管道安装技术在油气田地面建设中的应用
孙茂才
南阳市油田工程建设监理有限责任公司 河南南阳 473000
油气田管道的规划设计与建设等环节关系着油气运输效率及安全,是减少油气运输损失和降低安全风险的关键所在,也是扩大油气单位综合效益的重中之重,需要重视油气田地面建设,对管道安装技术做到灵活运用,保证把握管道制作、管道焊接、高压集气与管道防腐等技术应用要点,真正发挥出管道安装技术的优势与价值,因此在油气田地面建设中管道安装技术的应用探讨十分必要,具有一定现实意义。
一、管道安装技术在油气田地面建设中应用的重要意义
(⟶) 有助于保障油气田生产安全
管道安装质量决定着管道运输的密封性与安全性,管道连接位置的缺陷可能导致油气突然泄露,严重时引发大范围的火灾与爆炸等安全事故,所以管道安装技术的合理应用能够借助高标准焊接工艺来降低油气资源泄漏风险,同时搭配使用无损检测技术与设备,以此来保障油气田生产全过程的安全性与高效性。
(二)有助于提升油气田生产效率
在油气田地面工程中管道系统为重要核心,管道质量影响着生产效率与质量,所以通过模块化设计能够改变传统管道安装模式,再融入智能化监控技术与自动化阀门控制等技术来保证油气资源的输送合理,同时根据油气运输需要进行精准调控,减少人为干预,从而进一步提高油气田生产效率与质量,此外管道安装技术的应用能够科学延长管道使用整体寿命,避免因过早腐蚀而停产维修,为生产效率的提升带来有力保障。
(三)有助于推进油气田行业发展
近几年管道安装技术持续更新与升级,3D 打印管道构件与自动化焊接机器人等技术的应用为油气田地面工程技术革新提供诸多可能,推动油气田地面工程技术的全面革新,为深海等极端环境的油气开发与运输等工作的开展提供新的可能,同时先进与成熟的管道安装技术的应用能够实现油气田企业核心竞争力的提升。
二、管道安装技术在油气田地面建设中的应用策略
(一)管道制作技术的应用
在油气田地面建设中安装人员需要根据管道铺设需要提前做好管段制作,这就要求施工人员结合施工图纸当中具体要求在固定场所中完成管道的分段式切割,同步进行相应的加工与后续焊接等作业,达到减轻现场工作量的目的,也能够为管道后期运输提供便捷。在管道切割过程中施工人员要详细检查管段整体质量并完成切割大小的确定,结合现场地形与地质条件等特征,利用软件生成详细的分段图,确定各管段具体尺寸与材质,再合理运用管段制作技术,保证管段长度符合分段安装需要。针对钢质管道制作要考虑油田管道设计压力≤ 32MPa,气田管道设计压力 ⩽70MPa ,温度范围在 -40℃至 400℃,保证管道制作规范。在此前提下要对管段质量进行整体检查,还应结合施工节点位置进行针对性质量测试,待初次质量筛查工作结束后安排开展二次加强检测,确保管段质量达到使用标准,再根据管道安装规划内容有序进行管道铺设的各项工作,保证管道系统能够安全与正常使用。
( 二) 管道焊接技术的应用
在油气田建设中油气管道使用数量相对较多,其体积与重量大,需要采用分段方式进行运输与安装,所以需要通过科学的焊接技术将油气管道进行牢固焊接。在管道焊接技术具体应用过程中,一是做好焊接前的准备,考虑到油气田地面建设环境复杂,做好地形、地质与自然灾害风险等情况的全面勘测,根据勘测结果做好施工方案规划。针对地震风险高的区域,优先考虑选择抗震性能好的材料与焊接工艺。与此同时,重视坡口加工与组对,若管道壁厚 >3.5mm 时应加工坡口,管道壁厚在 3.5-8mm 时使用V 形坡口,管道间隙控制在 1.5-2mm之间,同时钝边为 1-1.5mm⨀ 。