朱啟光(大慶油田工程有限公司)
大慶油田內部管道占壓安全隱患治理思路及方法
朱啟光(大慶油田工程有限公司)
大慶油田經過多年發展,內部各類管道眾多,隨著城市發展,各類城市建筑物對油田內部各類集輸、注水、輕烴管道等油田設施逐漸形成占壓,不符合現行規范要求,形成了安全隱患。通過對目前油田內部管道占壓安全隱患形成的原因進行分析,危害進行分類,提出治理的方法,保障油田生產平穩安全運行。
油田;管道占壓;治理
隨著大慶油田的多年開發,油田內部管道不斷增多,共計投產各類管道約9×104km,而且隨著城市發展,城市建筑物逐步擴張,逐漸出現油田內部集輸、注水、輕烴等管道設施被建筑物占壓,或者安全距離不足的問題。
大慶油田生產區和生活區相互交織,政企有關土地使用、規劃建設審批溝通不暢,逐漸出現占壓油田管道或建在油區生產設施安全距離范圍內的問題。形成原因主要有以下兩種類型:
1)有市政府簽發的合法手續。這一類型的建筑物大多是市政府、區政府等為招商引資提供建設用地后建設的住宅小區、商服、各類市場、各種種植大棚等,由于油田設施建設在前,建筑物建設在后,建設時符合安全距離,但隨著建筑物逐步新建,油田設施安全距離逐漸縮小,造成大量的管線成片被建筑物占壓,或安全距離不足。
2)私搭亂建、臨時建筑的歷史遺留問題[1]。這一類型的建筑物大多是小型建筑物或是一些臨時建筑,市房,或臨時搭建的庫房、住宅、車庫、大棚等,沒有市政府簽發的合法手續,對油田內部管道及設施形成占壓。
根據GB50183—2015《石油天然氣工程設計防火規范》中規定:油田內部埋地敷設的原油、穩定輕烴、20℃時飽和蒸汽壓力小于0.1 MPa的天然氣凝液、壓力小于或等于0.6 MPa的油田氣集輸管道與居民區、村鎮、公共福利設施、工礦企業等距離不宜小于10 m,當管道局部管段不能滿足上述距離要求時,可降低設計系統,提高局部管道的設計強度,將距離縮短到5 m;地面敷設的上述管道與相應建(構)筑物的距離應增加50%[2]。注水管道安全距離參照油氣集輸管道規范處理[3]。
油田內部管道多數為集輸、輕烴、高壓注水管道,當被建筑物占壓或安全距離不足時,集輸、輕烴管道一旦發生泄漏,油氣易聚集,容易產生火災或爆炸;高壓注水管道由于壓力較高,泄漏時高壓水易對建筑物或人體造成極大傷害。根據大慶油田公司質量安全環保部相關規定,把人員密集程度和輸送介質危險程度作為分級標準,將占壓管線隱患分為三類:
1)一類占壓或不符合安全距離管道隱患為人員密集區的場所,占壓石油、天然氣(輕烴)和高壓注水干線,一旦發生泄漏,易發生群死群傷事故。
2)二類占壓或不符合安全距離管道隱患為人員相對較少場所,占壓輸油、輸氣、高壓注水等管線,一旦發生泄漏,易造成人員傷亡。
3)三類小的其它管線,發生事故后造成人員傷亡概率較小或一般情況下不能直接造成人員傷亡的。
大慶油田2014年開始,對油田內部占壓管道進行調查治理,共存在占壓管道隱患1727處,占壓管道1125條,占壓面積約609×104m2,其中一類占壓18處,二類占壓412處,三類占壓1297處。
截至2016年底,大慶油田內部管道占壓僅剩余121處,均已編制完成安全隱患專項治理方案,正逐步實施,其它地區也正在老油田改造工程中進行初步安排治理,預計2017年底,大慶油田內部管道占壓,可治理完畢。
經過管道占壓隱患治理,總結治理方案及現場處理經驗,主要有以下3種方法:
1)對于有路由可改線的管道占壓,以管道改線繞行為主。某聯合站外輸油管道長度為37.8 km,建于1994年,設計為螺旋縫埋弧雙面焊鋼管。隨著經濟的發展,管道沿線建設了一系列大棚和住宅,該管道被占壓較為嚴重,共計25處,其中二類占壓9處,三類占壓16處。
