天然氣管網(wǎng)事故工況案例與分析課件

1、天然氣管網(wǎng)事故工況案例與分析調(diào)度一處 2011年8月1h天然氣管網(wǎng)事故工況案例與分析調(diào)度一處1h前言隨著納入調(diào)控中心集中調(diào)控的管道日益增多，在越來越復雜的天然氣管網(wǎng)大背景下，當管網(wǎng)某處發(fā)生異常時，可以利用管網(wǎng)資源優(yōu)勢，實現(xiàn)內(nèi)部相互調(diào)氣，盡可能降低異常事件對管網(wǎng)運行帶來的不良影響。但與此同時，由于集中調(diào)控的管道及站場日益增多，管道出現(xiàn)事故工況的幾率也隨之大大增加。雖然事故工況本身是不可預知的，同樣它的發(fā)生是不受控制的。但是如能對其進行及時合理的處置，就能將事故工況對管網(wǎng)運行的影響降至最低。如何提高我們對于事故工況的處理能力：一方面可以依靠管網(wǎng)調(diào)控基礎知識來預判斷，另外一方面就是依靠歷史數(shù)據(jù)及案例

2、來我們分析和決策管網(wǎng)的應急調(diào)整方案及前景預測。2h前言隨著納入調(diào)控中心集中調(diào)控的管道日益增多，在越來越復雜的天目錄一、正常工況與異常工況定義二、異常工況統(tǒng)計與分析三、典型事故工況案例3h目錄一、正常工況與異常工況定義二、異常工況統(tǒng)計與分析三、典型1.正常操作工況與非正常操作工況 正常操作工況：指的是計劃性、非突發(fā)性等預期性工況，并不會導致管道運行超過管道設計工況，同時不會造成管道母材受損、管道強度下降、人員傷亡、天然氣泄漏等危害。一、正常工況與異常工況定義4h1.正常操作工況與非正常操作工況一、正常工況與異常工況定義4 非正常操作工況：包括緊急操作工況和非緊急操作工況，指的是非計劃性、突發(fā)性等

3、非預期性工況，并會導致管道運行超過管道設計工況。通常會造成管道母材受損、管道強度下降、人員傷亡、天然氣泄漏等危害。 上述的非正常操作工況指的就是異常事件，也就是統(tǒng)計分析主要內(nèi)容。一、正常工況與異常工況定義5h 非正常操作工況：包括緊急操作工況和非緊急操作工況，指目錄一、正常工況與異常工況定義二、異常工況統(tǒng)計與分析三、典型事故工況案例6h目錄一、正常工況與異常工況定義二、異常工況統(tǒng)計與分析三、典型二、異常工況統(tǒng)計與分析7h二、異常工況統(tǒng)計與分析7h 截至2011年6月30日，調(diào)度一處上半年共處置異常事件268起，其中80.6%是機組失效導致的；重要閥門誤關(guān)斷13次，占4.85%；成功處置管道泄漏

4、11起，占4.1%。另外，在由于氣質(zhì)原因和氣候異常導致的異常事件中，6次嚴重冰堵，4次漂管，1次地震導致管道變形。具體數(shù)據(jù)如下圖所示：二、異常工況統(tǒng)計與分析8h 截至2011年6月30日，調(diào)度一處上半年共處置異常事件與去年同期對比：1、機組失效增加133次，占異常事件凈增總量的86.93%。由于上游供氣下游接氣異常事件增加8次，占5.23%。重要閥門誤關(guān)斷增加6次，占3.92%。2、從相同事件同期對比上，機組失效發(fā)生率升高8.43個百分點，這與新投產(chǎn)機組有關(guān)。另外閥門誤關(guān)、管道泄漏、自動化和通訊故障、第三方破壞這四項發(fā)生率都呈下降趨勢。3、值得注意的是由于自然災害、和上游設備故障造成的異常發(fā)生

5、率有所升高，分別上升1.37%，1.99%。異常事件發(fā)生原因類別2010年（1-6月）2011年（1-6月）對比量發(fā)生次數(shù)所占比例發(fā)生次數(shù)所占比例機組失效8372.17%21680.60%133重要閥門誤關(guān)76.09%134.85%6管道泄漏108.70%114.10%1管道超壓00.00%00.00%0通信自動化故障54.35%00.00%-5第三方破壞21.74%20.75%0自然災害10.87%62.24%5上游供氣、下游接氣異常21.74%103.73%8其它54.35%103.73%5總計115100%268100%153二、異常工況統(tǒng)計與分析9h與去年同期對比：1、機組失效增加13

