徐南 江蘇建筑學(xué)院建筑工程管理學(xué)院

油田集輸站改造工程施工技術(shù)

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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(jiān)控系統(tǒng)的完好是集輸站的重要工作之一。防腐，能降低對管道和設(shè)備的腐蝕程度，延長使用壽命；防凍，能預(yù)防集輸站在冬季出現(xiàn)管道凍裂的現(xiàn)象，確保日常生產(chǎn)的順利進(jìn)行。完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)能及時對潛在的安全隱患和故障進(jìn)行預(yù)警，防止非法侵入的發(fā)生，維護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。涂防腐層、電化學(xué)處理、涂層加金屬粉是最常用的集輸站管網(wǎng)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(fā)生氧化反應(yīng)，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(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)的完好是集輸站的重要工作之一。防腐，能降低對管道和設(shè)備的腐蝕程度，延長使用壽命；防凍，能預(yù)防集輸站在冬季出現(xiàn)管道凍裂的現(xiàn)象，確保日常生產(chǎn)的順利進(jìn)行。完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)能及時對潛在的安全隱患和故障進(jìn)行預(yù)警，防止非法侵入的發(fā)生，維護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。某油田集輸站存在較嚴(yán)重的腐蝕、凍裂和安全監(jiān)控等隱患，為消除不良影響和潛在隱患，經(jīng)過對該站進(jìn)行實地勘察和論證，明確了集輸站改造工程的施工技術(shù)。

1 防腐施工

涂防腐層、電化學(xué)處理、涂層加金屬粉是最常用的集輸站管網(wǎng)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(fā)生氧化反應(yīng)，形成一層致密的氧化膜，減緩腐蝕；電化學(xué)處理是在對電解質(zhì)通電后使得鋼鐵表面附著一層難以氧化的金屬層，保護(hù)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(fā)生氧化反應(yīng)，將待保護(hù)的鋼材隔離開來。

集輸站改造工程中，地面管網(wǎng)外防腐和內(nèi)防腐是工作的重點，外防腐應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度和材質(zhì)，內(nèi)防腐主要考慮流體介質(zhì)的性質(zhì)。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(guān)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(yīng)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(jìn)行涂裝的鋼鐵構(gòu)件，應(yīng)采用厚漿型的環(huán)氧類涂層進(jìn)行修補[1]。根據(jù)不同的工作環(huán)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(huán)境下，應(yīng)選擇耐高溫的涂料。

為了保證涂層適應(yīng)溫度梯度變化，兼顧鋼鐵表面處理方式，底漆設(shè)計采用乙基硅酸鋅。施工過程中，表面噴砂處理達(dá)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(yīng)高于露點。為了確保高溫環(huán)境下的防銹功能，應(yīng)根據(jù)設(shè)計介質(zhì)的溫度選擇相應(yīng)的補口底漆、中間漆和面漆。若介質(zhì)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(huán)氧、聚酰胺環(huán)氧和聚氨脂類。若介質(zhì)溫度在120～200℃，采用抗熱型的富鋅環(huán)氧、丙烯酸硅酮和丙烯酸硅酮。若介質(zhì)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(yīng)進(jìn)行內(nèi)外補鋅處理，在進(jìn)行涂刷補鋅漆之前，應(yīng)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(zhì)量的關(guān)鍵，所以每完成一次噴涂作業(yè)，必須對涂層的厚度和附著力進(jìn)行一次檢測，并且保證檢查的隨機(jī)性。

2 防凍施工

（1）埋地管道及設(shè)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(shè)備的敷設(shè)應(yīng)在0.41m以下，盡量減少低溫環(huán)境的影響，降低保溫或伴熱的投入。若管道或設(shè)備所在的土壤溫度低于介質(zhì)凝固點10℃，可進(jìn)行保溫或伴熱。

（2）地面管道及設(shè)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(chǎn)、不流動和形成水合物的情況，應(yīng)對輸送含水濕天然氣或凝析天然氣的管道和設(shè)備進(jìn)行防凍保溫改造，防止水合物的形成，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。防凍保溫改造應(yīng)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(dāng)只輸送含水濕天然氣時，維持伴熱后溫度在5℃以上；②介質(zhì)凝固點為10℃，所以當(dāng)同時輸送含水濕天然氣或含凝析油的凝析天然氣時，應(yīng)維持拌熱后溫度在10℃以上?？刹捎秒姟⒄羝驘崴劝闊岱绞絒3]。