由于該管道被占壓管段較多,且多為連片大棚,拆遷費用較高,實施較為困難。而且建筑物基本緊鄰路兩側分布,離路200 m之外基本為農田耕地,地勢平坦開闊,無建筑物,有可改線路由。因此為解決該管道占壓問題,對該管道進行改線,繞開主要的大棚及村屯,共計新建輸油管道16.29 km[4]。
該管道改線在2015年施工完成,建筑物距離管道均在200 m以上,保證了周邊人民群眾安全、生產生活。
2)對于無路由無法改線的管道占壓,以拆遷地面建筑物為主。某市場位于大慶市某路兩側,占地面積166.33×104m2,區域內建筑物密集,該區域為采油某廠主力采油區塊之一,區域內共有1座轉油站、2座注入站、11座計量間、237口油水井(油井120口、水井117口)、外輸原油管線1條、轉油站站外輸油氣管線9條、注水干線10條、母液管線1條、污水管線2條、各類油水支管線320條。
該市場集中占壓25處,其中二類8處,三類17處。其中直接占壓8處,距建筑物5 m之內17處,由于區域內建筑物密集,油田設施被建筑物環繞,管道占壓均無改造路由。需要對占壓建筑物進行拆除。經統計,該市場區域內,共需拆遷房屋25處,拆遷面積1.83×104m2,經與大慶市政府緊密配合,管道占壓目前已拆除違章建筑1處,有償拆除2處,其余22處正在按計劃逐步實施。
3)對于無路由無法改線的管道占壓,且地面建筑物無法拆除的,對油田設施進行報廢為主。高某排注水干線建于1990年、高某排加密東注水干線建于2000年,管線均為Φ219×16 mm鋼管,高某排注水干線長度8651 m,高某排加密東注水干長度為4130 m,2條干線并行敷設,管道局部被百貨大樓與千盛百貨之間的廊橋占壓,屬一類占壓[5]。
由于該地區處于繁華商業區,人流和建筑物密集,無改線路由。而且百貨大樓屬于大慶地標式建筑,拆遷費用高昂,因此將高某排和高某排加密注水干線拆除,將掛接至該管道的13口注水井中6口井報廢,7口井就近接至附近配水間。目前該項目施工圖設計已完成,預計2017年施工完成。
1)加強對油田設施、管道的巡檢,在油田設施及管道周邊安全距離內新建建筑時,要及時發現、及時匯報,防止新的管道占壓隱患出現。
2)要將大慶油田內部油田設施管道檔案圖紙及時上報市政府備案,在市政府審批建設用地時能及時避開已建油田設施。
3)對于管道通行建筑物密集區時,設置管道警示樁,并定期巡檢。對于改線后,管道無法拆除的,需對可燃介質進行置換、掃線,消滅安全隱患。
4)新建管道距離建筑物較近時,管道應加設套管、增加壁厚,預留腐蝕余量,保障安全。
[1]大慶油田工程有限公司.油田油氣集輸設計規范:GB 50350—2015[S].北京:中國計劃出版社,2015:34-42.
[2]中國石油天然氣集團公司規劃總院.石油天然氣工程設計防火規范:GB 50183—2004[S].北京:中國計劃出版社,2004:42.
[3]大慶油田工程有限公司.油田注水工程設計規范:GB 50391—2014[S].北京:中國計劃出版社,2014:13-14.
[4]中國石油天然氣管道工程有限公司.輸油管道工程設計規范:GB 50253—2014[S].北京:中國計劃出版社,2014:10-11.
[5]中華人民共和國公安部消防局.建筑設計防火規范:GB 50016—2014[S].北京:中國計劃出版社,2014:25-26.
10.3969/j.issn.2095-1493.2017.05.016
2017-02-11
(編輯 鞏亞清)
朱啟光,工程師,2004年畢業于石油大學(華東),從事油田地面工程規劃設計工作,E-mail:zhuqiguang@petrochina.com.cn,地址:黑龍江大慶市讓胡路區大慶油田設計院總體規劃室,163712。