埋地管道防腐层大修对管道运行的热力影响

点击数：847发布：2016-11-03　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

埋地管道防腐层大修对管道运行的热力影响

一 、 管道防腐层大修对土壤温度场的影响

2005年 3月，东北管网进行了大范围的管道防腐层大修。管道开挖后，原有土壤温度场发生了改变。在低输量下，土壤温度场的变化将影响管道的安全运行。2005年 4～5月 ，对铁秦线防腐层大修期间的运行数据进行了跟踪与分析。现场抽样结果显示，防腐层大修的客观条件已对管道的安全运行构成了威胁。现对东北管网防腐层大修引发的土壤温度场受破坏的问题进行分析。通过分析计算某输油管道的运行压力与温度数据，得到了统计特征值。对腐蚀缺陷深度，推荐指数分布，拟合得到了分布参数，这种方法能很好地从缺陷检测结果中得到缺陷深度的概率描述。统计分析缺陷长度和管材性能参数(屈服强度和拉伸强度)的结果表明，选用对数正态分布或正态分布是合理的，可以作为管道安全可靠性评定的指导性基础。
管道开挖后的散热方式发生了改变，随着开挖管段和裸管段数量的增多，传热系数 K值不断增大。传热系数、站间温降和出站温度都比 2004年同期数值有大幅度升高。原油进站温度下降，意味着要消耗更多的燃料油来提高出站温度。为此，对铁秦线管道防腐层大修期间的运行数据进行了跟踪分析，看出，管道的传热系数增加 ，散热损失增大，进站温度下降，耗油量增加。为了保证安全进站温度，必须提高原油的出站温度，但因受热力条件的限制，当土壤温度场的温度下降到一定程度时，进站温度势必会出现低于安全进站温度的工况。保证管道的最低进站温度(33℃)。因此，运行数据反映了一种进站温度逐渐降低、原油出站的温站胀度大幅度上升、站问距的温降增加、耗油量增加的现象。如果大面积开挖管道，该站问的散热损失必将增加，当散热损失量增加到一定程度时，将会产生热力不足现象，原油的进站温度会持续降低，此时管道一 旦停炉维修，就只能靠提高输量来保证最低进站温度。在提高输量运行时，压力突然波动会引起个别防腐作业管段发生意外事故而停输，如果停输时间过长，后果将不堪设想。如果不考虑管道实际运行工况，而只考虑在单位时间内完成防腐大修作业，管道的安全运行就得不到保证。
二、土壤热力条件分析
1、 运行数据分析

埋地管道开挖后，散热方式由单一的传导散热方式转变成对流、传导综合散热方式，这种散热方式与气候等多种因素使输油管道传热系数 K 值增加。传热系数的增加导致站问散热损失增大，表 2为防腐层大修期间各站段的站问热损失数据。在地温低的季节，防腐施工使散热损失增加值上升。凌海站 2005年 4月散热损失增加值几乎是一台加热炉的生产热负荷。在大修期问，如果按过去运行方式安排输油生产，即在一定的热负荷条件下运行，散热损失的增加必然导致进站温度逐渐下降。大修期间的运行数据表明，个别站段进站温度已低于规程规定的安全进站温度 33℃ 例如，葫芦岛和绥中两站，5月 22～23日进站温度只有 32．7℃和 32．9。C。针对这种特殊情况 ，个别输油站的加热炉必须满负荷运行，以提高原油的出站。

2、 防腐层大修进度与传热系数分析

2005年 4月，对凌海站管道的防腐层大修等数据进行了统计，由于基础资料有限，现只绘出该站管道传热系数与开挖进度的曲线图，一般情况下，开挖管道的管段数量越多，传热系数变化越大。在开挖段数少的日期内，传热系数的反常与裸露时间和地理环境有关，裸露时问越长，传热系数就越大。由此得到一种启发，即对 K值进行合理取值可以控制不同季节防腐大修的进度。根据现有的热负荷条件和计划输量，在规定最低进站温度的情况下，可以反算不同季节管道最大传热系数 K 值。如果大修期间的传热系数小于该热负荷下的极限 K 值，说明管道的热力条件可以保障防腐大修进度；如果传热系数接近最大K值，说明该站问热负荷不足，不能进行防腐大修施工，否则会影响管道的安全运行。在这种情况下，只能停止防腐大修作业，回填管道。当 K 值下降到一 定程度后，方可继续实施开挖作业。防腐大修期间管道的 K值与管道最大 K 值的幅度相差多少为宜，需要在今后的运行中统计和确定。目前，初步确定极限 K值以下降 0．2为宜。

三、改善管道热力环境的措施

针对目前管道防腐层大修中出现的热力条件恶化对安全输油造成的不利影响，应采取以下措施改善管道的热力环境。

(1)防腐大修必须考虑管道的安全运行工况，在有一定热负荷作保障的前提下，方可进行管道的防腐层大修。
(2)管道长期被水浸泡，土壤温度场的恢复时间无法预测。在这种情况下，管道一旦遇到突发事故，原有的安全停输时间就要进行调整。
(3)在土壤温度场发生改变的情况下，原油进站这期间主要的参数就是准确地预测调峰量和气温偏离正常温度的幅度。在储气库注气季节，天然气公司有一些自由支配的时间。若要进行储气库的设备维修，注气计划就可能终止 2O天或 30天。此外，在冬季气温上升时，也会向储气库注气，甚至有时在一天中，一部分时间用来采气，而另一部分时间用来注气。在特殊情况下，储气库也可进行日调峰。在采气期通过开关采气井的数量来实现日调峰，注气期可以通过启停注气压缩机组的数量来实现日调峰。

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