馬響亮 趙偉剛 王斌
摘要:現(xiàn)如今石油和天然氣依舊是我國主要能源,并且石油也是眾多化工生產(chǎn)的原料,隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,各行各業(yè)對油氣的需求也在不斷的擴大,但是,我國油氣的儲運技術(shù)現(xiàn)在仍舊落后于部分發(fā)達國家,部分油氣儲運還在應用傳統(tǒng)的技術(shù),而這些技術(shù)存在著許多的缺點,已經(jīng)影響到了我國油氣資源行業(yè)的發(fā)展,因此目前我國的油氣儲運技術(shù)已經(jīng)受到了社會各界的廣泛關(guān)注,并越來越被重視?;诖?,本文對當下油氣儲運技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展方向進行了闡述,并提出了幾項油氣儲運技術(shù)改善措施,期望能為提升我國的油氣儲運技術(shù)提供參考。
關(guān)鍵詞:油氣儲運技術(shù);挑戰(zhàn);發(fā)展方向
油氣儲運技術(shù)是當下社會經(jīng)濟發(fā)展中應用到的重要技術(shù),可以有效的改善我國能源分布不均的現(xiàn)狀,近年來我國加大油氣儲運技術(shù)的研究和應用,油氣儲運技術(shù)也得到了顯著的提升,其中“西氣東輸”項目的建設(shè)為我國西部地區(qū)的生產(chǎn)和生活提供了便捷[1]。但是在當前信息化的時代背景下,我國的油氣儲運技術(shù)和理念仍舊存在著一些問題,而各項科學技術(shù)的應用和油氣需求量的飛升給油氣儲運技術(shù)的發(fā)展和應用帶來了一定的挑戰(zhàn),為了提升我國的油氣儲運技術(shù),有關(guān)部門必須加快對油氣儲運技術(shù)的研究,提高其應用的先進性和科學性,為我國的能源運輸和應用提供保障。
1油氣儲運工程概述
油氣儲運工程就是連接油氣開采、加工、分配和銷售的過程(如圖一:油氣儲運工程)。它需要將油氣田內(nèi)開采的油氣進行收集,再通過一些管道運輸?shù)街贫ǖ膱鏊M行處理,處理完成后會將符合標準的油氣運輸?shù)较鄳奈恢眠M行儲存和應用[2]。油氣需要經(jīng)過特定的管道進行運輸、處理后才可以進行儲存或運輸并進行使用,因此國家在進行油氣儲運工程的建設(shè)時,都會將油氣開采和處理的環(huán)節(jié)加入到油氣儲運工程中,這種方式可以將油氣儲運工程的應用性充分的發(fā)揮出來,有利于提升油氣儲運的效率,有效的提高了我國的油氣儲運工程水平。
2油氣儲運技術(shù)的發(fā)展意義
當前隨著我們的生產(chǎn)和生活的加快,油氣的使用量也在與日俱增,但是實際上我國的油氣資源分布極為不均,這種現(xiàn)象催生了油氣儲運技術(shù)的出現(xiàn)和研究,油氣儲運技術(shù)已經(jīng)成為了我國使用油氣資源的重要方式。但是由于我國的油氣儲運技術(shù)起步較晚,因此這項技術(shù)在應用時還存在著諸多問題,為了促進我國油氣資源的使用,滿足各地區(qū)對油氣資源的需求,有關(guān)部門必須加大對油氣儲運技術(shù)的研究,針對現(xiàn)在技術(shù)中出現(xiàn)的不足和問題進行完善,并引進和創(chuàng)新油氣儲運技術(shù),促進油氣的管理和運輸效率,提升油氣資源的利用率[3]。目前,我國相較于個別發(fā)達國家來說油氣儲運技術(shù)處于滯后階段,已經(jīng)影響了我國的工業(yè)生產(chǎn)效率和人們的生活質(zhì)量,為了促進國民經(jīng)濟的增長,油氣儲運技術(shù)的研究已經(jīng)成為了當下發(fā)展的必經(jīng)途徑。并且油氣儲運技術(shù)的提升可以提高我國的對外輸出能力,有利于國外市場的開拓,是如今加快一帶一路建設(shè)和提升國際競爭力的重要助力。
