4 第20卷 第3期 石 油 规 划 设 计 2009年5月
油气田常用非金属管道标准体系研究
(中国石油天然气股份有限公司规划总院)
韩方勇. 油气田常用非金属管道标准体系研究. 石油规划设计,2009,20(3):4~7
韩方勇*
摘要 对油气田常用非金属管道的种类、特点进行了对比分析,介绍了非金属管道在油气田的应用情况及各类非金属管道的性能和适用条件,对中国石油部分油气田非金属管道应用数量进行了分类。通过对目前非金属管道应用中的标准情况的分析,掌握了非金属管道在产品制造和验收、工程设计、施工及验收、使用及维护过程中的标准情况,提出了非金属管道应用标准体系及相应标准的应对措施,及建立和完善非金属管道应用的建议。
关键词 油气田 非金属管道 制造 工程设计 验收 施工 使用 标准 体系
目前,在国内各油气田非金属管道的应用中,存在着制造标准不统一、产品质量良莠不齐、设计选型无依据、产品验收检验技术和方法不完善等问题,严重影响着非金属管道的推广应用。
为了规范非金属管道在产品制造、工程设计、产品验收检验、施工与验收、使用及维护中的技术要求和方法,有必要建立适宜的标准规范,逐步规范市场,提高非金属管道的应用技术水平。针对目前非金属管道应用标准的情况,结合油气田地面工
程对非金属管道的要求,应提出非金属管道应用中的相关标准,建立非金属管道应用标准体系。
1 中国石油应用非金属管道现状
1.1 油气田常用非金属管道的种类及特点
目前,油气田常用的非金属管道主要有玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管、柔性高压复合管、塑料合金复合管等,常用非金属管道的主要性能特点及适用条件见表1。
表1 油气田常用非金属管道性能特点数据
管道类型
酸酐固化
胺类固化
钢骨架塑料复合管
连续增强塑料复合管
柔性高压复合管
塑料合金复合管
玻璃纤维增强塑料复合管
管径/ mm DN40~DN200
DN40~DN200 DN65~DN500
DN40~DN350
DN40~DN400
DN40~DN100
适用温度/ 适用压力/
℃ -40~80
-40~93
-35~70 -40~90
-30~50
-30~70
≤32 ≤32
≤25 ≤3.5 ≤30 ≤30
MPa ≤25
连接方式螺纹
螺纹法兰电熔螺纹螺纹法兰活接头法兰活接头法兰
单管长度/
m 9.2
9.2 6、8、10、12
8
8
100~1200
200
使用寿命/
a 30~50 30~50
30~50 30 30 30 30
适用介质
水、原油、天然气、CO2、H2S、聚合物配制液等
水、原油、天然气、CO2、H2S、三元配制液等 水、原油、聚合物母液、天然气等
水、原油、聚合物母液、天然气等
水、原油、天然气、醇液等
原油、水、聚合物、碱、酸等
水、原油、天然气、聚合物等
玻璃 纤维管
DN50~DN150 -50~260
* 韩方勇,男,高级工程师。1990年毕业于石油大学石油储运专业,获学士学位,现在中国石油规划总院从事油气集输储运的科研、及规划工作。通信地址:北京市海淀区志新西路3号938信箱,100083
第20卷 第3期 石 油 规 划 设 计 5
1.2 中国石油非金属管道应用情况
据不完全统计,截至2007年底,大庆、吉林、长庆、新疆、大港、华北、辽河、青海、玉门9个油气田已建成各类非金属管道10371km,其中,玻璃纤维管最多,达到了6616km,占总数的63.8%。根据各油气田非金属管道应用数量统计,大庆油田应用量达到5078km,占49.0%。
总体上看,非金属管道已在油气田得到广泛的应用。这些非金属管道分别应用于油气集输系统、注水系统、供水及水处理系统、三元复合驱及聚合物驱注采系统中,典型油气田生产系统非金属管道应用种类统计见表2。
表2 油气田应用非金属管道类型
油田生产系统 油气集输系统
管道类型
品性能、适用范围、安装方式等方面有较大的差别,尚未建立完善的石油行业非金属管道工程设计方法和规范。目前,只有大庆油田公司于2005年建立了高压玻璃纤维管道、钢骨架聚乙烯塑料复合管道、连续增强塑料复合管的工程设计企业标准。由于设计方法和标准不完善,造成非金属管道的产品无序竞争。
2.4 非金属管道施工及验收标准
除玻璃纤维管已建立了石油行业的施工及验收规范《玻璃纤维增强热固性树脂压力管道施工及验收规范》SY/T0323—2000外,其他非金属管道均未建立国家和行业的施工及验收规范。非金属管道在管道装卸、运输、安装、管沟回填等方面对施工工艺和施工条件要求较高,由于在管道建设中缺乏必要验收指标和方法,难以鉴定施工中的一些缺陷,造成管道投产后出现破裂、渗漏等现象,影响了管道安全正常生产。
2.5 非金属管道使用及维护标准
目前,只有玻璃纤维管已建立了石油行业的使用和维护规范《玻璃纤维管的使用和维护》SY/T6419—1999,其他非金属管道均未建立国家或行业的使用及维护规范。
低压玻璃纤维管、连续增强塑料复合管、柔性高压复合管、玻璃增强塑料复合管
注水系统(包括天高压玻璃纤维管道、塑料合金复合管、柔性高然气注醇) 压复合管、玻璃增强塑料复合管 供水及水处理系统 钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管 三元复合驱及聚合
玻璃纤维管道(胺固化)、钢骨架塑料复合管
物驱注采系统
2 非金属管道标准现状
2.1 非金属管道制造标准
目前,国内只有玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管两种非金属管道建立了行业的产品制造标准,其他非金属管道的生产均是采用制造商自己制定的企业标准。
由于非金属管道的制造标准不统一,不同厂家的产品质量差别较大,因此由管材本身质量造成的管道损坏事故时有发生,影响了油气田输送管道的安全生产。
2.2 非金属管道产品验收检验标准
