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地下储气库地面设施风险评估及注采井安全性评价

作者:陈俊 阳小平  
评论: 更新日期:2010年10月13日

  需要确定其完整的潜在的破坏机理,且要可根据现场经验而修订。潜在破坏机理可能有以下几种形式:

  减薄:这种失效机理包括整体变薄和局部变薄,这种现象经常是在遇到腐蚀时发生的,包括:氨腐蚀、高温H2S/H2腐蚀、高温氧化腐蚀、高温硫酸/环烷酸腐蚀、HCl腐蚀、CO2腐蚀、HF腐蚀、酸性水腐蚀等;(近几年的生产数据表明,储气库采气期流体介质性质相对单一,腐蚀现象更易确定。)

  外部腐蚀包括隔离腐蚀:这种腐蚀被认为在隔离的设备和管线中发生的;

  低温脆裂;

  应力腐蚀破裂:这种失效方式通常能被考虑,但确切的破坏类型和显现方式应根据现场操作的特定条件来估计。应力腐蚀破裂破坏包括:炭化物破裂、腐蚀性断破裂、氯化物应力腐蚀破裂、HIC/SOHIC-HF(氢氟酸)、HIC/SOHIC(硫化氢环境)、氢氟酸环境、硫化应力裂纹、氨裂。

  其它可能的破坏形式也将给予考虑,非现场条件计算出来腐蚀率或敏感值也可以引入。

  4. 风险评估工具(软件)的引进

  目前已有多家致力于风险评估研究的世界知名的公司,其风险评估软件大多已商业化。风险评估软件的研制本身并不十分困难,重要的是这些商用软件中已包含了全球相当丰富的风险评估案例所需基础数据信息资料,这些数据信息是风险评估系统必需的基础信息和素材。因此引进国际成功风险评估软件并进行改进应用不失为明智之举。

  5. 注采井井筒系统安全性评价

  鉴于储气库注采井的工作状况远不同于一般的天然气井,其井筒安全性评价在我国乃至西方国家也没有成熟的技术,有关地下储气库注采井的安全性研究工作几乎还处于空白。但储气库注采井在反复的注采气过程中,其套管、水泥环、井壁岩石和储气地层都受到循环交变载荷的作用,直接影响井筒的安全可靠性及储气层的吞吐能力,进行专门研究、以防患于未然是极其必要的。开展此方面的研究的技术关键主要为:

  注采井系统的力学分析模型

  注采井系统的失效模式及可靠度研究

  四、储气库风险评估的预期成果

  地下储气库是陕京输气管道的重点配套工程,其建设的目的是为了保证向北京、天津和华北地区安全、平稳、足量供气,实现冬季调峰以及特殊情况下的应急供气。由于储气库在向京津以及华北地区冬季调峰供气中所发挥的不可替代的重要作用,储气库安全、平稳运行本身所带来的社会效益就是不可估量的。

  通过风险分析和基于风险分析结果的在役设备系统的检验,在降低设备风险级别的同时,优化提高设备的检验效率,避免传统检验的频率、程度和受检设备的风险极不相称的盲目性所带来的不必要的经济损失。由此带来的经济效益是潜在的、长期的。

  风险评估-在安全、环境和商务影响方面是一个重要的优化方法。然而应用风险评估来优化检验,或基于风险的检验(RBI)是一个相对较新的方法。近来随着这项技术的发展,使企业能够应用这个方法来评估和更好地掌握从操作、维护和检验计划中额外所获得的效益。RBI石油化工装置、管线及海洋石油设施中已有较为广泛的应用。鉴于储气库在应急调峰和应急供气方面的重要性和不可替代性,RBI在储气库的应用也将是发展的必然趋势,其社会效益不可估量。

  RBI 使用量化风险评估结果和生产可获得性分析来评估潜在的失效后果。RBI 综合了材料技术和力学模型来确定失效概率。RBI 可对过程设备、配管和集输管线在安全环境风险、生产损失和破坏成本方面进行量化排序,将检验聚焦于高风险设备和潜在的/存在的失效破坏机理,从而优化使用检验资源于关键资产。这些潜在地增加了成本节省的机会,因此RBI在储气库的应用也将带来潜在的经济效益。

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