3油氣儲運技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
3.1多年凍土地輸管道敷設(shè)技術(shù)
我國的國土面積遼闊,油氣資源也遍布大江南北,而部分油氣資源處于動土地帶,這些凍土地區(qū)的油氣輸運工程,需要我國具有一定的輸管道敷設(shè)技術(shù),并且技術(shù)需要足夠的完備,防止在建設(shè)完成后由于各種原因產(chǎn)生的運輸問題。如今我國的凍土油氣開采中的管道的敷設(shè)工作仍然是一大難題,在進行凍土地輸管道敷設(shè)過程中,需要考慮凍土的融沉和凍融問題,給凍土地輸管道敷設(shè)技術(shù)的應用帶來了一定的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)在我國的凍土地輸管道敷設(shè)通常應用的是常溫輸送管道,但是這種常溫輸送管道會隨著環(huán)境的變化出現(xiàn)一定的安全風險,給油氣儲運工廠帶來不利的影響,造成運輸中斷和資金投入增加[4]。即使現(xiàn)在我國現(xiàn)有的凍土地輸管道敷設(shè)技術(shù)的研究和應用逐漸成熟,但是,在面對長距離凍土輸送管道的凍融問題時,其施工的還存在一定的難度,施工完成后一會因為一些因素造成管道變形,并且管道敷設(shè)缺少相應的設(shè)計、施工、管理和維護的保障體系,導致了凍土地區(qū)的油氣得不到更好的開采和運輸。
3.2油氣混輸技術(shù)
油氣混輸技術(shù)是新研發(fā)的油氣儲運技術(shù),并且已經(jīng)已經(jīng)應用到了實際油氣輸運工程中(如圖二:油氣混輸智能控制系統(tǒng))。如涉及的海底混輸管道,可以將開采的石油和天然氣通過一條管道混合運輸出去,有效的提高了運輸?shù)男剩⒐?jié)省了投資建設(shè)成本。但是,由于我國的研發(fā)的多項流動態(tài)計算軟件還沒有被油氣儲運行業(yè)認可,因此其使用的范圍局限于國內(nèi),并且使用的效果也不明顯,因此不具備推廣的意義;而國外的先進設(shè)備和軟件比較先進,在這種情況下,我國的油氣輸運相關(guān)軟件大多依靠其他國家的軟件,嚴重影響了我國油氣儲運技術(shù)的國際競爭力[5]。另外由于我國大型多相混輸泵功率較低,容積較小和國外相比還有極大的差距,并且沒有相應的生產(chǎn)廠,因此油氣混輸技術(shù)技術(shù)在應用上還有很大的進步空間。
3.3海洋油氣儲運技術(shù)
我國的海洋面積極為遼闊,其中蘊含著大量的石油和天然氣,近幾年我國已經(jīng)開展了海洋油氣的探索和開采,但是由于海洋中的水壓較強,油氣的位置在深海下,因此有關(guān)的開采和管道鋪設(shè)技術(shù)人員需要在惡劣的環(huán)境中進行水下工作,這就需要技術(shù)人員具有極強的專業(yè)能力和素質(zhì)[6]。要保證在應用油氣儲運技術(shù)的過程中不出現(xiàn)差錯,確保設(shè)備能夠長時間的運轉(zhuǎn)和工作,并在高壓下進行開采,因為一旦儲運管道和開采出現(xiàn)問題,就會影響到海洋的環(huán)境,造成嚴重的污染,因此在進行海洋油氣開采的時候,需要將其中的困難解決才能實現(xiàn)海洋能源開采的進步(如圖三:海上油氣儲運系統(tǒng))。
3.4天然氣水合物儲運技術(shù)