目前,国内尚未建立非金属管道产品验收检验的国家或行业标准,只有大庆油田于2005年建立了玻璃纤维管、钢骨架聚乙烯塑料复合管、连续增强塑料复合管的产品验收检验企业标准,并规定了相关的产品验收检验方法和指标。由于非金属管道产品验收检验没有统一的标准,造成非金属管道的关键性能参数及技术指标不明确、缺乏统一的性能检测技术依据。
2.3 非金属管道工程设计标准
同金属管道的工程设计相比,非金属管道在产
3 建立常用非金属管道标准体系
3.1 非金属管道制造标准体系
在非金属管道制造方面,应在已有的玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管标准的基础上,增加其他类型的非金属管道制造标准。共需10个标准,其中,已有行业标准5个,需新建行业标准5个,详见表3。
表3 非金属管道制造标准体系
标准名称
高压玻璃纤维管线管
低压玻璃纤维管线管和管件
给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管 钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管 工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管 孔网钢带塑料复合管 连续增强塑料复合管 柔性高压复合管 塑料合金复合管
玻璃纤维增强塑料复合管
现标准代码 SY/T6267—2006 SY/T6266—2004 CJ/T123—2004 CJ/T189—2007 HG/T3690—2001
采用行业标准
建立行业标准
应对措施
3.2 非金属管道产品验收检验标准体系
在产品验收检验方面,对玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管3种管道,在企业标准的基础上,通过修订完善,建立石油行业标
6 韩方勇:油气田常用非金属管道标准体系研究 2009年5月 准;对其他非金属管道,则需要新建石油行业标准。共需8个产品验收检验标准,其中,企业标准升级石油行业标准3个,新建行业标准5个,详见表4。
表4 非金属管道产品验收检验标准体系
标准名称
现标准代码
应对措施
玻璃纤维管线管验收条件 Q/SY DQ1094.1—2005
钢骨架聚乙烯塑料复合管 Q/SY DQ1094.2—2005 在企业标准的基
础上,制定行业验收条件
连续增强塑料复合管验收 Q/SY DQ1094.3—2005 标准 条件
钢丝网骨架塑料(聚乙烯)
复合管验收条件 孔网钢带塑料复合管验收
条件 柔性高压复合管验收条件 塑料合金复合管验收条件 玻璃纤维增强塑料复合管
验收条件
新建行业标准
3.4 非金属管道设计标准体系
在非金属管道的工程设计标准方面,对玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管,应在企业标准的基础上,通过修订完善建立石油行业标准;对柔性高压复合管、塑料合金复合管、玻璃纤维增强塑料复合管等其他尚未建立工程设计标准的非金属管道,建立石油行业标准;共需6个工程设计标准,其中升级完善标准3个,新建行业标准3个,详见表6。
3.5 非金属管道施工及验收标准体系
在非金属管道的施工及验收标准方面,玻璃纤维管可采用《玻璃纤维增强热固性树脂压力管道施工及验收规范》标准;对钢骨架塑料复合管等非金属管道,应新建石油行业标准;共需6个非金属管道施工及验收标准,其中采用石油行业标准1个,新建行业标准5个,详见表7。
3.6 非金属管道使用及维护标准体系
在非金属管道的使用及维护方面,玻璃纤维管可采用《玻璃纤维管的使用与维护》标准;对钢骨架塑料复合管等非金属管道,应新建石油行业标准;共需6个非金属管道使用及维护标准,其中采用行业标准1个,新建行业标准5个,见表8。
3.3 非金属管道主要性能参数检验试验方法
在产品验收检验标准中,涉及到各种非金属管道性能参数的试验方法,针对玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管等6种非金属管道,共有26种检验方法,详见表5。
表5 非金属管道主要性能参数检验试验方法
检验内容 树脂含量
树脂不可溶分含量 失效压力 短时静液压 巴氏硬度 耐化学性
轴向拉伸性能 轴向压缩性能 抗压性能 弯曲性能 试件制备 短时静液压 收缩率 尺寸 交联度
玻璃化转变温度 疲劳试验
受压开裂稳定性 不圆度
直径变化率 长度变化率 开裂稳定性 弯曲强度 开裂稳定性 轴向拉伸
检验方法
玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法
玻璃纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法
纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法 纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法 增强塑料巴柯尔硬度试验方法
玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法 纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法 纤维增强热固性塑料管轴向压缩性能试验方法 纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法 纤维增强塑料弯曲性能试验方法
塑料试样状态调节和试验的标准环境
流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法 聚乙烯管(PE)材纵向尺寸回缩率的测定 塑料管材尺寸测量方法
交联聚乙烯(PE-X)管材与管件交联度的试验方法
