淺談天然氣輸氣站場(chǎng)工藝設(shè)備管理

吳利娟

[摘 要]近年來(lái)，天然氣輸氣站場(chǎng)工藝設(shè)備管理問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對(duì)相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了天然氣站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)原因以及主要系統(tǒng)控制，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從多個(gè)角度與方面就管道中的物體存在不安全的因素展開了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

[關(guān)鍵詞]天然氣；輸氣站場(chǎng)；工藝設(shè)備；管理

中圖分類號(hào)：TH138.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）35-0002-01

1 前言

在天然氣工程實(shí)踐中，輸氣站場(chǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作用極為明顯，如何更好地掌握天然氣輸氣站場(chǎng)工藝設(shè)備管理方法，有助于更好地提升其運(yùn)轉(zhuǎn)效率，優(yōu)化其運(yùn)轉(zhuǎn)效果。本文從介紹天然氣站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的原因著手本課題的研究。

2 天然氣站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)原因分析

2.1 法蘭間的泄漏造成法蘭間泄漏的原因主要有以下幾種。（1）密封墊片壓緊力不足，法蘭結(jié)合而粗燥，安裝密封墊出現(xiàn)偏裝，螺栓的松緊程度不一致，兩個(gè)法蘭的中心線位置發(fā)生位移。（2）由于脈沖流的設(shè)計(jì)不合理，沒有采取減振措施或者是減振措施不符合要求而造成的管道振動(dòng)，致使螺栓產(chǎn)生松動(dòng)而造成了泄漏。（3）管道由于變形或者沉降現(xiàn)象的發(fā)生而導(dǎo)致的泄漏（4）在冷熱季節(jié)交替時(shí)螺栓由于熱脹冷縮而造成的縮短或伸長(zhǎng)，從而導(dǎo)致泄漏現(xiàn)象的發(fā)生。（5）如果密封墊片的使用時(shí)間過長(zhǎng)，由于墊片的材料老化容易出現(xiàn)塑性變形或者是回彈力下降的現(xiàn)象，這種情況也容易導(dǎo)致泄漏的出現(xiàn)。（6）天然氣腐蝕造成泄漏，但這種情況并不是很常見，但由于墊片和法蘭質(zhì)量問題可能產(chǎn)生此種泄漏。

2.2 管道泄漏。管道產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象的主要原因是未焊透、裂紋等焊接缺陷引起的，但是隨著焊接技術(shù)的發(fā)展和施工質(zhì)量以及檢測(cè)手段的提高，這種焊接缺陷正在逐漸的減少。還有一種是由于管道被腐蝕而引起的泄漏現(xiàn)象，天然氣站場(chǎng)管道引起腐蝕的原因很多，常見的有：周圍的介質(zhì)引起的腐蝕、應(yīng)力引起的腐蝕、氧和水引起的腐蝕、硫和細(xì)菌引起的腐蝕以及氫引起的腐蝕。而這其中氫引起的腐蝕后果最為嚴(yán)重，其原因在于盡管目前脫除H2S的技術(shù)較高，但由于輸送壓力的提高，造成H2S的分壓提高，從而使HIC更為突出，而且這種腐蝕由于前期跡象不明顯，發(fā)展速度較快，一旦發(fā)生造成的損失和影響較大。

2.3 沖刷引起的泄漏。容易出現(xiàn)此類故障的部位流速比較快的彎管彎頭處，由于在管道的加工過程中，對(duì)于沖壓成型和冷煨、熱煨成型的彎頭，彎曲半徑最大的一側(cè)存在著加工減薄量。而且天然氣的流速一般都比較快，在經(jīng)過彎頭的時(shí)候就會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生非常大的沖刷力，在這種力的作用下，管壁的金屬會(huì)不斷地被沖刷帶走，這就導(dǎo)致了管壁逐漸的變薄，最后造成了泄漏的現(xiàn)象。對(duì)于下游站場(chǎng)的彎頭，由于上游的硫化鐵鐵粉等雜質(zhì)跟隨著管線到達(dá)下游，這些雜質(zhì)的存在，相當(dāng)于磨料的作用，加速了磨損速度。

