我国油气管道建设运行管理技术及发展展望

作者:未知

  【摘 要】我国油气管道是从公元前的秦汉时期就开始了,而且技术非常的高超。不过发展至今我国的管道技术却逐渐的落后了。从新中国建设以来,许多大规模的油气开发企业又重新推动了油气管道行业的壮大。从2011年西气东输二线的建成就代表了我国的管道建设技术有了崭新的进展,使得管道在建设、完整、管理和调控等方面都获得了有效的进展。如今我国的油气管道成为了极为可靠、有效和关键的输送能源的通道,其安全方面是油氣管道最为重要的内容。因为油气管道建设运行管理的过程中会遇到许多问题,所以还有待完善和发展。
  【关键词】油气管道;管理技术;展望
  管道作为一项关键的运输形式,并具有安全性、可靠性和环保的优点,所以应该合理的借助地下空间,更加深入的进行研究。陆地上70%的石油以及99%的天然气都是采用管道进行运输的,因此油气管道对各国的经济发展和安全方面有着很大的影响。从二十一世纪的初期开始,美俄等国家就建设了跨国性的油气管道并对油气管网进行了完善。而我国从2000 年开始通过十多年的不断努力终于建成了西北、东北和西南这三个大陆的跨国管道,给我国的经济带来了可观的效益。
  一、我国油气管道的发展
  我国的油气管道是从秦汉时期开始的。通过《华阳国志》可知,其被称作火笕。不过后期就渐渐的落后于发达国家。在1942年时,我国将第一条原油管道建设在了新疆的独山子,全长为2.5km。后来又在四川建设了一些钢质的管道,长度只有30km。经过太平洋战争以后,加拿大就决定了建设中印的公路,并且随着公路建设了中印成品油的管道,此管道于1945年的六月开始投产使用,并运作了七个月,为我国共输送了10×104t的油,给我国抗日战争带来了非常大的作用。从新中国建设以来,许多大规模的油气开发企业推动了管道行业的发展。通过西气东输管道的建设,全程共3843km(长为5700 km),管径为1016mm,压力为10MPa,材质为X70的钢,输送量为170×108m3/年,属于我国第一条距离长、压力大的运输管道,同时也标志着我国油气管道技术进入到了世界领先的地位。
  二、我国油气管道的技术进展
  自西气东输管道建成以后,我国又开始探究了“1+N”的新形式,为管道技术的发展和进步带来了新的进展,并研发出了很多新的技术。
  (一)易凝高黏原油
  我国80%的原油都属于易凝高黏原油,其对管道的损害较大,而且耗能较多。因此应该重点对易凝高黏原油的性质进行探究,解决其存在的问题。通过深究发现原油当中的蜡状物以及聚集性是影响原油流动性的关键指标。因此我们就制定出了可以代表原油流动性的指标,来研究原油的流动状况。对原油采取了热处理和添加剂等措施,发现能够有效的减少原油的凝聚程度及黏性。同时研究出了对不同温度原油的运输技术,才充分的达到了西部与东北管网原油的输送。
  (二)高压输气管道断裂防控
  使用具有高强度的钢材质和高压力能够有效的提高天然气的输送效率,但是断裂情况是高级钢和高压力的主要问题,会很大程度上抑制管道的发展。因此本文就对X80钢管在高压力的情况中断裂和止裂方面进行了探究,找出断裂和止裂的规律。对X80螺旋管的运输情况与气体爆破进行了模拟实验,得出了止裂的措施及修改系数。研发出了口径较大厚壁式的X80螺旋管,并采用了X80弯管和制造等技术,有效的增强了管道的止裂性能,使X80钢管的性能显著提高。
  (三)管道工程建设
  由于我国的地形地貌非常的复杂,所以在建设油气管道的时候会非常的困难,由此我们就借助了极为专业化设计平台来进行建设,采用多约束因子自识别算法来构建管道的模型,通过对管道的性质、环境以及地理等方面的全面考虑,充分形成了三维的管道选线。通过弹坑模型和失效概率事故树模型,有效的计算出了油气管道的敷设设计标准。
  (四)加强管道管理
  由于管道会受地震、洪水以及腐蚀等条件的影响,随时都会危机管道的安全,所以必须从风险着手,对管道进行系统的分析,采取有效的防护措施,充分提高管道的安全与管理。对于管道所存在的缺点,我们可借助高清漏磁检测器来进行检测,同时建设出检测的模型,来有效的解决螺旋焊缝检测所存在的困难。并且成立出了对应力投影的螺旋焊缝缺陷剩余强度的措施,解决了对螺旋焊缝检测不准确的问题。同时我国还成立出了油气管道的相关信息数据库,采取了对管道风险的防控措施,从而达到了对油气管网风险预测以及防控。
  (五)大型管网
  我国对大型管网实施了集中调控的管理技术,借助单管道的控制权互锁以及主控中心的同步技术形成了对油气管网统一化管理的平台,充分达到了对大型管网的有效监管与集中调控。同时还对大型管网及单管道形成了单独的物理化模型,能够对所形成的动静态信息实施同步化的技术。将分布式的数据库技术以及单管道控制权切换互锁技术使用在双中心控制平台上能够有效地对油气管网SCADA系统进行监管。采用管道内壁摩阻和管输效率自修正等措施来进行在线模拟,能够很大程度的增强检测的准确度,增加管网的性能。
  三、我国油气管道发展展望
  由于人们对油气需求的不断加大,使得如何安全合理的建设油气管网变得极为主要,为了保证油气管道的安全性和可靠性,我们必须有针对性的进行研究。
  (一)重质原油
  为保障重质原油的运输质量,必须对其属性进行充分的了解,采用快速有效的运输方法。为此我们就对纳米等新型材料进行了研究,发现这种新型的材料能够有效地降低原油的凝固性与黏性,保障含蜡原油的运输效率。
  (二)天然气
  在天然气运输的过程当中会严重损耗掉大量的天然气,因此减少天然气的运输损失是保障天然气经济利益最为关键的部分。通过研究发现天然气管道减阻剂能够有效地降低天然气的损失,并且已经被大量的应用,不过此技术还处于基础阶段需要更加深入的研究。
  (三)X90和X100 的高钢
  通过增强管道的钢级,发现能够有效地避免能源的运输损耗,并且还能加大运输的压力,因此我们就重点对X90和X100 的高钢进行了研究,发现X90的高钢应该注意制管以及焊接时的问题,而X100的高钢还需进一步探究如何防止断裂的措施。
  (四)机械化施工
  对管道机械化施工是为了提升自动焊接的工艺技术。由于我国的地形地貌比较特殊,所以必须借助机械化施工才能保障管道的质量,提升运输效率。
  四、总结
  如今我国的油气管道发展的非常迅速,预计在未来的二十年里将会更加的发展和壮大,使配套的管网更加的健全、安全和可靠。安全是保障油气管道正常运输的最根本要求,如今随着技术的不断完善,使得油气管道建设运行管理技术还有很大的上升程度,因此必须更加发展和完善。
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  (作者单位:中国石油天然气股份有限公司管道
  大庆(加格达奇)输油气分公司)
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