采用示差扫描量热计(DSC)测定玻璃化转变温度的试验方法高压玻璃纤维管线管短时循环压力的试验
钢骨架聚乙烯塑料复合管受压开裂稳定性试验方法 钢骨架聚乙烯塑料复合管尺寸检验方法 连续增强塑料复合管直径变化率试验方法 连续增强塑料复合管长度变化率试验方法
连续增强塑料复合管受压开裂稳定性试验方法 柔性高压复合管弯曲性能试验方法
柔性高压复合管受压开裂稳定性试验方法 柔性高压复合管轴向拉伸性能试验方法
标准代码
GB/T2577—2005 GB2576—2005 GB/T5351—2005 GB/T5351—2005 GB/T3854—2005 GB/T3857—2005 GB/T5349—2005 GB/T5350—2005 GB/T5352—2005 GB1449—2005 GB/T2918—1998 GB/T6111—2003 GB/T 6671—2001 GB 8806—1988 GB/T18474—2001 SY/T6267—2006附录C
应对措施
采用国家标准
采用行业标准
Q/SYDQ1094.1—2005附录B Q/SYDQ1094.2—2005
在企业标准的
Q/SYDQ1094.2—2005
基础上,制定行
Q/SY DQ1094.3—2005
业标准
Q/SY DQ1094.3—2005 Q/SY DQ1094.3—2005
建立行业标准
第20卷 第3期 石 油 规 划 设 计 7
表6 非金属管道设计标准体系
标准名称
现标准代码
应对措施 在企业标准的基础上,制定行业标准
玻璃纤维管设计规范 Q/SY DQ1092.1—2005
钢骨架塑料复合管设计Q/SY DQ1092.2—2005 规范
连续增强塑料复合管设Q/SY DQ1092.3—2005 计规范
柔性高压复合管设计规范
塑料合金复合管设计规范
玻璃纤维增强塑料复合
管设计规范
建立行业标准
表7 非金属管道施工及验收标准体系
标准名称
玻璃纤维增强热固性树脂 压力管道施工及验收规范
钢骨架塑料复合压力管道施工及验收规范
连续增强塑料复合压力管道施工及验收规范
柔性高压复合压力管道施工及验收规范
玻璃纤维增强塑料复合压力管道施工及验收规范
塑料合金复合压力管道施工及验收规范
现标准代码 SY/T0323—2000
建立行业标准应对措施 采用行业标准
建立行业标准
建立行业标准
建立行业标准
建立行业标准
善,建议尽快开展针对不同非金属管道产品验收检验方法和指标的研究,针对对不同类型的非金属管道确定合理的检验方法和适宜的检验指标,建立或完善相关的产品验收检验标准。
非金属管道应用中缺少工程设计规范、施工及验收标准,建议尽快开展玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管等非金属管道的工程设计标准的研究,开展钢骨架塑料复合管、柔性高压复合管、塑料合金复合管等非金属管道施工及验收标准的研究。
今后,随着非金属管道制造工艺和技术的发展,可能还会出现更多种类、不同性能的非金属管道,非金属管道的应用范围和条件也会发生变化,非金属管道应用标准体系可根据需要进行扩充和调整。
参考文献:
[ 1 ]Specification for high pressure fiberglass line
pipe,API SPEC 15HR-2001.
[ 2 ]高压玻璃纤维管线管规范[S]. SY/T6267-2006. [ 3 ]低压玻璃纤维管线管和管件[S]. SY/T6266-2004. [ 4 ]玻璃纤维增强热固性树脂压力管道施工及验收规范
[S]. SY/T0323-2000.
[ 5 ]玻璃纤维管的使用与维护[S]. SY/T6419-1999. [ 6 ]工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管[S]. HGT 3690-2001.[ 7 ]给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管[S]. CJ/T 123-2004.
(聚乙烯)复合管[S]. CJ/T 189-2007. [ 8 ]钢丝网骨架塑料
[ 9 ]徐文杰. 非金属管道在油田中的应用评价[J]. 油气
田地面工程,2002,21(3):128~129. [10]李 忠等. 非金属管道在塔里木油田集油系统的应用
[J]. 油气储运,2003,22(1):37~39. [11]董 鹃. 国外新兴的复合材料和先进制造技术在油田
中的应用[J]. 纤维复合材料,2003(2):45~47.
收稿日期:2008-09-24
编辑:马三佳
表8 非金属管道使用及维护标准体系
标准名称
玻璃纤维管的使用与维护 钢骨架塑料复合管的使用与维护 连续增强塑料复合管的使用 与维护 柔性高压复合管的使用与维护 玻璃纤维增强塑料复合管道 的使用与维护 塑料合金复合管的使用与维护
现标准代码 SY/T6419—1999
应对措施 采用行业标准建立行业标准
建立行业标准建立行业标准建立行业标准
建立行业标准
应根据非金属管道在制造、产品验收检验、工程设计、施工及验收、使用及维护的需要,结合目前常用非金属管道的标准建立情况,建立油气田常用非金属管道应用标准体系。
在非金属管道应用标准体系中,共有5大类61个标准。其中,有15个标准采用现有的国家标准,3个标准采用现有的行业标准,企业标准完善后建立行业标准17个,新建行业标准26个。
4 建议
非金属管道产品验收检验技术方法和指标不完
Vol.20 No.3 Petroleum Planning & Engineering May. 2009 49
ABSTRACTS
OF ARTICLES
Trend Analysis on the Development of Natural Gas Conditioning Technology
Ba Xili,et al.