2.4 振動(dòng)引起的泄漏。（1）管線內(nèi)壓力脈動(dòng)引起管道的振動(dòng)。氣流的脈動(dòng)是引起天然氣管道振動(dòng)的最主要的原因之一，在長(zhǎng)輸天然氣管道上常用壓縮機(jī)給天然氣加壓，壓縮機(jī)周期性地、間歇性地進(jìn)氣和排氣，結(jié)果引起管路內(nèi)氣流壓力的脈動(dòng)，當(dāng)脈動(dòng)氣流在管線內(nèi)傳播碰到彎頭、變徑管、匯管以及盲板等時(shí)，管道系統(tǒng)受到周期性激振力，在激振力的作用下引起管道及其附屬設(shè)備的振動(dòng)。（2）壓縮機(jī)振動(dòng)引起管線的振動(dòng)。當(dāng)壓縮機(jī)工作時(shí)，由于活塞組存在往復(fù)慣性力及力矩的不平衡、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)慣性力及力矩的不平衡、連桿擺動(dòng)慣性力的存在以及機(jī)器重心的周期性移動(dòng)等各種復(fù)雜合力的作用，使壓縮機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，從而引起和其相連的管道振動(dòng)。（3）風(fēng)力引起的振動(dòng)當(dāng)裸露的管子在受到風(fēng)力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生卡曼渦流效應(yīng)，引起管子的振動(dòng)。所謂卡曼渦流是指當(dāng)流體垂直于管子流動(dòng)時(shí)，在管子的背面將產(chǎn)生有規(guī)則的渦流，因而出現(xiàn)交替的橫向力，稱為卡曼渦流。

3 主要系統(tǒng)控制

場(chǎng)站設(shè)備由于在工作運(yùn)行過程中，壓力不均勻，產(chǎn)生的壓力波動(dòng)、疲勞腐蝕等，致使戰(zhàn)場(chǎng)內(nèi)的過濾設(shè)備，當(dāng)過濾分離器的濾芯被堵時(shí)，壓力變計(jì)失去作用，安全閥門就會(huì)發(fā)生故障，如果壓力不能得到有效的釋放，就會(huì)造成憋壓或泄漏事故。戰(zhàn)場(chǎng)計(jì)量、調(diào)壓系統(tǒng)的設(shè)備和儀表較多，如果這些設(shè)備和儀表較多，就會(huì)出現(xiàn)失靈現(xiàn)象。戰(zhàn)場(chǎng)過濾分離設(shè)備效果欠佳或失效，可能造成彎頭薄或者擊穿、閥門內(nèi)漏、調(diào)壓系統(tǒng)失效情況。

在工作過程中，站內(nèi)控制系統(tǒng)還要受到天氣的影響，尤其是下雨天或者雷雨季節(jié)，控制系統(tǒng)元件容易發(fā)生因?yàn)槔讚魮p壞和強(qiáng)烈的信號(hào)干擾。

4 管道中的物體存在不安全的因素

天然氣氣體，在和管道接觸后，容易發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，在加上管道中的一些固體廢物，和粉塵等，這些固體物質(zhì)可能會(huì)堵住分離器或排污管線，對(duì)設(shè)備造成了一定的磨損。固體廢物中的硫化亞鐵還可能對(duì)清管作業(yè)和設(shè)備的檢修造成一定的危害，因此，一旦接觸空氣在常溫條件下就可能迅速氧化燃燒。

