长庆气田集输管道本质安全设计技术

长庆气田集输管道本质安全设计技术

周妮妮卢鹏飞王军江

西安长庆科技工程有限责任公司陕西西安710018

摘要：长庆气田天然气在管道输送中，管线易受到腐蚀，这直接影响到气田集输系统运行的安全，因此天然气集输管线的安全设计是气田地面建设的一个关键问题。长庆气田自上世纪90年代开发靖边气田以来，便采取了一系列技术措施，保障了天然气的集输安全，并逐步形成了具有长庆气田特色的天然气集输系统安全设计技术，包括天然气输送工艺、路由选择及管材选型、腐蚀控制措施以及其他防护措施等，该技术在靖边气田成功应用20余年，并推广至整个长庆气田天然气区块。

关键词：天然气集输；管道集输；安全设计

1、概况

（1）管道类别多样：采气管线、集气支线、集气干线、外输管线。管径规格跨度大：DN50～DN1000，输量范围广：（1～1500）×104m3/d。

（2）输送介质复杂：下古气藏原料气中硫化氢含量变化大，采出水矿化度高。上古气藏原料气中水量变化大（0.5-2）m3水/104m3气。

（3）压力系统迥异：下古气藏原料气采气管线设计压力25MPa，上古气藏原料气采气管线设计压力6.3MPa。

（4）地形地貌不同：气田北部以沙漠丘陵为主；南部以黄土梁峁为主，地形复杂、沟壑纵横。

针对集输管道的特点，有针对性的进行设计，保证管道的本质安全。

2集输管道安全设计技术简介

为保证天然气集输管道的安全运行，设计主要以“工艺安全、管道材质、路由选择”为核心，辅以“防腐阴保、无损检测要求、水工保护、标识设计”等进行管道工程安全设计，使整个管道危险性降至最低水平。

2.1工艺安全设计方面

在井场设置关断阀，管线上下游站场的进出站区域设置关断阀及放空流程，保证管道安全运行。

2.2路由选择方面

（1）严格满足相关法律法规及标准规范规定的安全间距要求。

（2）各类规划区尽量避让；自然保护区必须避让；煤炭采空区存在塌陷风险，为保证管线运行安全，需全部避让。

（3）大面积高水位地段常见于平沙地和草滩地，此类地区在苏里格地区间或分布。在管线路由尽量避免通过此类地区，如必须通过，也要选择地下水位较低、无地表水、受影响长度较短的位置予以通过。

（4）黄土塬地区的管线路由尽量根据地形地貌，敷设于塬顶、梁、崾崄处，通过冲沟时选择两侧较宽、坡度较小的地方；如沟下有水，则还要选择水流平缓、洪水线较低的区域通过，减少不良地质对管道造成危害。

（5）气田内有纳林河、海流兔河、无定河等水系。河流穿越处选择在水流平缓、河道较窄、两侧河岸地形平坦的地方，减少对管道安全运行的影响。

最本质的保护管道安全的方法，是设计选线过程中，调查清场地一切情况，尽可能避开与敷设环境场地相关联的一切不良条件。

2.3制管方式及材质选择方面

含硫化氢气田采气管线、集气管道采用L245N（L245NS）无缝钢管，集气干线及外输管线采用L360M～L450M螺旋缝钢管，执行《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711-2011，与国际API5L标准一致。

中低压采气管线及DN300以下集气管线采用20#无缝钢管，执行《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008。

3预防安全设计的策略

3.1进一步细化设计文件，保障本质安全

（1）完善了《长庆气田产能建设地面工程标准化、数字化设计技术规定》；《天然气集输模块站场施工技术要求》；《天然气集输模块管道施工技术要求》。今后，每年将进一步梳理完善相关标准、技术要求，不留死角。

（2）含硫气体单井H2S含量从50mg/m3～9000mg/m3，变化幅度大，设计时缺乏各单井气质组分数据，无法进行针对性的设计。考虑到地面建设时间紧、任务重，待到试气资料到位后再开展设计不现实，考虑加强标准化说明书关于此部分的描述。

补充“站场、管线硫化氢含量适用范围，如试气或施工运行过程中现场气质组分变化，需及时反馈设计进行校核”，并增加了设备硫化氢含量适应性的描述，保障设计本质安全。

3.2进一步细化设计危险源辨识及风险评价

针对高后果区项目，成立审查小组，加强对此类项目全过程的质量控制。对于压力高、含H2S、高后果区的项目，前期方案及时策划、及时指导、及时纠偏，每个方案至少3次专家小组审查，把方案做细、做精。在初步设计、施工图阶段，对重点工程、新项目做好组织协调，对风险点加强校对审核，保证质量受控。

4、总结

集输管道本质安全涉及集输管道工程整个系统，本文所列的管道集输安全设计技术是从设计方面出发进行了详细的叙述，只有重视设计阶段的安全性问题，才能使集输管道后期建设、运行有了可靠保障，从本质上减免或消除管道安全风险，确保管道本质安全，才能避免能源的泄漏和环境污染，切实保障相关工作人员的人身财产安全，减少相应的重大损失。

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作者简介：

周妮妮：工程师，任职于西安长庆科技工程有限责任公司天然气工程设计部，主要从事油气田工程规划设计工作。