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地下儲氣庫地面設施風險評估及注采井安全性評價

作者:陳俊 陽小平  
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  需要確定其完整的潛在的破壞機理,且要可根據現場經驗而修訂。潛在破壞機理可能有以下幾種形式:

  減薄:這種失效機理包括整體變薄和局部變薄,這種現象經常是在遇到腐蝕時發生的,包括:氨腐蝕、高溫H2S/H2腐蝕、高溫氧化腐蝕、高溫硫酸/環烷酸腐蝕、HCl腐蝕、CO2腐蝕、HF腐蝕、酸性水腐蝕等;(近幾年的生產數據表明,儲氣庫采氣期流體介質性質相對單一,腐蝕現象更易確定。)

  外部腐蝕包括隔離腐蝕:這種腐蝕被認為在隔離的設備和管線中發生的;

  低溫脆裂;

  應力腐蝕破裂:這種失效方式通常能被考慮,但確切的破壞類型和顯現方式應根據現場操作的特定條件來估計。應力腐蝕破裂破壞包括:炭化物破裂、腐蝕性斷破裂、氯化物應力腐蝕破裂、HIC/SOHIC-HF(氫氟酸)、HIC/SOHIC(硫化氫環境)、氫氟酸環境、硫化應力裂紋、氨裂。

  其它可能的破壞形式也將給予考慮,非現場條件計算出來腐蝕率或敏感值也可以引入。

  4.?風險評估工具(軟件)的引進

  目前已有多家致力于風險評估研究的世界知名的公司,其風險評估軟件大多已商業化。風險評估軟件的研制本身并不十分困難,重要的是這些商用軟件中已包含了全球相當豐富的風險評估案例所需基礎數據信息資料,這些數據信息是風險評估系統必需的基礎信息和素材。因此引進國際成功風險評估軟件并進行改進應用不失為明智之舉。

  5.?注采井井筒系統安全性評價

  鑒于儲氣庫注采井的工作狀況遠不同于一般的天然氣井,其井筒安全性評價在我國乃至西方國家也沒有成熟的技術,有關地下儲氣庫注采井的安全性研究工作幾乎還處于空白。但儲氣庫注采井在反復的注采氣過程中,其套管、水泥環、井壁巖石和儲氣地層都受到循環交變載荷的作用,直接影響井筒的安全可靠性及儲氣層的吞吐能力,進行專門研究、以防患于未然是極其必要的。開展此方面的研究的技術關鍵主要為:

  注采井系統的力學分析模型

  注采井系統的失效模式及可靠度研究

  四、儲氣庫風險評估的預期成果

  地下儲氣庫是陜京輸氣管道的重點配套工程,其建設的目的是為了保證向北京、天津和華北地區安全、平穩、足量供氣,實現冬季調峰以及特殊情況下的應急供氣。由于儲氣庫在向京津以及華北地區冬季調峰供氣中所發揮的不可替代的重要作用,儲氣庫安全、平穩運行本身所帶來的社會效益就是不可估量的。

  通過風險分析和基于風險分析結果的在役設備系統的檢驗,在降低設備風險級別的同時,優化提高設備的檢驗效率,避免傳統檢驗的頻率、程度和受檢設備的風險極不相稱的盲目性所帶來的不必要的經濟損失。由此帶來的經濟效益是潛在的、長期的。

  風險評估-在安全、環境和商務影響方面是一個重要的優化方法。然而應用風險評估來優化檢驗,或基于風險的檢驗(RBI)是一個相對較新的方法。近來隨著這項技術的發展,使企業能夠應用這個方法來評估和更好地掌握從操作、維護和檢驗計劃中額外所獲得的效益。RBI石油化工裝置、管線及海洋石油設施中已有較為廣泛的應用。鑒于儲氣庫在應急調峰和應急供氣方面的重要性和不可替代性,RBI在儲氣庫的應用也將是發展的必然趨勢,其社會效益不可估量。

  RBI 使用量化風險評估結果和生產可獲得性分析來評估潛在的失效后果。RBI 綜合了材料技術和力學模型來確定失效概率。RBI 可對過程設備、配管和集輸管線在安全環境風險、生產損失和破壞成本方面進行量化排序,將檢驗聚焦于高風險設備和潛在的/存在的失效破壞機理,從而優化使用檢驗資源于關鍵資產。這些潛在地增加了成本節省的機會,因此RBI在儲氣庫的應用也將帶來潛在的經濟效益。

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