根據(jù)天然氣分輸調(diào)壓前后壓力和溫度情況，有些分輸站設(shè)置加熱爐。加熱爐爐膛內(nèi)易積聚泄漏的天然氣，并形成爆炸性混合物。加熱爐通風(fēng)置換不良，點(diǎn)火時(shí)造成爐膛爆炸事故曾多次發(fā)生。另外，由于加熱爐供熱介質(zhì)液位計(jì)失靈、液位自動(dòng)調(diào)節(jié)及高低液位報(bào)警失靈或操作失誤，將水燒干而又進(jìn)行誤操作突然加入冷水，極易引起爐體爆炸，對(duì)人員造成極大傷害。

站場(chǎng)內(nèi)噪聲也容易產(chǎn)生危害，噪聲的主要來(lái)源是自燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)組、調(diào)壓系統(tǒng)、放空系統(tǒng)、清管系統(tǒng)等。燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)組、調(diào)壓系統(tǒng)鈞噪聲值比較大，操作人員每天接觸此噪聲，如果防護(hù)不當(dāng)，可熊對(duì)操作人員聽力造成一定的損傷；備用電源的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)、大量放空時(shí)的噪聲都較大，如果防護(hù)不當(dāng)，也可能對(duì)操作人員的聽力造成傷害。

5 天然氣輸氣站場(chǎng)安全管理

天然氣輸氣站場(chǎng)在經(jīng)過吹掃、試壓、注氮置換之后進(jìn)入站場(chǎng)的試運(yùn)行階段，而后就是正常運(yùn)行。在運(yùn)行階段，主要的工作之一就是巡回檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、分析并處理問題，確保輸氣站場(chǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。對(duì)輸氣站場(chǎng)進(jìn)行巡回檢查要定時(shí)、定點(diǎn)、定路線，操作人員在進(jìn)行巡回檢查時(shí)，應(yīng)隨身攜帶檢查工具，沿著固定的檢查線路和檢查點(diǎn)認(rèn)真檢查。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)分析解決問題。輸氣站主要目的是接受上游來(lái)氣，給下一分輸站輸氣，同時(shí)承擔(dān)清管操作中的清管球的收發(fā)過程，是長(zhǎng)輸管線的一個(gè)中轉(zhuǎn)。由于地處中大型城市邊緣，它的另一個(gè)主要作用是站場(chǎng)上通過分離、調(diào)壓和計(jì)量等過程向鄰近城市供氣，是長(zhǎng)輸管線的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是一個(gè)長(zhǎng)輸管線的主要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在長(zhǎng)輸管線中，由于管線路途遙遠(yuǎn)，穿越地帶地形復(fù)雜，有很多突發(fā)事故，輸氣站主要責(zé)任除了輸氣站場(chǎng)管理外，還要負(fù)責(zé)長(zhǎng)輸管線的平時(shí)巡檢、維護(hù)工作。安排巡線工巡查線路情況，并定期將線路情況上報(bào)調(diào)控中心。專線設(shè)計(jì)壓力，屬于高壓，在管線的運(yùn)行過程中，安全尤其重要。由于管線長(zhǎng)，線路負(fù)責(zé)的緣故，給管理帶來(lái)了麻煩。輸氣站場(chǎng)內(nèi)的員工在平時(shí)中的工作就確保站場(chǎng)安全、輸氣正常，確保管線安全運(yùn)行。在輸氣站場(chǎng)安全管理中，每一個(gè)分輸站應(yīng)該參考總公司的管理制度，根據(jù)自己站場(chǎng)的位置，周邊環(huán)境，內(nèi)部設(shè)備，人員配置情況，定建立自己的管理規(guī)范。

6 結(jié)束語(yǔ)

天然氣輸氣站場(chǎng)工藝設(shè)備的系統(tǒng)性較強(qiáng)，在實(shí)際管理工作中的難度和要求較高，這就需要相關(guān)管理人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程制度執(zhí)行。同時(shí)，天然氣輸氣站場(chǎng)工藝設(shè)備管理責(zé)任重大，安全任務(wù)極為繁重，因此要多措并舉做好這些設(shè)備的管理與維護(hù)工作。

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