6、3次，占異常事件凈增總量目錄一、正常工況與異常工況定義二、異常工況統(tǒng)計與分析三、典型事故工況案例10h目錄一、正常工況與異常工況定義二、異常工況統(tǒng)計與分析三、典型瑪納斯漂管案例瑪納斯段漂管事件介紹：2011年3月30日17時59分，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)瑪納斯站下游至16#閥室間（距離瑪納斯30公里，16#閥室1公里）發(fā)生漂管，長度約112m，融雪性洪水很大，人員無法靠近，漂管長度有擴大趨勢。31日14時，現(xiàn)場通過壓管等處理后關(guān)閉搶險預案。 瑪納斯漂管示意圖高程 M里程 KM02004006008005001000150020002500瑪納斯站（528/590）16#閥室（559/601）漂管地點（距瑪納

7、斯30公里,距霍爾果斯558公里）11h瑪納斯漂管案例瑪納斯段漂管事件介紹：2011年3月30日17以下是現(xiàn)場傳回的照片：漂管段明顯上浮對漂管段進行壓管瑪納斯漂管案例12h以下是現(xiàn)場傳回的照片：漂管段明顯上浮對漂管段進行壓管瑪納斯漂處理經(jīng)過：針對該次事件，首先通知瑪納斯壓氣站停機，并截斷該站對該管段進行降壓。另外經(jīng)調(diào)控中心與西部管道公司商議做好以下的應急措施：一是3月30日晚上暫不關(guān)斷瑪納斯站下游16#閥室，同時加大下游紅柳壓氣站負荷，對該管段降壓；二是漂管現(xiàn)場和16#閥室安排人員值守，做好放空準備；三是3月31日早上根據(jù)現(xiàn)場情況決定下一步搶險措施。 以上是針對西二線瑪納斯段的調(diào)整，但是作為對

8、全國范圍天然氣供應的調(diào)控者，僅僅做到上面這些是不夠的。 瑪納斯漂管案例13h處理經(jīng)過：針對該次事件，首先通知瑪納斯壓氣站停機，并截斷該站 進一步處理：為了減輕該事件對全國天然氣市場的影響，針對緊急情況，調(diào)控中心立即向相關(guān)單位通報并對管網(wǎng)運行進行調(diào)整：一是向中亞管道相關(guān)單位發(fā)函要求中亞管道進氣量先降至2100萬方/天，是否再降量待3月31日情況再定；二是降低儲氣庫注氣量350萬方/天；三是關(guān)斷西二線中衛(wèi)站轉(zhuǎn)供東段流程確保西二線向西一線和陜京管道系統(tǒng)的轉(zhuǎn)供；四是通知塔里木油田做好增量準備；五是對異常工況進行模擬預測；六是等待現(xiàn)場關(guān)閉預案后，組織管道平壓恢復中亞西二線全線運行。瑪納斯漂管案例14h

9、進一步處理：為了減輕該事件對全國天然氣市場的影響，針對緊急本次搶險的影響：本次搶險持續(xù)時間20小時，影響中亞進氣約2500萬方。在未對漂管段完全恢復作業(yè)之前，保證瑪納斯站出站壓力不超過11.4MPa?，敿{斯漂管案例事故經(jīng)驗分享：1、放空降壓與下游壓縮機抽氣降壓時間對比；2、管網(wǎng)運行應合理控制管存，確保應急管存調(diào)整空間；3、管網(wǎng)具備出現(xiàn)異常工況需全管網(wǎng)共同配合調(diào)整降低事故影響。15h本次搶險的影響：本次搶險持續(xù)時間20小時，影響中亞進氣約25事件經(jīng)過：2010年03月19日20：12通過SCADA畫面發(fā)現(xiàn)榆林二線壓縮機B機組故障報警；立即電話至榆林站，確認二線機組確實停機，要求盡快排除故障、啟動

10、二線機組。20：12 通知長慶氣田：二線榆林站停機一臺，恢復時間未定，做好應急準備。20：25 打電話到長慶詢問情況，得知因長呼線方向也停機，造成壓力過高，管線放空，供氣量減少到3600萬方/天。20：45 榆林B機組啟機加載。20：51 榆林B機組又停機。21：28 榆林B機組啟機加載。通知長慶方面陜京機組啟機情況，并要求長慶視壓力變化提量。22：00 詢問長慶氣量，得知除二配有55萬/天氣量不能當晚恢復，需次日恢復外，氣量已經(jīng)達到4100萬/天。 陜京二線榆林站機組停機 16h事件經(jīng)過：2010年03月19日20：12通過SCADA畫陜京二線榆林站機組停機 17h陜京二線榆林站機組停機 1

