1、油气管道的安全与运行管理,中国石油大学（华东） 张国忠,油气管道的宗旨： 安全经济的完成输送任务。 安全：安全生产管理 管道完整性管理 经济：在满足安全生产的基础上，最大限度的 发挥管道输送能力，降低输油成本,一、油气管道的安全生产管理,安排生产计划实施生产调度优化运行管道系统分析,1.安排生产计划,（1）管道的输送能力 设计能力 运行能力（油品性质、石蜡沉积、设备、 供应和需求）（2）原油管道 油田产能、港口来油计划、下游需求 进口油管道：种类多、用户多 ，一般批量大。（3）成品油管道 市场需求、批次油品、制定批次计划（市场、注入和下载，管道输送能力、混油损失、干线节流和下载节流）,1.安排
2、生产计划, 科洛尼尔成品油管道系统 62-64年一期工程，休斯顿-林登。干线2400km,管径762-914mm，支线2100km，管径152-559mm; 72-79年二期复线工程，D=914-1016,长2100+1200km 53座干线泵站、30座支线泵站、281个下载点，年输量9300104吨， 4个主控站、22个分控站 管道容量100104吨，最多104个批次，每个批次又有若干用户 油温49，用河水冷却。 干线材质 X52,7.1mm;泵站出口 6-8km,9.5mm,X46;河流穿越，12.7mm,X42,1.安排生产计划, 西南成品油管道 L=1559.6km, 管径508-27
3、3mm，800 104吨 全线15座泵站和分输站，三条支线,1.安排生产计划,（3）天然气管道 照付不议合同、调峰电厂、储气库,2.调度运行,（1）组织生产 （2）运行参数 （3）点炉开泵方案 （4）流程切换,3.优化运行,（1）热油管道 加热温度和开泵方案的最佳组合（节流损失小、旁接罐液位波动小） （2）成品油管道 流量、沿线下载量和开泵方案的最佳组合（满足市场、干线节流、下载节流、混油损失小） （3）天然气管道 最大限度的增大流量、压气站和压缩比的最佳组合,3.优化运行,优化运行的实现：500104吨/年，节流0.1MPa 每年20万度电 1.5亿吨原油，储运过程油温降低1，每年节省燃料油
4、消耗10104吨。（1）经验（2）计算机模拟计算 (3) 理想状态与实际条件的结合,4.管道系统分析,安全运行管理： 防火、防爆、防毒 保护环境 设备管理 防止凝管发生（油温、石蜡沉积、流变性流量、压力 变化 防止大量混油； 及时发现泄漏,4.管道系统分析,（1）流量平衡分析（2）压力分析（3）泄漏分析 管流实验、例，方法（4）热油管道系统分析（温度变化、石蜡沉积、流变性压力、流量变化）,二、油气管道的完整性管理,一种先进的管理思想和管理方法体现在：信息的科学管理建立完整性管理规程，实施科学规范的管理与管道的实际相结合,完整性管理信息科学管理,信息的采集 设计信息 施工信息 工程自然状态、人文
5、环境信息 投产 运行管理历史信息,完整性管理信息管理,信息的科学应用 建立数据库：方便录入、方便修改、 方便检索和应用 实施科学规范的应用：,完整性管理技术, 风险评价 危险与风险： 危险转变为现实的概率及损失严重程度的综合称为风险 风险值（R)=风险发生的概率(P)风险后果(C) 风险分析：对特定系统，定义危险，列出全部危险事件（故障树法） 风险估计：客观估计 基于概率，定量风险评估 主观估计：专家打分法 风险评价：基于风险标准，判断该系统的风险是否可接受，哪些需要采取进一步安全措施。 原则：最低合理可行的原则,完整性管理技术,（2）管道的主要风险 腐蚀： 设计、施工质量、维护管理 第三方破
6、坏：警示设施、宣传教育 操作失误： 自然灾害： 管道的强度与裂纹检测与评价： 检测方法 腐蚀速度、剩余强度和剩余寿命,完整性管理技术,（3）管道的检测与评价 检测方法： 外检测：阴极保护参数检测、防腐层检测、 地质稳定检测 内检测：智能检测：金属损失、缺陷、变形、裂纹 评价： 腐蚀速度、剩余强度和剩余寿命,完整性管理技术, 安全管理 针对风险评价结果，应用现代技术和理论，采取相应的对策。 防腐层大修 水土保持（西南水土流失、黄土湿陷） 河流穿越加固 管段维修和大修 地质不稳定地段加固或改线 管道承压评价 抢修应急预案,完整性管理建立完整性管理规程，实施科学规范管理, 统一要求：做什么（分级：巡
7、线员、泵站、公司） 如何做 一般性指导意见 建立企业（公司）标准、行业标准 设置专门的管理机构，实施完整性管理管理 实现信息的综合应用,安全生产管理, 防火、防爆、防毒 保护环境 设备管理 防止凝管发生 安全停输时间、最低输油温度,安全生产管理, 防火、防爆、防毒 保护环境 设备管理 防止凝管发生 安全停输时间、最低输油温度,安全经济运行, 输气管 成品油管道 热油管道,安全经济运行输气管,把住管输天然气的入口质量，定期清除管内积液，做好天然气调峰和应急措施，优化管道压力分配(不满负荷)。,安全经济运行成品油管道,成品油管道的规划、设计和运营，不再是仅考滤管道本身，而需要建立管道与辐射区域相关
8、的新思想去指导管道的规划、设计与运营管理；协调完成输油任务；优化管道调度运行方案，有效降低管道混油量；加快混油段管道启动过程，有效降低管道混油量；优化混油段切割方案，有效减少混油损失。,安全经济运行热油管道,1. 建立安全停输时间的思想 现状：允许停输时间，夏季长，冬季短，不能保证安全； 安全停输时间是满足管道抢修需要的时间； 以企业多年的历史运行数据为依据，以经济效益最大化为原则，确定符合对应管道的安全停输时间（管道应力状况、交通环境条件、管道沿线人文环境、季节和企业抢修能力。,安全经济运行热油管道,3. 确定热油管道安全经济输油温度 油价居高不下，热油管道优化的结果：油温越低越经济； 输油
9、量不满的热油管道，油温越低越经济； 问题是确定热油管道允许的最低输油温度; 每条管道有其特定的安全经济输油温度。,安全经济运行热油管道,安全经济输油温度 定义：满足安全停输时间要求的输油温度 优化运行输油温度 允许最低输油温度 现状：以凝点以上23为依据，不科学；既不能保证安全， 也不能实现经济运行。,安全经济运行热油管道,安全经济输油温度 几点新的认识： 埋地热油管道的准周期运行特性 低温含蜡原油静态结构恢复特性 管内壁的石蜡沉积（运行、停输、启动） 胶凝原油管道启动特性,安全经济运行热油管道, 准周期运行特性 a. 土壤的准周期温度场 b. 管道运行的准周期特性,安全经济运行热油管道, 静态结构恢复： 静止6小时,安全经济运行热油管道, 石蜡沉积 1）正常运行 2）停输降温 3）停输沉积物的结构破坏 4）启动阻力 5）临界厚度,安全经济运行热油管道, 启动压力计算 1）停输降温收缩 2）胶凝原油的弹塑性启动破坏过程 3）临界启输流量 4）管内原油的置换过程 ,安全经济运行热油管道,安全经济输油温度：与以下因素有关， 1. 安全停输时间 2. 原油管道的启动特性 3. 管径 4. 管道的地理位置 5. 环境温度（季节） 6. 优化运行,油气管道的安全与运行管理,谢 谢,