（3）燃料氣調(diào)壓裝置防凍措施。站內(nèi)燃料若選用凈化氣時，應(yīng)注意避免在節(jié)流和調(diào)壓時形成水合物，可不進(jìn)行保溫和伴熱。當(dāng)形成水合物時，應(yīng)對包括節(jié)流閥在內(nèi)的管道和儀表等相關(guān)設(shè)備進(jìn)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(nèi)燃料若選用濕天然氣時，節(jié)流閥、管道和儀表等相關(guān)設(shè)施均應(yīng)進(jìn)行伴熱和保溫處理。

（4）采氣樹防凍措施。環(huán)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(dāng)月平均氣溫低于0℃時，為了避免井口流動溫度過低導(dǎo)致形成水合物，應(yīng)對井口進(jìn)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(yīng)對井口和工藝儀表、管道進(jìn)行伴熱保溫處理，提高天然氣的放空量。必要時，應(yīng)對采氣樹進(jìn)行伴熱保溫處理，防止天然氣在井口一級節(jié)流閥前形成水合物。

（5）結(jié)構(gòu)防凍措施。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膬鐾翆由疃群突A(chǔ)的埋置，用粗砂換填基底。基礎(chǔ)位于地下水位之上時，為了減小切向凍脹力，應(yīng)把非凍脹性的中砂和粗砂回填在基礎(chǔ)的側(cè)表面。冷橋現(xiàn)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(gòu)件直接接觸室外寒冷空氣產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象，對外墻進(jìn)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(jìn)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(jiān)控系統(tǒng)改造

（1）實時參數(shù)監(jiān)控。為了提高現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理效率，構(gòu)建實時和歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和查詢、智能處理，為日常工作提供數(shù)據(jù)支持。構(gòu)建的參數(shù)監(jiān)控體系應(yīng)滿足以下功能：①系統(tǒng)的手動控制與參數(shù)設(shè)置；②系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時動態(tài)顯示；③技術(shù)圖表和統(tǒng)計分析；④設(shè)備管理及數(shù)據(jù)歸檔紀(jì)錄功能；⑤基于Web的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理；⑥數(shù)據(jù)采集與管理；⑦系統(tǒng)日志、故障及停機(jī)時間分析；⑧自動控制和系統(tǒng)過程優(yōu)化；⑨安全管理及用戶權(quán)限；⑩數(shù)據(jù)綜合報表與運行趨勢顯示。

（2）分級報警及安全保護(hù)。分級報警及安全保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)建是安全監(jiān)控系統(tǒng)改造的重點，旨在觸發(fā)應(yīng)急救援指揮和調(diào)度，為異常情況的處理贏得時間。分級報警及安全保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)建的方向應(yīng)能根據(jù)風(fēng)險等級觸發(fā)相應(yīng)的反饋動作，實現(xiàn)現(xiàn)場及遠(yuǎn)程多級報警，保證集輸站的安全運行。

（3）智能診斷與預(yù)警。目前，關(guān)于集輸站的故障、預(yù)警信號、安全隱患、應(yīng)急處置措施和事故類型都缺少系統(tǒng)的分析和研究，而智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建能對集輸站的運行狀態(tài)進(jìn)行實時評估，結(jié)合現(xiàn)場的各類信息，對可能的故障點進(jìn)行診斷、分析和提供處理意見。智能診斷與預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：①系統(tǒng)設(shè)備的自檢和故障定位；②安全等級的自動分析；③系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時評價；④專家系統(tǒng)提供事故的預(yù)警和現(xiàn)場應(yīng)急措施；⑤系統(tǒng)故障的智能分析和險情排除。

（4）多媒體監(jiān)控。對集輸站的多媒體監(jiān)控進(jìn)行改造，保證達(dá)到包括站區(qū)出入口和油庫區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域的無死角監(jiān)控，并盡可能增大監(jiān)控區(qū)域的范圍。配備專門的防爆電話，加強相關(guān)崗位的聯(lián)動和配合。建立視頻報警及與數(shù)據(jù)監(jiān)控聯(lián)動報警機(jī)制，方便問題的發(fā)現(xiàn)。改造后的多媒體監(jiān)控應(yīng)具備以下功能：本地及網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動錄像和回放、音頻調(diào)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(chǎn)管理信息子系統(tǒng)。作為安全監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)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(jìn)行挖掘和分析，還可以以圖表的形式展現(xiàn)出來，實現(xiàn)可視化，為日常工作提供參考。

[1]宋新紅．沙埝油田集輸系統(tǒng)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(chǎn)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