当管道壁厚 >20mm 时则选择U 型或者 ΔX 型坡口,管道间隙调整为 1-3mm ,注意管道组对时必须保持平直,两根管子错口量小于管壁厚的 20%⨀ 。二是合理选择管道焊接工艺,根据管道材质与管径等情况选择相应的焊接工艺,同时考虑壁厚与现场温湿度情况,考虑使用手工电弧焊、自动焊接或者半自动焊接等方式,如果管道为高强度钢管则要选择专用焊丝来提高焊缝整体的韧性与强度。三是在焊接过程中要求焊接专业人员谨遵焊接规范要求,结合油气田管道安装标准进行细致与规范焊接。例如,管道壁厚在3.5-7mm时焊接2 遍、壁厚在 8-12mm 时焊接3 遍、壁厚在 13-18mm 时焊接4 遍,要求每一遍焊缝的起点与终点应相互错开,并且保证连续焊接。在每一次焊接完成后必须进行操作面清理,待合格后开始下一次焊接,有效避免出现漏焊、空焊或者夹渣等质量问题,进一步提高焊接技术应用效果,也能够保证管道焊接质量及后续使用的安全性,一旦发现焊接位置存在质量问题则要求焊接人员马上安排重新焊接,确保焊接牢固。四是在完成焊接作业后需要做好消氢处理,以此来降低高强度钢焊缝位置的裂纹风险,可以使用磁粉与 X 射线等无损检测方式完成焊缝位置的详细检测,为焊缝内部质量带来有力保障。
( 四) 管道防腐技术的应用
在管道安装环节管道防腐技术的应用是保证油气资源安全与高效输送的重中之重,需要施工人员把握管道防腐技术应用要点。首先明确管道防腐技术分类,其中包括耐蚀材料技术、药剂防腐技术与涂镀层技术,例如,在管道表面位置均匀喷涂单层熔结环氧粉末形成具有防腐性能的涂层,确保油气田管道不会环境变化而过早腐蚀,即使管道遇到巨大冲击时可以凭借熔结环氧粉具有的良好抗腐蚀性与机械性来减少冲击对管道的影响,保护管道安全,但注意其防水性能有待提升,寒冷潮湿环境下有可能生成气泡。在防腐技术应用中,还可以使用环氧沥青涂料,其粘结力相对较强,可以有效避免油气管道出现腐蚀,这是因为其抗土壤与微生物腐蚀效用明显,但需注意其固化时间长,并且需要在固化过程中保证管道清洁,确保将防腐技术优势充分发挥。由于管道防腐技术具有多样性,还包括聚乙烯胶粘带技术、三层聚乙烯技术、液态聚氨酯防腐涂料技术及内防腐技术,所以需要施工人员根据具体安装情况进行选择与使用。其次是应用管道防腐技术前施工人员要做好管道材质与环境条件等主要因素的分析,完成防腐技术适用性与长效性的评定,制定最有效的防腐技术应用方案,同时施工前需要做好施工线路规划、生态环境考察与材料选择等各项准备工作。最后开展规范化的防腐技术应用,通过阴极保护技术的应用减少腐蚀介质对油气田运输管道的腐蚀,达到增强使用寿命和减少油气泄漏的目的。
结束语:
油气田地面建设对油气资源的开采与应用有直接影响,油气田工程企业必须重视地面管道质量与安全,保证管道安装技术的应用符合相关标准,重点做好管道制作、管道焊接、管道防腐与高压集气等技术的选择及应用,同步开展严格的质量检查工作,从细节入手将油气田地面建设整体质量、效率与安全做到提升,避免因油气泄漏而引发不同程度的事故,减少给周围环境与居民的不利影响,未来不断探索管道安装技术在油气田地面建设中应用的新思路与新途径,深度融合数字化技术并实现自动化与智能化转型,推动油气管道技术的高效化与环保化发展。
参考文献:
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