The classification of natural gas by the content of H2S and CO2 is the key of process selection in the natural gas conditioning. The variance in standards between domestic and foreign reservoir classifications was introduced. The status quo of domestic natural gas conditioning technology was described. The conditioning technologies of H2S content less than 100g/m3 reached or approached advanced international level,but there still existed gaps in desulfurizing solution ,key equipments,catalyzer etc. Some suggestions for the future work were put forward by analyzing the development trend of natural gas conditioning technology.
Research on the Standard System of Nonmetallic Pipelines Used in the Oil-Gas Fields
Han Fangyong
The sorts and characteristics of nonmetallic pipelines used in the oil-gas fields were analyzed. The application of nonmetallic pipelines to the oil-gas fields,the performance and applicable conditions of various nonmetallic pipelines were introduced. Nonmetallic pipelines used in PetroChina were classified by quantity. The standards of nonmetallic pipelines in manufacture and receiving inspection ,engineering design,construction and receiving inspection,operation and maintenance were presented by analyzing the application standards of nonmetallic pipelines. Measures on applying the standard system of nonmetallic pipelines,and suggestions on establishing and improving the adoption of nonmetallic pipelines were put forward.
Fault Tree Analysis Method of Gas Turbine-Driven Compressor
Chen Chen,et al.
The gas turbine-driven compressors broke down during installation and operation,which directly affected the reliability of gas transportation and the safety of the station. The Fault Tree(FT )with the gas turbine-driven compressor failure as the top event was established by analyzing the various factors causing the gas turbine-driven compressor failure. According to the Fault Tree Analysis(FTA ),the minimal cut set was obtained,and the main failure form of the gas turbine-driven compressor was confirmed. Recommendations of improving the reliability of the gas turbine-driven compressors were presented.
An Approach to Natural Gas Market Value for City Gas
Hao Yu,et al.
City gas is the main application field of natural gas. City gas attracted a lot of attentions all the time,due to its price directly affected residents’ living. In the traditional market value method,alternative fuel price was adopted for conversion,which could not reflect the demand characteristics of various end users,thus not suited to multiple development of natural gas utilization. According to the theory of
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market value and the demand characteristics of various end users,market value methods of various users and city gate were discussed. The analysis model of market value was established to analyze the market value of city gas more accurately.
Strategy Study on MES-oriented Scheduling Model in the Refinery
Liu Tao ,et al.
Based on the model-forming platform of PS(Production Scheduler ),using the refinery as the object of study,the lubricating oil scheduling model was established by multi-objective programming combining efficiency object with performance object. B&B(Branch and Bound)and LP(Linear Programming)algorithm were adopted to solve the model. In the quality-constrained gasoline blending model,MILP (Mix-Integer Linear Programming)model and NLP (Nonlinear Programming )model without integer variable were established respectively by the decomposition strategy of route and quality. The SLP (Successive Linear Programming)method was adopted to solve the quality model. Based on the Linear Programming and object-oriented method,combining classified decomposition strategy,discrete time scheduling model was established. The results of modeling ,solving ,and emulation proved that the multi-objective planning method was applied to partial model and integral model in the refinery. The linear planning solution strategy combining B&B and SLP algorithm was applied to solving large scale scheduling model.
An Approach to Budget Management Mode of Operation and Maintenance Expenses for PetroChina Information System
Du Min
With the expansion of application range and the enhancement in maintenance level,the operation and maintenance expenses for PetroChina information system increased yearly. The management mode ,administrative mechanism of budget,work content, method of expense estimation,and the system to assess work proficiency of operation and maintenance for information system were deeply analyzed. The aimed,feasible ,and operable suggestions on budget management of operation and maintenance expenses for information system were put forward.
Application of MBR Technology to the Comprehensive Wastewater Treatment
Xu Zhonghua
MBR ,a wastewater treatment and recovery technology,has been newly developed in recent years. MBR had many advantages over traditional treatment technology,and has wide application prospect in wastewater treatment and recovery. The applications showed that the treatment of petrochemical wastewater by MBR technology could effectively reduce the content of pollutants in the wastewater ,and produce treated water in good quality. MBR was suitable to treat the petrochemical wastewater,which had wide application prospect.
Development and Utilization of the Byproduct Glycerin from Bio-diesel Production
Liu Feng,et al.
Glycerin is the main byproduct of bio-diesel production. The effective utilization of crude glycerin has been the key and guarantee of bio-diesel industry sustainable development. From the technical angle ,glycerol with multi-functional configuration would be converted to new products by several different methods. According to the application of glycerol to chemical industry,several new processes with technical and economic feasibility were introduced.
