高含硫气田集输系统安全控制技术探究

高含硫气田集输系统安全控制技术探究

杨东峰

中石化西南油气分公司采气二厂四川省阆中市637400

摘要：随着我国能源建设工程项目的日益增多，对于能源输送系统的安全管理工作也越来越重要。本文重点围绕高含硫气田技术系统的安全控制议题进行了探讨，概述了高含硫气田集输工艺系统，分析了高含硫气田集输系统的防腐技术，论述了高含硫气田集输系统的安全控制技术，旨在不断提高我国能源输送系统的安全管理水平，进一步降低事故的发生率，更好地为社会民众提供安全可靠的服务。

关键词：硫化氢、高含硫气田、安全控制技术、集输系统

1引言

高含硫气田的安全管控一直是油气勘探开发领域的难题，一旦处理不当极容易引发重特大事故。随着油气开发技术的不断发展，高含硫气田的安全管控能力也在逐步提升。在高含硫气田的安全管控工作中一个重要的环节是集输系统的安全管理。本文对此进行了探讨，希望给同行们提供思路和启发。

2高含硫气田集输工艺系统概述

针对高含硫气田的特点对集输工艺系统进行了优化设计，摒弃了两相混输工艺，采用井场分离采出水和凝结水的湿气集输工艺。该集输工艺系统不仅可以实现集输管道的单相输送目的，大大减少了清管的频率，同时很好地解决了采出地层水量较大的问题，对于采出水流量的适应范围更广。另外，在高含硫气田集输过程中，天然气在高压条件下容易形成水合物，因此采取加热以及加入抑制剂的方法来有效避免水合物的形成。其中，加热方法是借助加热装置对分离后的天然气进行加热，阻止天然气温度达到露点温度，适用于正常生产过程中。而加入抑制剂的方法主要适用于开停工的情况。对于高含硫气田开发过程中的生产污水，采用先集中再输送到污水处理站，处理后的达标水进行排放或回用。在高含硫气田集输工艺系统中涉及到的设备及相关参数指标主要根据《（SY/T0612-2008）高含硫化氢气田地面集输系统设计规范》中来确定。

3高含硫气田集输系统的防腐技术

针对高含硫气田的特征，在集输系统的防腐管控方面采用综合防腐技术来提升防腐能力。

一是采用抗硫性能强的材料来构建集输管道及设施。比如在集输管道和关键的选材上，采用L360QS型无缝钢管，同时根据实际使用环境构建模拟实验，检测和评价所用管材是否符合相关的技术规范和标准。比如在压力容器的选材上，采用Q345或16Mn的抗硫碳钢材料，同时对所选择的容器材料进行硬度、力学性能以及其他相关性能检测评价。通过各种管道设施的材质质量进行检测和性能评价来提高高含硫气田集输系统的防腐能力。

二是采用加入缓蚀剂等化学试剂来减少或尽量避免集输管道系统的内腐蚀情况发生。在高含硫气田的井口以及出站管线口设置加药装置，通过投加缓蚀药剂来减少管道内部腐蚀。投加的时间间隔可以采用连续投加的形式，还可以根据管道内部监测数据来制定间隔型的投加方式，如每月或每季度投加一次缓蚀剂。另外，为了进一步提高集输管道内部的抗腐蚀能力，在集输管道正式使用前，可借助清管器对站外的集输管道线路提前进行一遍缓蚀剂的内部涂层处理。

三是通过建立高含硫气田集输系统的腐蚀监测系统，及时获得有效的集输系统腐蚀数据，便于制定解决对策，避免腐蚀现象发生更加严重的危害。集输系统的腐蚀监测系统包含腐蚀挂片、电阻探针以及极化探针，借助传感器装置对集输系统管道内部的腐蚀情况进行数据的采集，同时在中央控制室及站点控制室对这些实时的监测数据进行分析和处理，了解集输管道内部情况，一旦发现异常立即采取措施，通过调整缓蚀剂的投加量，投加频率以及投加配方，来减少管道设施的腐蚀情况，使高含硫气田集输管道系统能够安全稳定运行。

4高含硫气田集输系统的安全控制技术

（一）自动控制系统应用技术

自动控制系统是集实时监控技术、数据采集技术、分析处理技术以及管理优化技术于一体的安全控制系统。该系统由中央控制系统、过程控制系统以及设备仪表系统构成，除了中央控制室具备三个组成部分以外，其他的过程管理站点具备过程控制系统和设备仪表系统两部分。自动控制系统有效实现了中央控制室及站点控制室对高含硫气田集输系统的全线实时监控，同时也实现了对监控信息的及时分析处理，为集输系统的安全调度和安全管理工作提供了客观有效的建议。该系统的运用不仅降低了管理人力成本，同时时集输系统的安全管控工作越来越现代化、科技化，使安全控制管理工作水平得到较大提升。

（二）应急安全管控技术

针对高含硫气田集输系统发生安全事故处理的紧急性，在集输系统的各重要环节及关键部位安装紧急关停设备，通过这些紧急关停设备来形成有效的连锁关断系统，进一步提高紧急异常情况的处置能力。比如通过对设备仪表进行安全设计，构建安全仪表系统的关断逻辑，在对集输系统进行实时监测的过程中一旦检测出有某项或某几项参数出现异常情况，应急系统自立即启动，这些相关的集输设备自动进入关停状态，避免更大的危险事故发生。在紧急关断系统设计过程中，需要对关停的顺序进行层级的设定，如按照涉及范围大小的情况进行关停，采用气田出口关断、支线出口关断、集气站出口关断以及更多细化的集输生产工艺环节关断。在进行安全检测和隐患排查之后，可人工进行开启。

（三）安全泄放管控技术

在高含硫气田集输系统中对于气体安全泄放环节所采取的管控技术主要有放空火炬技术、安全阀技术。在集输系统中，所有高压设备及设施需要设置安全阀及放空系统，以此来避免气体泄放过程中危险事故的发生。在对高含硫气田集输管道系统进行检查或维修作业，需要先对站点的燃气进行检测，利用火炬技术进行放空后消除有害有毒气体，方可进行作业。另外，在高含硫气田集输系统的高压装置安装安全阀，通过安全阀的设置来有效控制燃气的泄放量，降低高压装置的危险性，保障集输系统的安全运行。

5结语

总之，高含硫气田的安全管理工作对于企业的运营有着至关重要的作用。管理部门务必结合油气田的实际情况，采用更加先进高效的集输系统安全管控技术，使油气集输事故发生率降到最低。

参考文献

[1]高含硫气田地面集输系统防腐技术综合应用浅析，朱向丽，《中国安全生产科学技术》，2012,08（6）

[2]SY/T0612-2008高含硫化氢气田地面集输系统设计规范，国家发展和改革委员会，北京：石油工业出版社，2008