天然氣會因為一些反應形成天然氣水合物,而油氣在管道中進行運輸?shù)臅r候,往往會因為管道內(nèi)部壓力和溫度的影響形成水合物,這些水合物會阻塞管道,影響到油氣的運輸。但是相比于天然氣來說,這些水合物運輸?shù)捏w積會相對的減少,因此我們應該將天然氣的這一特點重視起來,并采取有效的措施將這種優(yōu)勢發(fā)揮出來,運用到天然氣的儲運中[7]。近年來我國不斷增加對天然氣水合物儲運技術(shù)的研究投入,目前這項技術(shù)還處于試驗的階段,而發(fā)達國家已經(jīng)將天然氣水合物儲運技術(shù)應用到了油氣儲運中,并獲得了巨大的經(jīng)濟效益。當前天然氣水合物儲運技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)來自于兩個方面:一方面是怎樣降低儲存成本率;另一方面是如何提高水合物合成效率。
4油氣儲運技術(shù)的發(fā)展方向
4.1玻璃管道應用
玻璃管道的應用降低了金屬管道因為環(huán)境和油氣產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象,并且玻璃管道對交通運輸?shù)囊蟛桓撸诘乩砦恢貌患训牡胤揭部梢越ㄔO(shè)并投入使用。并且玻璃管道和傳統(tǒng)的儲運管道相比,其施工過程中應用的人力較少,并且施工的方式也更加容易[8]。目前,玻璃管道應用的優(yōu)勢主要有以下幾點:第一點,玻璃管道儲運技術(shù)對油氣儲運的技術(shù)和過程進行完善,可以使油氣在其中的流動性得到大幅度的提升;第二點,由于玻璃管道的施工流程和方式相對固定和簡單,因此其大幅度的縮短油氣儲運管道的施工工期,提高了工作效率。第三點,提升工作人員的綜合實力,也提高了油氣運輸?shù)姆€(wěn)定性。
4.2管道仿真技術(shù)
管道仿真技術(shù)就是應用現(xiàn)代化的信息平臺對于管道進行模擬和監(jiān)察,有效的優(yōu)化了管道輸運的組織系統(tǒng),是油氣儲運中未來的重要發(fā)展方向之一。管道仿真技術(shù)的應用是在信息數(shù)據(jù)收集的基礎(chǔ)上進行的,信息系統(tǒng)平臺會將油氣儲運區(qū)分為三個階段,在計算出儲運管道中的儲運高峰,通過數(shù)據(jù)的分析和處理對油氣儲運進行調(diào)節(jié)。另外,管道仿真技術(shù)會根據(jù)管道的運行形成模型,并將信息反饋到系統(tǒng)信息平臺中,管理人員可以以此實現(xiàn)對輸運過程的監(jiān)督和檢查,保證油氣儲運的正常運行,提高油氣儲運的效率[9]。近幾年,各國都在致力于管道仿真技術(shù)的研究,管道仿真技術(shù)已經(jīng)成為了當代油氣儲運技術(shù)信息化的象征。
4.3管道消磁
管道消磁技術(shù)目前是油氣儲運技術(shù)中的熱點研究技術(shù)。油氣儲運管道在進行安裝焊接的時候出有磁偏吹的現(xiàn)象,管道中電磁量的激增,會增加管道作業(yè)的安全風險。所以管道消磁技術(shù)的應用十分的重要,可以有效的解決油氣管道儲運中的存在的帶磁量問題。施工人員可以通過升溫法將繞線管道進行剩磁進行處理,實現(xiàn)油氣儲運管道的正常焊接和應用。另外,智能化清管也是現(xiàn)在管道消磁中常用的技術(shù)之一,通過將兩個單電焊機聯(lián)結(jié)在一起,消除管道電磁。
5油氣儲運技術(shù)改善措施
5.1加強監(jiān)管工作
首先,要將自動化技術(shù)應用到油氣儲運過程中,提升油氣儲運技術(shù)的應用效率,還可以檢測油氣儲過程中的加熱時間點。其次,要運用計算機技術(shù)等信息化技術(shù)和設(shè)備,對油氣儲運的輸送管的壓力、溫度、流量等信息記錄并整理,為油氣儲運技術(shù)改善和創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)參數(shù),為油氣儲運的管理提供數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)。最后,油氣儲運的工作人員需要運用網(wǎng)絡技術(shù)將油氣儲運觀察和計算的數(shù)據(jù)信息,傳輸?shù)接蜌庹究刂剖?,讓油氣站控制室的工作人員可以隨時掌握油氣儲運過程的情況和狀態(tài),提高油氣儲運的效率。
