工作站控制系统之间的数据传输通道，通信接口必须有两个通信介质，双通道可以互操作。油气站和监管中心应设置专用调度电话。派遣电话必须与社会上常用的服务、救援电话系统联网。6辅助系统：SCADA系统和重要的仪表检测控制电路必须作为不间断电源运行。在以下情况下，必须安装电涌保护器：室内重要电子设备总电源输入侧；室内通信电缆，模拟仪表信号传输线输入侧；重要或贵重物品测量仪信号线的输入侧。E.采取合理有效的防静电和防雷措施，尽量减少自然灾害对管线的影响。2.材料(1)主要材料设备经过严格的资格审查后，以招标方式确定。钢管生产企业必须通过国家规定的资格认证，取得相应的石油和天然气管道用钢管生产许可证(制造许可证)。严禁石油和天然气管道用钢管的无证生产。(二)油气管道用钢管生产企业要具备健全的钢管生产、检测和检测条件，建立健全的质量保证体系。原材料要按规定检验。生产过程中严格执行国家钢管生产技术标准。严格按照钢管检验标准进行试验和检验，合格后才能交货。还发放质量检验报告和产品合格证。(三)重要材料设备由相应合格的部队监督，业主派人监督驻厂跟踪检查。(4)脆弱的材料在途中被护送以防损坏。(5)所有材料设备使用前，要经过检查，及时处理现场发现的问题。3.工程(1)建设单位资格A.负责石油天然气管道建设工程的建设企业必须取得国务院建设行政主管部门和特殊设备安全监察部门颁发的证书，在该资格等级许可范围内从事施工，不得超过等级或者超过等级启动工程。B.油气管道建设招标应按照国家有关规定投标。招标投标活动要坚持公开、公平、公平和诚实信用的原则。对未按照规定投标的工程项目，有关部门不能允许开工。(2)施工过程质量控制A.油气管道建设质量必须实行建设单位领导责任制。建设单位要建立质量责任制和质量保证体系，明确项目经理、技术负责人、建设质量管理负责人等负责的质量责任。B.油气管道建设必须按照规定实施项目质量监督检查和项目监督。C.石油和天然气管道工程必须根据需要进行工艺检查和压力测试，才能投入试验运行。4.接受(1)最终检查和测试A.石油天然气管道工程必须按照有关规定竣工验收合格后才能交货。B.安全设施必须与主要项目同时设计、同时建设、并行运行。C.对于新建或关闭后启动的石油/天然气管道，在启动前必须编制作业计划，严格按照作业计划组织进行作业。(2)完成文件完成验收信息应按照文件管理规定存档。(b)运营管理1.严格执行安全管理规定和技术操作程序，在生产命令系统的综合调度下组织生产。2.避免或减少因建设、自然灾害和人为破坏而导致管道安全运行的损害。3.必须对储存或废弃的石油和天然气管道采取适当的安全措施。(1)控制工艺指标要根据油(气)量和季节变化，及时准确地调整管道运行的各种工艺参数。油、气、水多相流混合传输技术(1)油气多相流混合输送技术是国内外油气收集和长输管道领域的尖端技术，特别适用于海洋、沙漠等自然条件不好的油田和建设油田的远程周边块开发。(2)油气多相流混合输送技术包括多相分离技术、油气多相加压技术和稠油除砂技术。(a)多相分离技术的主要设备是集成离心力、膨胀、重力分离原理的新油气、高效水分离器。这种具有高效、节能、方便、轻便等特点的分离器比传统分离器体积和重量减少了一半。(b)在多相加压技术方面，提出了优化螺旋轴流式多相泵的设计方法。(4)重油除沙技术可用于海洋平台，实验室油砂分离试验表明，比100目的砂大，除沙效率达96%。(2)巡回检查石油天然气企业根据石油、天然气管道保护条例定期巡查所管辖的石油管道。(3)维护石油天然气企业应该定期检查和整顿石油管道设备、设施，使其正常运转。分布式光纤预警和信号分析系统分布式光纤警告及其信号分析系统是利用光纤干涉仪和小波包分析的油气管道安全预警系统。该预警系统安装了分布式微振动测试传感器，该传感器使用三种单膜光纤沿管道实时检测泄漏、移动、挖掘等异常事件，并使用“峰度-状态”方法分析现场实验数据和信号处理结果，有效地检测和识别管道周围发生的异常。分布式光纤预警系统适用于实时监控气体、液体等不同流体输送管道的安全性。分布式光纤预警系统中使用的分布式光纤微振动传感器具有良好的电绝缘性、安全性和耐蚀性，在石化工业等强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀等环境下具有很好的应用前景。1系统原理在管道附近沿管道并行放置三个单膜光纤，形成分布式振动信号传感器，从而沿管道获得振动信号。光缆中的两个光纤构成传感器的两个测试光臂，第三个光纤用于信号传输。在两种测试光纤中，光波会合后形成的干扰信号被传送到光电二极管，将光信号转换为电信号。然后，通过放大和滤波电路处理信号，通过a/d转换传输到计算机进行进一步的信号处理和分析。光纤受振动信号影响时，两个测试光纤在光缆上排列不同，产生不同的变化，因此两个一致的光波产生不同的相位变化。通过光探测器将光强度信号转换为电流信号2信号分析方法2.1小波包算法：小波包分析是比小波分析更精密的分解方法，每层分解不仅分解低频部分，还分解高频部分，提高时频分辨率；基于2.2小波包的信号分析方法：该方法首先将信号分解为小波包，重构每个分解节点的分解系数，在每个分解节点上构造新的时间序列，通过时域分析提取