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4 第20卷 第3期 石 油 规 划 设 计 2009年5月
油气田常用非金属管道标准体系研究
(中国石油天然气股份有限公司规划总院)
韩方勇. 油气田常用非金属管道标准体系研究. 石油规划设计,2009,20(3):4~7
韩方勇*
摘要 对油气田常用非金属管道的种类、特点进行了对比分析,介绍了非金属管道在油气田的应用情况及各类非金属管道的性能和适用条件,对中国石油部分油气田非金属管道应用数量进行了分类。通过对目前非金属管道应用中的标准情况的分析,掌握了非金属管道在产品制造和验收、工程设计、施工及验收、使用及维护过程中的标准情况,提出了非金属管道应用标准体系及相应标准的应对措施,及建立和完善非金属管道应用的建议。
关键词 油气田 非金属管道 制造 工程设计 验收 施工 使用 标准 体系
目前,在国内各油气田非金属管道的应用中,存在着制造标准不统一、产品质量良莠不齐、设计选型无依据、产品验收检验技术和方法不完善等问题,严重影响着非金属管道的推广应用。
为了规范非金属管道在产品制造、工程设计、产品验收检验、施工与验收、使用及维护中的技术要求和方法,有必要建立适宜的标准规范,逐步规范市场,提高非金属管道的应用技术水平。针对目前非金属管道应用标准的情况,结合油气田地面工
程对非金属管道的要求,应提出非金属管道应用中的相关标准,建立非金属管道应用标准体系。
1 中国石油应用非金属管道现状
1.1 油气田常用非金属管道的种类及特点
目前,油气田常用的非金属管道主要有玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管、柔性高压复合管、塑料合金复合管等,常用非金属管道的主要性能特点及适用条件见表1。
表1 油气田常用非金属管道性能特点数据
管道类型
酸酐固化
胺类固化
钢骨架塑料复合管
连续增强塑料复合管
柔性高压复合管
塑料合金复合管
玻璃纤维增强塑料复合管
管径/ mm DN40~DN200
DN40~DN200 DN65~DN500
DN40~DN350
DN40~DN400
DN40~DN100
适用温度/ 适用压力/
℃ -40~80
-40~93
-35~70 -40~90
-30~50
-30~70
≤32 ≤32
≤25 ≤3.5 ≤30 ≤30
MPa ≤25
连接方式螺纹
螺纹法兰电熔螺纹螺纹法兰活接头法兰活接头法兰
单管长度/
m 9.2
9.2 6、8、10、12
8
8
100~1200
200
使用寿命/
a 30~50 30~50
30~50 30 30 30 30
适用介质
水、原油、天然气、CO2、H2S、聚合物配制液等
水、原油、天然气、CO2、H2S、三元配制液等 水、原油、聚合物母液、天然气等
水、原油、聚合物母液、天然气等
水、原油、天然气、醇液等
原油、水、聚合物、碱、酸等
水、原油、天然气、聚合物等
玻璃 纤维管
DN50~DN150 -50~260
* 韩方勇,男,高级工程师。1990年毕业于石油大学石油储运专业,获学士学位,现在中国石油规划总院从事油气集输储运的科研、及规划工作。通信地址:北京市海淀区志新西路3号938信箱,100083
第20卷 第3期 石 油 规 划 设 计 5
1.2 中国石油非金属管道应用情况
据不完全统计,截至2007年底,大庆、吉林、长庆、新疆、大港、华北、辽河、青海、玉门9个油气田已建成各类非金属管道10371km,其中,玻璃纤维管最多,达到了6616km,占总数的63.8%。根据各油气田非金属管道应用数量统计,大庆油田应用量达到5078km,占49.0%。
总体上看,非金属管道已在油气田得到广泛的应用。这些非金属管道分别应用于油气集输系统、注水系统、供水及水处理系统、三元复合驱及聚合物驱注采系统中,典型油气田生产系统非金属管道应用种类统计见表2。
表2 油气田应用非金属管道类型
油田生产系统 油气集输系统
管道类型
品性能、适用范围、安装方式等方面有较大的差别,尚未建立完善的石油行业非金属管道工程设计方法和规范。目前,只有大庆油田公司于2005年建立了高压玻璃纤维管道、钢骨架聚乙烯塑料复合管道、连续增强塑料复合管的工程设计企业标准。由于设计方法和标准不完善,造成非金属管道的产品无序竞争。
2.4 非金属管道施工及验收标准
除玻璃纤维管已建立了石油行业的施工及验收规范《玻璃纤维增强热固性树脂压力管道施工及验收规范》SY/T0323—2000外,其他非金属管道均未建立国家和行业的施工及验收规范。非金属管道在管道装卸、运输、安装、管沟回填等方面对施工工艺和施工条件要求较高,由于在管道建设中缺乏必要验收指标和方法,难以鉴定施工中的一些缺陷,造成管道投产后出现破裂、渗漏等现象,影响了管道安全正常生产。
2.5 非金属管道使用及维护标准
目前,只有玻璃纤维管已建立了石油行业的使用和维护规范《玻璃纤维管的使用和维护》SY/T6419—1999,其他非金属管道均未建立国家或行业的使用及维护规范。
低压玻璃纤维管、连续增强塑料复合管、柔性高压复合管、玻璃增强塑料复合管
注水系统(包括天高压玻璃纤维管道、塑料合金复合管、柔性高然气注醇) 压复合管、玻璃增强塑料复合管 供水及水处理系统 钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管 三元复合驱及聚合
玻璃纤维管道(胺固化)、钢骨架塑料复合管
物驱注采系统