11、7h陜京二線榆林站機組停機 本次搶險的影響：此次事件停機時間81分鐘，影響大約100萬方的進氣量（3月19日4220萬方， 3月20日4125萬方），由于長呼線同時停機，造成長慶氣田壓力高，管道放空 。事故經(jīng)驗分享：1、壓縮機需設計備用機組，距氣源較近的首站壓縮機備用機組應處于熱備狀態(tài)；2、首站壓縮機出問題后應立即啟運備用機組，或調(diào)高同氣源下其他管道輸量，降低停機對氣源的影響。18h陜京二線榆林站機組停機 本次搶險的影響：此次事件停機時間812010年8月15日14：27，中心調(diào)度發(fā)現(xiàn)10#閥室1101關(guān)斷，隨即通知江都站派人到現(xiàn)場查看；14：30，接江都站值班人員匯報，10#閥室值守人員發(fā)現(xiàn)

12、GOV閥處于關(guān)斷狀態(tài)；14：32，中心調(diào)度向主管領導匯報閥室關(guān)斷情況；14：59，閥室值守人員打開1101旁通閥；15：13，現(xiàn)場人員打開1101閥成功。 西氣東輸冀寧線10#閥室GOV關(guān)斷 19h2010年8月15日14：27，中心調(diào)度發(fā)現(xiàn)10#閥室11西氣東輸冀寧線10#閥室GOV關(guān)斷 20h西氣東輸冀寧線10#閥室GOV關(guān)斷 20h本次搶險的影響：此次事件僅歷時時間46分鐘，并未對管網(wǎng)運行造成影響。事故經(jīng)驗分享：1、必須在閥室附近設置監(jiān)護人員，一旦閥室出現(xiàn)問題監(jiān)護人員必須在1小時之內(nèi)到位，對于管線末端且下游方向用戶為不可中斷用戶并無其他替代氣源時，對監(jiān)護人員到達閥室時間要求更為嚴格；2、

13、雷雨天氣等強對流天氣下容易產(chǎn)生閥門誤關(guān)斷事故，應加強值班力量并重點關(guān)注。西氣東輸冀寧線10#閥室GOV關(guān)斷 21h本次搶險的影響：此次事件僅歷時時間46分鐘，并未對管網(wǎng)運行造黃陂站：2011年1月1日19:10，黃陂站1#調(diào)壓支路疑似冰堵，切換為2#支路。19:38，使用開水澆黃陂站調(diào)壓閥，沒有效果。21:28，21:28已經(jīng)通知西氣淮陽站開始按100萬方/日給淮武線供氣。22:08，黃陂站準備停止轉(zhuǎn)供，通知淮陽量提升至500萬/天。放空處理：22:10，黃陂站關(guān)出站閥1401#，停止轉(zhuǎn)供。22:13，開1406#閥對冰堵管段進行放空處理。23:07，開1401#閥，對管段進行清吹。23:25

14、，冰堵現(xiàn)象依然存在，關(guān)1401#閥，第二次開1406#放空。23:43，第二次開1401#閥對管段進行清吹。23:54，冰堵現(xiàn)象依然存在，第二次關(guān)1401#閥。西二線黃陂、棗陽凍堵 22h黃陂站：2011年1月1日19:10，黃陂站1#調(diào)壓支路疑2011年1月2日0:10，第三次開1406#放空。1:29，第三次開1401#閥對管段進行清吹。1:43，冰堵現(xiàn)象依然存在。第三次關(guān)1401#閥。5:28，將相關(guān)情況報油氣調(diào)運處，并提高淮陽轉(zhuǎn)供量，并將潢川機組滿負荷運行5:36，將冰堵管段放空，準備利用淮武線的氣體進行反吹。5:52，停止西二線東段管段進氣。6:28，黃陂站開1401#閥進行反吹操作

15、。8:49，黃陂站恢復轉(zhuǎn)供流程，啟用2#支路。9:06，冰堵現(xiàn)象沒有解除，停止轉(zhuǎn)供。9:31，對冰堵管段放空。10:32，黃陂站放空完畢，現(xiàn)場計劃靜置4小時。西二線黃陂、棗陽凍堵 23h2011年1月2日0:10，第三次開1406#放空。1:13:26，注醇設備調(diào)試完畢，黃陂站開始對管段進行注醇。16:32，黃陂站注醇注的甲醇總共注入112升，注入瞬時流量32升/小時?，F(xiàn)場土方開挖工作已經(jīng)完成，蒸汽過路車很快到達。16:37，蒸汽鍋爐車到達黃陂站。18:14，黃陂站使用兩臺蒸汽車分別對調(diào)壓撬部分管段和去淮武線出站部分管段進行加熱，埋地管段全部開挖，注醇也同時進行。打開1401閥，流量從300萬

