天然氣管道設計壽命及檢測

范君來（西安長慶科技工程有限責任公司 陜西西安 710018）

一、引言

天然氣管道是目前在陸地上大批量地輸送天然氣的唯一途徑。據國家“十二五”規劃來看，我國天然氣消費量將在2015年占到了總能源消費的9%，達到2300億立方米。天然氣管道隨著時間的推移已經逐步向“老齡化”發展，進入到了管道事故頻繁發生的階段，對于周圍的自然環境和天然氣管道的正常運行都會造成較為嚴重地影響。因此，天然氣管道使用壽命優化就顯得尤為必要。

二、天然氣輸送壓力管道設計使用壽命

1.關于使用年限和設計壽命的規范定義

《城鎮燃氣技術規范》GB50494-2009中定義設計使用年限：設計規定的管道、結構或構件等不需要大修即可按其預定目的使用的時間。《石油天然氣工業管道輸送系統》GB/T24259-2009中定義設計壽命:設計預計使用年限。

2.GA類壓力管道

（1）長輸管道

《輸氣管道工程設計規范》GB50251-2003管道計算壁厚：

計算壁厚按照鋼管標準規格向上選取鋼管公稱壁厚，不考慮壁厚附加量。輸氣管道輸送商品天然氣，規范認為金屬管道內壁一般不會發生腐蝕，只考慮管道外部腐蝕，目前長輸管道采用外防腐加陰極保護的方式控制管道外部腐蝕速率，根據《埋地鋼制管道陰極保護技術規范》GB/T21448-2008中的解釋，在電解質中金屬材料腐蝕速率是由材料的電位確定的，通常腐蝕速率隨著電位的負向偏移而下降，陰極保護系統最低保護電位準則為腐蝕速率小于0.01mm/a，因此長輸管道設計壽命一般超過25年。

（2）氣田集輸管道

根據《油氣集輸管道組成件選用標準》SY/T0071-2010中的要求，金屬材料選用耐腐蝕材料，介質對金屬管道腐蝕速率分級為：

可分為下列四類:

1 ）年腐蝕速率不超過0.05 mm的材料為充分耐腐蝕材料:

2 ）年腐蝕速率為0.05-0.lmm的材料為耐腐蝕材料:

3 ）年腐蝕速率超過0.1-0.5m m的材料為尚耐腐蝕材料:

4 ）年腐蝕速率超過0.5m m的材料為不耐腐蝕材料。

根據酸性介質濃度，管道腐蝕裕量取1-6mm，非酸性介質不考慮腐蝕裕量。一般管道腐蝕速率0.01-0.2mm/a，根據凈化廠、處理廠設備和管線使用年限及氣田開發方案，采氣管道設計壽命不小于10年，集氣管道設計壽命不小于15年。

3.GB類壓力管道

《城鎮燃氣技術規范》GB50494-2009中要求燃氣管道的設計使用年限不應小于30年。《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006管道計算壁厚：

計算壁厚按照鋼管標準規格向上選取鋼管公稱壁厚，根據城鎮燃氣規范要求，不考慮壁厚附加量，規范中明確對鋼管標準允許的壁厚負公差，在確定強度設計系數時給予了適當的考慮并加了裕量，計算中不與考慮。城鎮燃氣管道F（設計系數）較輸氣管道（GA類）提高一個等級，最小計算壁厚較輸氣管道要求嚴格。《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006規范管道計算壁厚裕量較大，鋼質管道在腐蝕控制良好的條件下壽命可超過30年。

4.GC類壓力管道

《天然氣凈化廠設計規范》SY/T0011-2007中規定管道強度設計要求按照GB50136的要求進行計算。《工業金屬管道設計規范》GB50136承受內壓直管的厚度計算應符合下列規定

《天然氣凈化廠設計規范》SY/T0011-2007規定碳鋼和低合金鋼非酸性條件下腐蝕裕量取1.5mm，酸性條件下腐蝕裕量取3mm。根據《石油化工管道設計器材選用通則》SH 3059-2012，管道設計壽命宜為15年。《石油化工鋼制壓力容器》SH 3074-2007中對石油化工設備使用壽命要求如下：一般容器、換熱器殼體及管箱，不少于10年，塔反應器等主要設備，不少于15年。石油化工管道設計和工業金屬管道強度計算都等同與ASME B31.3《工藝管道》計算方法，所以天然氣凈化廠和處理廠廠內管道設計使用年限不小于15年。

三、提高天然氣管道使用年限措施

1.應用耐蝕材料

天然氣管道采用等抗腐蝕能力強的材料進行制造，往往能夠使得天然氣管道的使用年限大大延長，還能夠天然氣管道更加耐腐蝕。在腐蝕過程中，天然氣管道表面會出現一層防腐蝕的鈍化膜，以此來提高天然氣管道使用年限。

2011.4檢泵，下丟手封隔器，泵掛由2100加深到2300m，檢泵后，油井供液能力有所恢復，5月通過節能變頻柜調整抽油參數，沖次由4次下調為2次，改常開，液量為2.2t/d、不含水。

三、下步工作

1.隨著油井工況變化調整遷裝變頻柜使用。

2012年變頻柜遷裝記錄

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2.部分油井實現功圖量油功能。

南部高點油井進十一選，直接進聯合站，無法單量，下步計劃恢復變頻柜上功圖量油的功能。