2 非金属管道标准现状
2.1 非金属管道制造标准
目前,国内只有玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管两种非金属管道建立了行业的产品制造标准,其他非金属管道的生产均是采用制造商自己制定的企业标准。
由于非金属管道的制造标准不统一,不同厂家的产品质量差别较大,因此由管材本身质量造成的管道损坏事故时有发生,影响了油气田输送管道的安全生产。
2.2 非金属管道产品验收检验标准
目前,国内尚未建立非金属管道产品验收检验的国家或行业标准,只有大庆油田于2005年建立了玻璃纤维管、钢骨架聚乙烯塑料复合管、连续增强塑料复合管的产品验收检验企业标准,并规定了相关的产品验收检验方法和指标。由于非金属管道产品验收检验没有统一的标准,造成非金属管道的关键性能参数及技术指标不明确、缺乏统一的性能检测技术依据。
2.3 非金属管道工程设计标准
同金属管道的工程设计相比,非金属管道在产
3 建立常用非金属管道标准体系
3.1 非金属管道制造标准体系
在非金属管道制造方面,应在已有的玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管标准的基础上,增加其他类型的非金属管道制造标准。共需10个标准,其中,已有行业标准5个,需新建行业标准5个,详见表3。
表3 非金属管道制造标准体系
标准名称
高压玻璃纤维管线管
低压玻璃纤维管线管和管件
给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管 钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管 工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管 孔网钢带塑料复合管 连续增强塑料复合管 柔性高压复合管 塑料合金复合管
玻璃纤维增强塑料复合管
现标准代码 SY/T6267—2006 SY/T6266—2004 CJ/T123—2004 CJ/T189—2007 HG/T3690—2001
采用行业标准
建立行业标准
应对措施
3.2 非金属管道产品验收检验标准体系
在产品验收检验方面,对玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管3种管道,在企业标准的基础上,通过修订完善,建立石油行业标
6 韩方勇:油气田常用非金属管道标准体系研究 2009年5月 准;对其他非金属管道,则需要新建石油行业标准。共需8个产品验收检验标准,其中,企业标准升级石油行业标准3个,新建行业标准5个,详见表4。
表4 非金属管道产品验收检验标准体系
标准名称
现标准代码
应对措施
玻璃纤维管线管验收条件 Q/SY DQ1094.1—2005
钢骨架聚乙烯塑料复合管 Q/SY DQ1094.2—2005 在企业标准的基
础上,制定行业验收条件
连续增强塑料复合管验收 Q/SY DQ1094.3—2005 标准 条件
钢丝网骨架塑料(聚乙烯)
复合管验收条件 孔网钢带塑料复合管验收
条件 柔性高压复合管验收条件 塑料合金复合管验收条件 玻璃纤维增强塑料复合管
验收条件
新建行业标准
3.4 非金属管道设计标准体系
在非金属管道的工程设计标准方面,对玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管、连续增强塑料复合管,应在企业标准的基础上,通过修订完善建立石油行业标准;对柔性高压复合管、塑料合金复合管、玻璃纤维增强塑料复合管等其他尚未建立工程设计标准的非金属管道,建立石油行业标准;共需6个工程设计标准,其中升级完善标准3个,新建行业标准3个,详见表6。
3.5 非金属管道施工及验收标准体系
在非金属管道的施工及验收标准方面,玻璃纤维管可采用《玻璃纤维增强热固性树脂压力管道施工及验收规范》标准;对钢骨架塑料复合管等非金属管道,应新建石油行业标准;共需6个非金属管道施工及验收标准,其中采用石油行业标准1个,新建行业标准5个,详见表7。
3.6 非金属管道使用及维护标准体系
在非金属管道的使用及维护方面,玻璃纤维管可采用《玻璃纤维管的使用与维护》标准;对钢骨架塑料复合管等非金属管道,应新建石油行业标准;共需6个非金属管道使用及维护标准,其中采用行业标准1个,新建行业标准5个,见表8。
3.3 非金属管道主要性能参数检验试验方法
在产品验收检验标准中,涉及到各种非金属管道性能参数的试验方法,针对玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管等6种非金属管道,共有26种检验方法,详见表5。
表5 非金属管道主要性能参数检验试验方法
检验内容 树脂含量
树脂不可溶分含量 失效压力 短时静液压 巴氏硬度 耐化学性
轴向拉伸性能 轴向压缩性能 抗压性能 弯曲性能 试件制备 短时静液压 收缩率 尺寸 交联度
玻璃化转变温度 疲劳试验
受压开裂稳定性 不圆度
直径变化率 长度变化率 开裂稳定性 弯曲强度 开裂稳定性 轴向拉伸
检验方法
玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法
玻璃纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法
纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法 纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法 增强塑料巴柯尔硬度试验方法
玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法 纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法 纤维增强热固性塑料管轴向压缩性能试验方法 纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法 纤维增强塑料弯曲性能试验方法
塑料试样状态调节和试验的标准环境
流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法 聚乙烯管(PE)材纵向尺寸回缩率的测定 塑料管材尺寸测量方法
交联聚乙烯(PE-X)管材与管件交联度的试验方法
采用示差扫描量热计(DSC)测定玻璃化转变温度的试验方法高压玻璃纤维管线管短时循环压力的试验
钢骨架聚乙烯塑料复合管受压开裂稳定性试验方法 钢骨架聚乙烯塑料复合管尺寸检验方法 连续增强塑料复合管直径变化率试验方法 连续增强塑料复合管长度变化率试验方法
连续增强塑料复合管受压开裂稳定性试验方法 柔性高压复合管弯曲性能试验方法
柔性高压复合管受压开裂稳定性试验方法 柔性高压复合管轴向拉伸性能试验方法
标准代码
GB/T2577—2005 GB2576—2005 GB/T5351—2005 GB/T5351—2005 GB/T3854—2005 GB/T3857—2005 GB/T5349—2005 GB/T5350—2005 GB/T5352—2005 GB1449—2005 GB/T2918—1998 GB/T6111—2003 GB/T 6671—2001 GB 8806—1988 GB/T18474—2001 SY/T6267—2006附录C
应对措施
采用国家标准
采用行业标准
Q/SYDQ1094.1—2005附录B Q/SYDQ1094.2—2005
在企业标准的
Q/SYDQ1094.2—2005
基础上,制定行
Q/SY DQ1094.3—2005
业标准
Q/SY DQ1094.3—2005 Q/SY DQ1094.3—2005
建立行业标准
第20卷 第3期 石 油 规 划 设 计 7
表6 非金属管道设计标准体系
标准名称
现标准代码
应对措施 在企业标准的基础上,制定行业标准
玻璃纤维管设计规范 Q/SY DQ1092.1—2005
钢骨架塑料复合管设计Q/SY DQ1092.2—2005 规范
连续增强塑料复合管设Q/SY DQ1092.3—2005 计规范
柔性高压复合管设计规范
塑料合金复合管设计规范
玻璃纤维增强塑料复合
管设计规范
建立行业标准
表7 非金属管道施工及验收标准体系
标准名称
玻璃纤维增强热固性树脂 压力管道施工及验收规范
钢骨架塑料复合压力管道施工及验收规范
连续增强塑料复合压力管道施工及验收规范
柔性高压复合压力管道施工及验收规范
玻璃纤维增强塑料复合压力管道施工及验收规范
塑料合金复合压力管道施工及验收规范
现标准代码 SY/T0323—2000
建立行业标准应对措施 采用行业标准
建立行业标准
建立行业标准
建立行业标准
建立行业标准
善,建议尽快开展针对不同非金属管道产品验收检验方法和指标的研究,针对对不同类型的非金属管道确定合理的检验方法和适宜的检验指标,建立或完善相关的产品验收检验标准。
非金属管道应用中缺少工程设计规范、施工及验收标准,建议尽快开展玻璃纤维管、钢骨架塑料复合管等非金属管道的工程设计标准的研究,开展钢骨架塑料复合管、柔性高压复合管、塑料合金复合管等非金属管道施工及验收标准的研究。
今后,随着非金属管道制造工艺和技术的发展,可能还会出现更多种类、不同性能的非金属管道,非金属管道的应用范围和条件也会发生变化,非金属管道应用标准体系可根据需要进行扩充和调整。
参考文献:
[ 1 ]Specification for high pressure fiberglass line
pipe,API SPEC 15HR-2001.
[ 2 ]高压玻璃纤维管线管规范[S]. SY/T6267-2006. [ 3 ]低压玻璃纤维管线管和管件[S]. SY/T6266-2004. [ 4 ]玻璃纤维增强热固性树脂压力管道施工及验收规范
[S]. SY/T0323-2000.
[ 5 ]玻璃纤维管的使用与维护[S]. SY/T6419-1999. [ 6 ]工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管[S]. HGT 3690-2001.[ 7 ]给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管[S]. CJ/T 123-2004.
(聚乙烯)复合管[S]. CJ/T 189-2007. [ 8 ]钢丝网骨架塑料
[ 9 ]徐文杰. 非金属管道在油田中的应用评价[J]. 油气
田地面工程,2002,21(3):128~129. [10]李 忠等. 非金属管道在塔里木油田集油系统的应用
[J]. 油气储运,2003,22(1):37~39. [11]董 鹃. 国外新兴的复合材料和先进制造技术在油田
中的应用[J]. 纤维复合材料,2003(2):45~47.