16、方/天減小到0萬方/天。21:32，黃陂站打開1401閥門，21:36第二路調(diào)壓閥前后壓力7.6/4.9，分輸量從900萬方/減少到15萬方/天。西二線黃陂、棗陽凍堵 24h13:26，注醇設備調(diào)試完畢，黃陂站開始對管段進行注醇。12011年1月3日0:01 黃陂站打開6204閥，閥后和去淮武線出口壓力為4.857/4.863，利用1203旁通閥進氣，通過第二路調(diào)壓撬（調(diào)壓閥全開）向淮武線頂氣。1:00 第二路調(diào)壓撬解堵，恢復運行。9:56 第一路解堵，投入運行。10:02關(guān)斷123#閥室，待壓力平衡后打開黃陂進站1203閥，利用123#閥室截流調(diào)壓，目前黃陂一、二路已通，運行第一路，第一路已

17、安裝電伴熱準備投入運行，另一套已發(fā)貨；棗陽正在處理一、三路，運行第二路。棗陽170萬/日，黃陂270萬/日。黃陂站11:47打開1203進站閥，11:40打開123#閥室旁通。18:33 黃陂站通知123#閥室將1104#旋塞閥打開，待升壓后由黃陂站內(nèi)6104#閥調(diào)節(jié)。 西二線黃陂、棗陽凍堵 25h2011年1月3日0:01 黃陂站打開6204閥，閥后和去西二線黃陂、棗陽凍堵 本次事故的影響：影響黃陂向淮武線分輸，棗陽向忠武線分輸，造成忠武線用戶供氣緊張。截止到3日8:00影響淮武分輸約1048萬方，影響忠武線分輸約88萬/日。 事故經(jīng)驗分享：1、新投產(chǎn)管道在冬季運行中，當節(jié)流過大時容易產(chǎn)生冰

18、堵現(xiàn)象，應提前做好加熱、注醇準備；2、冰堵發(fā)生后應先判斷冰堵位置，并可采取局部放空、蒸汽車加熱、高溫氣體反吹等方式解決。26h西二線黃陂、棗陽凍堵 本次事故的影響：影響黃陂向淮武線分輸，由于西二線西段投產(chǎn)以來，水露點一直超標，并多次出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象，威脅到管線的安全運行，按照計劃分段實施清管作業(yè)，2010年5月20日-25日完成了鄯善-哈密段的清管作業(yè)，共發(fā)球2次，該管段全長189公里，清管過程順利。在此基礎上，于5月27日-6月1日進行了張掖-永昌段的清管作業(yè)，在此段清管過程中發(fā)生了卡球現(xiàn)象，該管段全長147公里。西二線（張掖-永昌）清管作業(yè)卡球 27h由于西二線西段投產(chǎn)以來，水露點一直超標，并

19、多次出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象，5月27日21:34，張掖站發(fā)清管器（兩直四碟清管器，過盈量4%，皮碗開泄流孔），28日9:00北京調(diào)控中心調(diào)度發(fā)現(xiàn)張掖站出站壓力逐漸升高，58#RTU、永昌站進站壓力逐漸下降，分析后確認清管器卡堵。18:38現(xiàn)場確定清管器在56#閥室下游5km處彎頭（在公路穿越之前，距離公路20米，彎頭160度，埋深2米）卡堵，5月29日13:00，張掖和58#閥室壓差達已到1.49Mpa。 現(xiàn)場處理過程：29日18:35，截斷56#閥室開始放空點火，壓力從6.21MPa降至5MPa。30日00:25，清管器倒退100多米，56#閥室停止放空。30日01:08，截斷57#閥室開始放空點火，

20、壓力從開始5.00MPa降至4.75MPa 。30日02:12，打開56#閥室1101#閥，30日02:40，解堵成功，清管器通過卡球處，繼續(xù)下游移動。處理卡堵全過程共約41小時30分鐘，放空量約17萬方。 西二線（張掖-永昌）清管作業(yè)卡球 28h5月27日21:34，張掖站發(fā)清管器（兩直四碟清管器，過盈量5月27日21:34，張掖站發(fā)清管器（兩直四碟清管器，過盈量4%，皮碗開泄流孔），28日9:00北京調(diào)控中心調(diào)度發(fā)現(xiàn)張掖站出站壓力逐漸升高，58#RTU、永昌站進站壓力逐漸下降，分析后確認清管器卡堵。18:38現(xiàn)場確定清管器在56#閥室下游5km處彎頭（在公路穿越之前，距離公路20米，彎頭160度，埋深2米）卡堵，5月29日13:00，張掖和58#閥室壓差達已到1.49Mpa。 現(xiàn)場處理過程：29日18:35，截斷56#閥室開始放空點火，壓力從6.21MPa降至5MPa。30日00:25，清管器倒退100多米，56#閥室停止放空。30日01:08，截斷57#閥室開始放空點火，壓力從開始5.00MPa降至4.75MPa 。30日02:12，打開56#閥室1101#閥，30日02:40，解堵成功，清管器通過卡球處，繼續(xù)下游移動。處理卡堵全過程共約4