油田集輸站改造工程施工技術

徐南 江蘇建筑學院建筑工程管理學院

油田集輸站改造工程施工技術

徐南 江蘇建筑學院建筑工程管理學院

油田集輸站是收集、儲存和外輸油品的重要場所，保證防腐、防凍和安全監控系統的完好是集輸站的重要工作之一。防腐，能降低對管道和設備的腐蝕程度，延長使用壽命；防凍，能預防集輸站在冬季出現管道凍裂的現象，確保日常生產的順利進行。完善的安全監控系統能及時對潛在的安全隱患和故障進行預警，防止非法侵入的發生，維護生產系統的安全。涂防腐層、電化學處理、涂層加金屬粉是最常用的集輸站管網防腐方法。其中，涂防腐層主要是通過涂料中的氧化劑與鋼鐵發生氧化反應，形成一層致密的氧化膜，減緩腐蝕。

集輸站；改造工程；施工；防腐；監控

油田集輸站是收集、儲存和外輸油品的重要場所，保證防腐、防凍和安全監控系統的完好是集輸站的重要工作之一。防腐，能降低對管道和設備的腐蝕程度，延長使用壽命；防凍，能預防集輸站在冬季出現管道凍裂的現象，確保日常生產的順利進行。完善的安全監控系統能及時對潛在的安全隱患和故障進行預警，防止非法侵入的發生，維護生產系統的安全。某油田集輸站存在較嚴重的腐蝕、凍裂和安全監控等隱患，為消除不良影響和潛在隱患，經過對該站進行實地勘察和論證，明確了集輸站改造工程的施工技術。

1 防腐施工

涂防腐層、電化學處理、涂層加金屬粉是最常用的集輸站管網防腐方法。其中，涂防腐層主要是通過涂料中的氧化劑與鋼鐵發生氧化反應，形成一層致密的氧化膜，減緩腐蝕；電化學處理是在對電解質通電后使得鋼鐵表面附著一層難以氧化的金屬層，保護鋼鐵免受腐蝕；涂層加金屬粉可以使高價位的金屬顆粒先發生氧化反應，將待保護的鋼材隔離開來。

集輸站改造工程中，地面管網外防腐和內防腐是工作的重點，外防腐應充分考慮介質溫度和材質，內防腐主要考慮流體介質的性質。一般涂刷3層涂層，即底漆、中間漆和面漆。其中底漆的選擇較為關鍵，底漆主要有富鋅底漆和帶銹底漆，無論選擇那種底漆，都應具有良好的防銹功能，且能增強面漆與基體間的附著性。對于沒必要進行涂裝的鋼鐵構件，應采用厚漿型的環氧類涂層進行修補[1]。根據不同的工作環境和條件，選擇合適的修補用漆。修補用漆可選擇鋅、鋁和銅基類涂料，采用電鍍和熱噴涂裝方式。高溫環境下，應選擇耐高溫的涂料。

為了保證涂層適應溫度梯度變化，兼顧鋼鐵表面處理方式，底漆設計采用乙基硅酸鋅。施工過程中，表面噴砂處理達到SISSa2.5級，相對濕度60%～90%，采用無氣噴涂；表面清潔，無油脂和水分，干燥3～7d；施工溫度5～30℃，被涂表面應高于露點。為了確保高溫環境下的防銹功能，應根據設計介質的溫度選擇相應的補口底漆、中間漆和面漆。若介質溫度低于120℃，補口底漆、中間漆和面漆分別采用加厚的高固環氧、聚酰胺環氧和聚氨脂類。若介質溫度在120～200℃，采用抗熱型的富鋅環氧、丙烯酸硅酮和丙烯酸硅酮。若介質溫度高于200℃，采用加厚型的硅酮鋁。

影響管道防腐效果的因素很多，焊接也是不可忽視的重要因素之一，對于鍍鋅層而言更是如此，因此，在焊接完成后應進行內外補鋅處理，在進行涂刷補鋅漆之前，應采用鋼銼磨平外表面[2]。在防腐施工中，除銹等級和錨紋深度的檢查是保證施工質量的關鍵，所以每完成一次噴涂作業，必須對涂層的厚度和附著力進行一次檢測，并且保證檢查的隨機性。

2 防凍施工

（1）埋地管道及設備的防凍措施。該集輸站所處地域凍土深度0.17～0.41m，所以管道或設備的敷設應在0.41m以下，盡量減少低溫環境的影響，降低保溫或伴熱的投入。若管道或設備所在的土壤溫度低于介質凝固點10℃，可進行保溫或伴熱。

