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含硫天然氣開發(fā)安全防控技術(shù)與管理措施

文檔作者：楊丹周毅張釗源文檔來(lái)源：西南油氣田公司川東北氣礦		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月17日
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含硫天然氣開發(fā)安全防控技術(shù)與管理措施
楊丹周毅張釗源(西南油氣田公司川東北氣礦，I匹1)lI達(dá)州635000)
摘要：天然氣作為一種清潔能源，被廣泛應(yīng)用于人們的日
常生產(chǎn)、生活中。因天然氣成分中含有硫化氫成分，它是一種
毒性氣體，具有較強(qiáng)的腐蝕性，在開發(fā)過(guò)程中，存在一定的安全
風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)就含硫天然氣開發(fā)安全防控技術(shù)進(jìn)行分析，并提出了
有效地管理措施，避免因天然氣泄漏引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)事故，以供
相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞：安全防控技術(shù)；管理措施；含硫天然氣
所謂的含硫天然氣，是指含有硫化氫成分的天然氣，硫化
氫作為一種劇毒氣體，易毒害人們地呼吸系統(tǒng)細(xì)胞，最終導(dǎo)致
死亡。含硫天然氣多分布于人口密集、地形復(fù)雜區(qū)域，一旦開
發(fā)過(guò)程中，出現(xiàn)泄漏，給人們生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，掌握含硫
天然氣開發(fā)的安全技術(shù)，加強(qiáng)開采過(guò)程中的管理，是避免發(fā)生
安全事故的重要途徑。
l含硫天然氣的開發(fā)安全防控技術(shù)
含硫氣田具備較強(qiáng)的酸性，容易腐蝕設(shè)備及管道，故在開
發(fā)過(guò)程中，需要加強(qiáng)技術(shù)管道完整性管理技術(shù)，具體包括以下
幾點(diǎn)。
1．1管道完整性檢測(cè)技術(shù)
開發(fā)含硫氣田過(guò)程中，內(nèi)腐蝕是影響管道完整性的關(guān)鍵因
素，它是含硫氣田與一般氣田在管道運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)因素方面存在的
主要區(qū)別“1。管道完整性檢測(cè)技術(shù)，包括腐蝕程度排序、內(nèi)腐蝕
位置預(yù)測(cè)、內(nèi)腐蝕敏感區(qū)域分析、選擇性開發(fā)檢測(cè)等，通過(guò)該技
術(shù)有利于綜合評(píng)價(jià)管道內(nèi)腐蝕情況。
就輸送酸性濕氣的集輸管道而言，可以利用分析腐蝕機(jī)
理、計(jì)算腐蝕速率及酸性氣體分壓、模擬流體動(dòng)力學(xué)及分析臨
界積液等技術(shù)方法，構(gòu)建以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)管道及概率分析為基
礎(chǔ)的內(nèi)腐蝕敏感區(qū)域預(yù)測(cè)方法，有助于管道內(nèi)腐蝕評(píng)價(jià)解決方
案的制定，從而全方位評(píng)估和了解管道內(nèi)腐蝕情況。
1．2材料適用性評(píng)價(jià)技術(shù)
分析管道失效、評(píng)價(jià)管道強(qiáng)度時(shí)，要評(píng)價(jià)材料的適用性，包
括沖擊、材料拉伸性能，管材化學(xué)成分，并測(cè)試材料的理化性
能，包括硬度、金相組織等。以此為前提，控制棺材斷裂、評(píng)價(jià)
延性止裂斷裂能力，評(píng)價(jià)硫化物應(yīng)力開裂及棺材抗氫致開裂能
力，從而對(duì)管材能否應(yīng)用于當(dāng)前輸送條件、能否出現(xiàn)裂化進(jìn)行
有效地分析，為評(píng)價(jià)管道強(qiáng)度提供科學(xué)依據(jù)參數(shù)。
1．3剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù)
管道存在腐蝕及對(duì)氫致開裂兩類缺陷，管道剩余壽命預(yù)測(cè)
技術(shù)，主要是對(duì)上述兩大缺陷的管道壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。其結(jié)果并
不是確定管道剩余的安全服役時(shí)間，而是提供參考依據(jù)，便于
確定再檢測(cè)周期及缺陷修復(fù)計(jì)劃。
評(píng)定氫環(huán)境下含裂紋管道的斷裂情況，模擬氫致開裂裂紋
擴(kuò)展情況及評(píng)定裂紋擴(kuò)展速率，對(duì)缺陷延長(zhǎng)至臨界缺陷時(shí)間的
計(jì)算，是氫致開裂缺陷的主要內(nèi)容。預(yù)測(cè)腐蝕缺陷的方法包括
兩種，一種是基于內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)法，另一種是電化學(xué)模型預(yù)測(cè)法。
1．4缺陷評(píng)估技術(shù)
管道缺陷評(píng)估技術(shù)，主要用于缺陷給管道完整性影響程度
的判斷，包括再檢測(cè)評(píng)估間隔的確定、是否需要修復(fù)缺陷管道
及缺陷管道的操作壓力范圍。評(píng)估缺陷類型包括凹陷、溝槽等
機(jī)械損傷；焊縫噘嘴、焊縫錯(cuò)邊等幾何缺陷，均勻腐蝕、點(diǎn)蝕和
局部腐蝕等體積型缺陷；未焊透、焊縫未熔合、裂紋等平面型
252 I化工蠆揮2016年3月
缺陷。
