管道实时在线监测在渤海油田上及应用.pdfVIP

管道实时在线监测在渤海油田上的应用 李毅 [中海石油(中国)有限公司天津分公司生产部] 摘要：海底管线是海上油气开发生产的生命线，管道的实时在线监测作为完整性管理的重要组成部分对保证经济、高效、 安全的海上油气输送，实现管道的本质安全具有重要意义。目前国外管道工业发达国家和管道公司已经建立起了较完善的管道 完整性技术体系，而我国企业在此方面相对落后。作为管道实时在线监测的先进技术，从背景、原理、技术特点及发展等方面 详细介绍了渤海油田所应用的音波测漏系统，证实了其在我国海上油气田推广应用的可能性，通过与国内管道安全监测系统的 对比分析，指出了音波监测系统的优势和先进性，以及海管泄露监测技术未来的发展趋势，对提升我国海底管道的完整性管理 水平具有一定的参考意义。 关键词：管道；完整性；在线监测；音波监测 海底管线是将海洋平台开采的油气向陆地长距离输送的重要方式，由于海洋环境较陆地更为恶劣，对海底管线的运营安全 性的要求远高于陆地管线，海底管线工作在非常恶劣的海洋环境中，不仅承受内压、轴向力和温度载荷的联合作用，而且还要 承受交变的外压、波浪、海流等动载荷的作用。在多种载荷的联合作用下，海底管线的各种原始缺陷(制造缺陷和服役缺陷) 在使用过程中由于疲劳、应力腐蚀逐渐扩展，引发管线破坏。同时，海底管线还受到腐蚀性介质的包围，造成腐蚀缺陷。如何 才能实现油气管道的长治久安?这无疑是全球管道运输领域面临的共同难题。而目前在国内外逐渐兴盛的完整性管理将是从根 本上解决此问题，实现管道本质安全的最佳选择。 1国内外管道完整性管理技术现状 管道完整性管理技术起源于20世纪70年代，当时欧美等工业发达国家在二战以后兴建的大量油气长输管道已进入老龄期， 各种事故频繁发生，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，大大降低了各管道公司的盈利水平，同时也严重影响和制约了上游油(气) 田的正常生产。为此，美国首先开始借鉴经济学和其他工业领域中的风险分析技术来评价油气管道的风险性，以期最大限度地 减少油气管道的事故发生率和尽可能地延长重要干线管道的使用寿命，合理地分配有限的管道维护费用。经过几十年的发展和 应用，许多国家已经逐步建立起管道安全评价与完整性管理体系和各种有效的评价方法。 从80年代末到90年代中期，开展了管道完整性和风险分析方面的研究，该首先制定宏观的完整性管理程序，成立专业的管理 组织机构，制定管道完整性管理目标并进行实施，形成管道完整性管理体系。欧洲管道工业发达国家和管道公司从上世纪80年 代开始制定和完善了管道风险评价的标准，建立油气管道风险评价的信息数据库，深入研究各种故障因素的全概率模型，研制 开发实用的评价软件程序，使管道的风险评价技术向着定量化、精确化和智能化的方向发展。英国油气管网公司90年代初就对 油气管道进行了完整性管理，建立了一整套的管理办法和工程框架文件，使管道维护人员了解风险的属性，及时处理突发事件。 国内在完整性管理方面，以中石油和中石化起步相对较早，并首先应用于油气管道上，中石油管道公司自2003年起就着 手研究应用管道完整性管理方法。目前已基本建立起管道线路和站场方面的核心技术体系，并建立起相应的业务文件体系和法 规标准体系，为完整性管理提供了技术和管理保障。中石化也开发有自己的海上石油生产设施完整性管理系统软件，包含了 RBI、RAM、RcM和sIL四个分析功能模块和设备资产信息管理、检验检测计划与管理、维修计划与管理、文档管理等功能。 中海油于2008年底开始采用管道完整性管理思想进行海管管理系统建设。到2010年初，初步实现了对现有信息的基础管理； 锻 蔑、甍蔓 同时，中海油也积极开展完整性管理方面科学研究，如2007年海油发展采油公司借助DNV资产完整性管理技术，开展了资产 完整性管理科学研究，具备了一定的科研基础。 2实时在线监测技术应用介绍 2．1技术背景及应用基础 按照中央及中海油总公司把安全、稳定、和谐的工作落实作为首要任务的精神，对于长输管道，管道泄漏是主要安全隐患， 解决管道泄漏问题就显得尤为紧迫和重要。管道的腐蚀、突发性的自然灾害(如地震、滑坡、河流冲击)以及人为破坏等都会 造成管道破裂乃至泄漏，威胁到油气管道的安全运行，造成巨大的经济损失。作为完整性管理的重要组成部分，开展海底管线 实时监测对提高管道安全性、降低安全隐患和运行风险、提高总体经济效益将产生积极的推动作用。实时监测能确保管道始终 处于安全可靠的服役状态，使管道在物理上和功能上是完整的处于受