（2）地面管道及設備的防凍措施。低溫極易造成含水濕天然氣或凝析天然氣的液像，存在停產、不流動和形成水合物的情況，應對輸送含水濕天然氣或凝析天然氣的管道和設備進行防凍保溫改造，防止水合物的形成，保證生產的順利進行。防凍保溫改造應滿足以下條件：①天然氣形成水合物的臨界溫度為5℃，所以當只輸送含水濕天然氣時，維持伴熱后溫度在5℃以上；②介質凝固點為10℃，所以當同時輸送含水濕天然氣或含凝析油的凝析天然氣時，應維持拌熱后溫度在10℃以上。可采用電、蒸汽或熱水等伴熱方式[3]。

（3）燃料氣調壓裝置防凍措施。站內燃料若選用凈化氣時，應注意避免在節流和調壓時形成水合物，可不進行保溫和伴熱。當形成水合物時，應對包括節流閥在內的管道和儀表等相關設備進行保溫和伴熱處理，確保維持溫度在5℃以上，天然氣溫度在5℃以上。站內燃料若選用濕天然氣時，節流閥、管道和儀表等相關設施均應進行伴熱和保溫處理。

（4）采氣樹防凍措施。環境溫度和井口流動溫度決定了采氣樹是否需要防凍保溫。在未注防凍劑的情況下，當月平均氣溫低于0℃時，為了避免井口流動溫度過低導致形成水合物，應對井口進行伴熱保溫處理。若井口流動溫度不至于形成水合物，但在冬季需要開井時，也應對井口和工藝儀表、管道進行伴熱保溫處理，提高天然氣的放空量。必要時，應對采氣樹進行伴熱保溫處理，防止天然氣在井口一級節流閥前形成水合物。

（5）結構防凍措施。根據當地的凍土層深度和基礎的埋置，用粗砂換填基底。基礎位于地下水位之上時，為了減小切向凍脹力，應把非凍脹性的中砂和粗砂回填在基礎的側表面。冷橋現象是影響建筑物防凍保溫的重要因素，為了避免外露混凝土構件直接接觸室外寒冷空氣產生冷橋現象，對外墻進行保溫改造。用鋼格柵板替換花紋鋼板，減少鋼平臺在冬季形成冰層對工作人員的影響。為了方便冬季日常工作的順利進行，采用鋼格柵板作為斜梯踏步，確保斜梯坡度小于45°。

3 安全監控系統改造

（1）實時參數監控。為了提高現場數據的采集、傳輸和處理效率，構建實時和歷史數據庫，實現數據的實時監控和查詢、智能處理，為日常工作提供數據支持。構建的參數監控體系應滿足以下功能：①系統的手動控制與參數設置；②系統運行狀態的實時動態顯示；③技術圖表和統計分析；④設備管理及數據歸檔紀錄功能；⑤基于Web的實時遠程監控和管理；⑥數據采集與管理；⑦系統日志、故障及停機時間分析；⑧自動控制和系統過程優化；⑨安全管理及用戶權限；⑩數據綜合報表與運行趨勢顯示。

（2）分級報警及安全保護。分級報警及安全保護系統的構建是安全監控系統改造的重點，旨在觸發應急救援指揮和調度，為異常情況的處理贏得時間。分級報警及安全保護系統構建的方向應能根據風險等級觸發相應的反饋動作，實現現場及遠程多級報警，保證集輸站的安全運行。

（3）智能診斷與預警。目前，關于集輸站的故障、預警信號、安全隱患、應急處置措施和事故類型都缺少系統的分析和研究，而智能診斷與預警系統的構建能對集輸站的運行狀態進行實時評估，結合現場的各類信息，對可能的故障點進行診斷、分析和提供處理意見。智能診斷與預警系統應具備以下功能：①系統設備的自檢和故障定位；②安全等級的自動分析；③系統運行狀態的實時評價；④專家系統提供事故的預警和現場應急措施；⑤系統故障的智能分析和險情排除。

（4）多媒體監控。對集輸站的多媒體監控進行改造，保證達到包括站區出入口和油庫區等關鍵區域的無死角監控，并盡可能增大監控區域的范圍。配備專門的防爆電話，加強相關崗位的聯動和配合。建立視頻報警及與數據監控聯動報警機制，方便問題的發現。改造后的多媒體監控應具備以下功能：本地及網絡遠程監視、自動錄像和回放、音頻調度和指揮、移動偵測及視頻報警、解鎖/鎖定、云臺/鏡頭控制。

（5）安全生產管理信息子系統。作為安全監控系統的子系統，安全生產管理信息系統的改造非常迫切，對于安全管理的范圍、深度和效率的提高意義重大，不僅可以對敏感的安全信息進行挖掘和分析，還可以以圖表的形式展現出來，實現可視化，為日常工作提供參考。

[1]宋新紅．沙埝油田集輸系統改造項目后評價[J]．油氣田地面工程，2013，32（9）：12-13.

[2]張明文．陸梁油田集輸站硫化氫的產生及治理[J]．油氣田地面工程，2011，30（3）：42-43.

[3]李雨薇．油田集輸站常見的安全問題及其對策[J]．化工管理，2014（15）：53.

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.051