1．5場(chǎng)站檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)
分支交叉多、錯(cuò)綜復(fù)雜，是場(chǎng)站埋地管道的主要特征，傳統(tǒng)
的管道檢測(cè)手段無(wú)法滿足現(xiàn)階段管道檢測(cè)要求標(biāo)準(zhǔn)。雖然對(duì)
場(chǎng)站屢次進(jìn)行改建和擴(kuò)建，但仍無(wú)法清楚的了解和掌握地下管
道的分布及走向情況，更無(wú)法對(duì)其進(jìn)行全面檢測(cè)。即使是運(yùn)用
超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)，也存在一定的局限性，主要表現(xiàn)在，選擇檢
測(cè)點(diǎn)時(shí)，完全根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，未準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)內(nèi)外腐蝕敏感點(diǎn)，且
檢測(cè)埋地管道的距離有限。在上述問(wèn)題的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)研發(fā)形
成了三種技術(shù)，其一，在強(qiáng)制電流回路法的基礎(chǔ)上，形成了場(chǎng)站
管道探測(cè)技術(shù)；其二，在土壤腐蝕性及防腐層破損點(diǎn)的基礎(chǔ)上，
形成了管道外敏感點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)；其三，在流場(chǎng)多項(xiàng)流模擬的基
礎(chǔ)上，形成了管道內(nèi)腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)?；陬A(yù)測(cè)技術(shù)，充分利用
超聲掃描、超聲導(dǎo)波及射線等檢測(cè)手段，促進(jìn)了檢測(cè)針對(duì)性及
全面性的提升。
2含硫天然氣的管理措施
為了加強(qiáng)含硫天然氣的管理，首先構(gòu)建完善的HSE監(jiān)督組
織機(jī)構(gòu)，然后加強(qiáng)監(jiān)督管理制度建設(shè)，最后，認(rèn)真貫徹和落實(shí)
HSE監(jiān)督管理運(yùn)行機(jī)制。具體管理措施，包括以下幾點(diǎn)。
第一，做好進(jìn)場(chǎng)原材料的監(jiān)督管理工作。對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)的使
用的原材料，包括：焊材、管件、鋼管等的抗硫化物應(yīng)力開裂能
力及抗氫致開裂能力進(jìn)行驗(yàn)證。第二，加強(qiáng)焊縫內(nèi)在質(zhì)量的監(jiān)
督和控制。對(duì)焊接工藝評(píng)定的抗硫性能檢驗(yàn)項(xiàng)目及不同類型
力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，把與焊縫內(nèi)在質(zhì)量有關(guān)的因素，包括
焊接工藝的執(zhí)行、焊前預(yù)熱、焊后熱處理及層間溫度控制等，作
為重點(diǎn)監(jiān)督部位。第三，做好無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量監(jiān)督工作。運(yùn)用里
氏溫度計(jì)、可記錄型數(shù)字超聲波探傷儀及光譜分析儀等儀器，
抽檢焊縫質(zhì)量及金屬材料成分，并利用射線檢測(cè)底片，開展針
對(duì)性的核查吲。第四，制定檢查式表單。為了使含硫天然氣工
程項(xiàng)目更加細(xì)致化、規(guī)范化，將含硫天然氣工程質(zhì)量監(jiān)督的檢
測(cè)器具的應(yīng)用方法、抽查方法、檢查時(shí)機(jī)及抽查頻次等制定成
檢查式表單，使檢查內(nèi)容更加明確，保證各項(xiàng)檢查正常進(jìn)行。
第五，管理人員要了解并掌握與天然氣工程相關(guān)的規(guī)定規(guī)范，
在管理過(guò)程中，運(yùn)用先進(jìn)的管理方法進(jìn)行管理，保障各項(xiàng)技術(shù)
操作滿足要求標(biāo)準(zhǔn)．
3結(jié)語(yǔ)
含硫天然氣的開發(fā)，雖是一項(xiàng)惠及民生工程，但存在著較
大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，相關(guān)人員必須提高自身的安全風(fēng)險(xiǎn)意
識(shí)，對(duì)管道缺陷評(píng)估、材料適用性評(píng)價(jià)、內(nèi)腐蝕預(yù)測(cè)、剩余壽命
預(yù)測(cè)等技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)掌握，開發(fā)過(guò)程中，加大材料、儀器等檢查
監(jiān)督力度，并運(yùn)用先進(jìn)的管理手段對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行管理，真正
做到防患于未然，促進(jìn)我國(guó)含硫天然氣開發(fā)水平的提升。
參考文獻(xiàn)：
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與管理措施fJ】．天然氣工業(yè)，2014，34(10)：108—115．
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全、健康和環(huán)境，2015，15(2)：13—16．

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