收稿日期:2008-09-24
编辑:马三佳
表8 非金属管道使用及维护标准体系
标准名称
玻璃纤维管的使用与维护 钢骨架塑料复合管的使用与维护 连续增强塑料复合管的使用 与维护 柔性高压复合管的使用与维护 玻璃纤维增强塑料复合管道 的使用与维护 塑料合金复合管的使用与维护
现标准代码 SY/T6419—1999
应对措施 采用行业标准建立行业标准
建立行业标准建立行业标准建立行业标准
建立行业标准
应根据非金属管道在制造、产品验收检验、工程设计、施工及验收、使用及维护的需要,结合目前常用非金属管道的标准建立情况,建立油气田常用非金属管道应用标准体系。
在非金属管道应用标准体系中,共有5大类61个标准。其中,有15个标准采用现有的国家标准,3个标准采用现有的行业标准,企业标准完善后建立行业标准17个,新建行业标准26个。
4 建议
非金属管道产品验收检验技术方法和指标不完
Vol.20 No.3 Petroleum Planning & Engineering May. 2009 49
ABSTRACTS
OF ARTICLES
Trend Analysis on the Development of Natural Gas Conditioning Technology
Ba Xili,et al.
The classification of natural gas by the content of H2S and CO2 is the key of process selection in the natural gas conditioning. The variance in standards between domestic and foreign reservoir classifications was introduced. The status quo of domestic natural gas conditioning technology was described. The conditioning technologies of H2S content less than 100g/m3 reached or approached advanced international level,but there still existed gaps in desulfurizing solution ,key equipments,catalyzer etc. Some suggestions for the future work were put forward by analyzing the development trend of natural gas conditioning technology.
Research on the Standard System of Nonmetallic Pipelines Used in the Oil-Gas Fields
Han Fangyong
The sorts and characteristics of nonmetallic pipelines used in the oil-gas fields were analyzed. The application of nonmetallic pipelines to the oil-gas fields,the performance and applicable conditions of various nonmetallic pipelines were introduced. Nonmetallic pipelines used in PetroChina were classified by quantity. The standards of nonmetallic pipelines in manufacture and receiving inspection ,engineering design,construction and receiving inspection,operation and maintenance were presented by analyzing the application standards of nonmetallic pipelines. Measures on applying the standard system of nonmetallic pipelines,and suggestions on establishing and improving the adoption of nonmetallic pipelines were put forward.
Fault Tree Analysis Method of Gas Turbine-Driven Compressor
Chen Chen,et al.
The gas turbine-driven compressors broke down during installation and operation,which directly affected the reliability of gas transportation and the safety of the station. The Fault Tree(FT )with the gas turbine-driven compressor failure as the top event was established by analyzing the various factors causing the gas turbine-driven compressor failure. According to the Fault Tree Analysis(FTA ),the minimal cut set was obtained,and the main failure form of the gas turbine-driven compressor was confirmed. Recommendations of improving the reliability of the gas turbine-driven compressors were presented.
An Approach to Natural Gas Market Value for City Gas
Hao Yu,et al.
City gas is the main application field of natural gas. City gas attracted a lot of attentions all the time,due to its price directly affected residents’ living. In the traditional market value method,alternative fuel price was adopted for conversion,which could not reflect the demand characteristics of various end users,thus not suited to multiple development of natural gas utilization. According to the theory of
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market value and the demand characteristics of various end users,market value methods of various users and city gate were discussed. The analysis model of market value was established to analyze the market value of city gas more accurately.
Strategy Study on MES-oriented Scheduling Model in the Refinery
Liu Tao ,et al.
Based on the model-forming platform of PS(Production Scheduler ),using the refinery as the object of study,the lubricating oil scheduling model was established by multi-objective programming combining efficiency object with performance object. B&B(Branch and Bound)and LP(Linear Programming)algorithm were adopted to solve the model. In the quality-constrained gasoline blending model,MILP (Mix-Integer Linear Programming)model and NLP (Nonlinear Programming )model without integer variable were established respectively by the decomposition strategy of route and quality. The SLP (Successive Linear Programming)method was adopted to solve the quality model. Based on the Linear Programming and object-oriented method,combining classified decomposition strategy,discrete time scheduling model was established. The results of modeling ,solving ,and emulation proved that the multi-objective planning method was applied to partial model and integral model in the refinery. The linear planning solution strategy combining B&B and SLP algorithm was applied to solving large scale scheduling model.
An Approach to Budget Management Mode of Operation and Maintenance Expenses for PetroChina Information System
Du Min
With the expansion of application range and the enhancement in maintenance level,the operation and maintenance expenses for PetroChina information system increased yearly. The management mode ,administrative mechanism of budget,work content, method of expense estimation,and the system to assess work proficiency of operation and maintenance for information system were deeply analyzed. The aimed,feasible ,and operable suggestions on budget management of operation and maintenance expenses for information system were put forward.
Application of MBR Technology to the Comprehensive Wastewater Treatment
Xu Zhonghua
MBR ,a wastewater treatment and recovery technology,has been newly developed in recent years. MBR had many advantages over traditional treatment technology,and has wide application prospect in wastewater treatment and recovery. The applications showed that the treatment of petrochemical wastewater by MBR technology could effectively reduce the content of pollutants in the wastewater ,and produce treated water in good quality. MBR was suitable to treat the petrochemical wastewater,which had wide application prospect.
Development and Utilization of the Byproduct Glycerin from Bio-diesel Production
Liu Feng,et al.
Glycerin is the main byproduct of bio-diesel production. The effective utilization of crude glycerin has been the key and guarantee of bio-diesel industry sustainable development. From the technical angle ,glycerol with multi-functional configuration would be converted to new products by several different methods. According to the application of glycerol to chemical industry,several new processes with technical and economic feasibility were introduced.
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