5.2加強設(shè)備管理的工作
油氣儲運管道會出現(xiàn)各種問題,因此有關(guān)的部門要制定并完善油氣儲運管道的維護、檢查制度,并為其配備相應的技術(shù)人員和管理人員,對其進行檢查和維護,一旦發(fā)現(xiàn)油氣儲運管道和有關(guān)的設(shè)備出現(xiàn)問題時,需要進行上報并及時采取有效的方式進行檢修。同時根據(jù)油氣儲運的特點和要求,需要對油氣儲運的管道進行檢查,對管道密集和重點的區(qū)域要加大檢修力度,保障油氣儲運管道的正常運輸,防止其出現(xiàn)泄漏和損壞。另外,油氣儲運技術(shù)想要得到有效的實施,還需要按照標準安裝靜電管道,由于國家下發(fā)了有關(guān)油氣儲運的安全規(guī)范和標準,因此石油化工企業(yè)在進行管道建設(shè)的時候需要對每個油氣儲運管段設(shè)置靜電接地裝置,其中一些人員較為稀少的高原、沙漠等地,在嚴格按照要求安裝完成電氣連接工作后有關(guān)人員需要對其進行檢查,保障油氣儲運設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。
5.3加強油氣儲運管道監(jiān)測控制
由于我國的油氣儲運管道大多采取的是金屬管道,這些管道在長期的使用中會受到外界和油氣中部分物質(zhì)的腐蝕,長期下來會影響到管道的運輸性能,如果沒有及時發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴重的管道,一旦其發(fā)生泄漏就會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生污染,并且會耗費大量的人力物力進行建設(shè)。因此為了完善油氣儲運技術(shù)需要加強對油氣輸運管道的防腐處理工作,通過采取合適的方式提高管道的防腐性能,并對其技術(shù)的進行修復。同時還要利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段油氣輸運管道進行及檢測控制,通過合理的運用科學技術(shù)實現(xiàn)對管道儲運油氣時的狀態(tài)進行監(jiān)測,并根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)和管道的性能參數(shù)進行對比,分析管道的防護能力,及時發(fā)現(xiàn)管道存在的問題,并采取有效措施對管道進行檢修和維護,以此實現(xiàn)管道防腐能力的提升。
結(jié)束語:我國的油氣資源豐富但是資源分布不均,并且油氣儲運技術(shù)和一些發(fā)達國家相比又處于落后的狀態(tài),因此研究和發(fā)展油氣儲運技術(shù)是當前油氣行業(yè)的重點問題。當下我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,油氣資源在我國工業(yè)發(fā)展中具有重要的作用,加大對油氣儲運技術(shù)的研究可以有效的提升油氣儲運的能力,促進我國工業(yè)的健康發(fā)展。但是我國的油氣儲運技術(shù)面臨著一些問題,需要科研人員和油氣儲運工作人員共用進行努力,創(chuàng)新儲運技術(shù)完善儲運管道管理和維護,以此促進我國油氣儲運的發(fā)展。
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作者簡介:馬響亮,1990出生,性別:男,民族:漢族,籍貫:陜西扶風縣,職稱:工程師,學歷:大學本科,主要從事石油天然氣行業(yè)油氣儲運工程設(shè)計。