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无声之处响惊雷

文章发布时间:2015/2/8 13:52:01

 

 

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——CPE新疆设计院全国最大储气库上惊艳亮技
在建中的呼图壁储气库。(图片由CPE新疆设计院提供)

编者按:6月9日,呼图壁储气库工程注气系统一次性投产成功。作为目前国内规模最大、难度最高、工艺最复杂的储气库建设项目,呼图壁储气库备受关注。当人们将目光聚焦在各项工艺和技术时,有时会忽略这些工艺和技术存在的“源头”——设计,这也是本报推出《无声之处响惊雷》这篇报道的初衷。

股份公司天然气处理专家组组长龙庆晏评价说,该工程项目的天然气处理设计达到目前国内最高水平。作为这项工程的设计单位,CPE新疆设计院在设计中攻克了哪些难题?提出了哪些创新性理念?或许能从这篇报道中找到一些答案。

本报记者谷胜通讯员陈振勇

2013年6月9日,呼图壁储气库工程注气系统一次性投产成功。7月7日,新疆油田公司总经理陈新发向所有参与呼图壁储气库项目的建设单位颁发总经理嘉奖令。CPE新疆设计院是受奖单位之一。

呼图壁储气库工程是国家级重点建设项目,也是目前国内规模最大、难度最高、工艺最复杂的储气库建设项目。

股份公司天然气处理专家组组长龙庆晏说,该工程项目的天然气处理设计达到目前国内最高水平。

作为这项工程的设计单位,CPE新疆设计院克服种种困难,解决了最复杂的工艺流程,用他们卓越的表现炸响成功的惊雷。

创新设计

指导意见重新修改

作为国内规模最大的储气库,该工程仅平面布局设计前后就改动了23次,其中根据股份公司专家的评审意见修改就达7次。

呼图壁储气库工程项目设计经理李朋说,平常的重点工程项目,一般不会要求对平面设计进行单独审核。但作为国家特大型项目,呼图壁储气库工程平面布局设计前后审核修改长达两个月。评审的目的只有一个:优化,再优化。

在平面布局设计中,压缩机房和变电所的布置是主要难点之一。股份公司指导性意见明确提出,压缩机房里压缩机不能超过4台。其依据有三方面:超过4台后,电缆不好敷设,噪音降不下来,高压环境比较危险。

然而,根据CPE新疆设计院的设计,将建两个压缩机房,一个放6台压缩机,一个放5台,这样设计可以减少一个压缩机房的建设,节约投资。但是,超过4台后的一些难点问题能全部解决吗?

好的设计不仅仅是节约资金,而是在节约资金的前提下,还能达到好的效果。

只建两座压缩机房的设计最终通过审核,因为设计人员用他们的智慧和创新,把压缩机房超过4台后的不利因素全部解决。比如噪声问题,呼图壁储气库位于昌吉高新技术产业开发区,这里规定厂界噪声不得高于60分贝。而根据测试,压缩机运行过程中,储气库围墙外的厂界噪声只有58分贝。

据悉,股份公司关于压缩机房设置压缩机台数的指导性意见后来做了修改,把不超过4台改为不超过6台。这种修改是对设计人员的肯定,更是对他们克服困难、不断创新设计水平的最大褒奖。

八项技术

首次应用油田公司

在呼图壁储气库工程项目中,由CPE新疆设计院设计应用的新工艺、新技术,有8项都是在新疆油田公司范围内首次应用。

据CPE新疆设计院总工程师、呼图壁储气库项目经理吴昊介绍,新疆设计院针对此项工程设计应用的新工艺、新技术高达数百项之多。“但是这8项新技术的应用,有效保障了工程的整体建设,每一项技术都有突破和创新,都具有很重的分量。”吴昊自豪地说。

如,首次在集气区注采管线和采气干线采用双金属复合管,有效降低介质对管线的腐蚀。

呼图壁储气库工程的注气气源取自西气东输二线,CO2含量1.89%,这会对管道产生严重腐蚀。设计人员在大量查阅和研究国内外各油气田防治CO2腐蚀的应用案例后,决定选用双金属复合管防治CO2腐蚀。

吴昊介绍说,选用双金属复合管虽然一次性投资较高,但是能杜绝腐蚀带来的危害,保证管道的正常运行,同时能极大地减少工程后期运行费用。

这项新技术的应用得到股份公司专家的充分肯定。

再如,首次在输气管线采用X80钢。此前,X80钢从未应用在国内储气库工程中,只是曾在西气东输二线工程管道工程中应用。但是,该管道工程在使用X80钢时,采用的制管、焊接、探伤等相关规范与国标中的相关规范存在差异。

为了能把X80钢用到呼图壁储气库的输气管线上,CPE新疆设计院开始查询规范、咨询专家、逐一对标。仅就对标来说,上千条的使用规范,每条都要提出来进行对标,从而确定适用于储气库的规范标准。

X80钢的使用,在很大程度上保证了工程的质量。

首次采用立式换热器,避免了气气换热器冻堵情况的发生;

首次应用乙二醇除沫器,使油水界面测量更加准确;

……

以8大新工艺、新技术为主的各项新技术应用,有效保障了储气库的正常运行。

自主研发

保障系统安全高效

首次设计储气库项目,对CPE新疆设计院来说,无疑是一项巨大挑战。为了保证工程顺利建设,不辱使命,CPE新疆设计院除了大量应用新技术,还根据实际需要,自主研发新工艺,新的液烃三相分离器就是其中之一。

原先使用的三相分离器,对凝析油处理效果不佳,处理之后,油里依然含水。

2011年,设计人员在和大连理工化工学院的专家就此问题交流时,专家的一番话让他们深受启发。随后,经过反复的实验和优化,由CPE新疆设计院针对呼图壁储气库工程,自主研发了新三相分离器,并应用到储气库项目中。这项新工艺极大提高了油水分离的效果。

据了解,针对储气库的实际需要,CPE新疆设计院自主研发的新工艺、新设备达46台(套),有力保障了各系统的高效运行。

此外,储气库注气压缩机是新疆油田公司迄今为止功率最大的压缩机,为了节约投资,设计人员在前期设计中考虑为直启。据悉,这是全国同批储气库建设过程中,唯一采用直启的压缩机。

直启设计,要求设计人员对整个电网供电能力以及负荷状况进行详细了解和计算,特别是电流电压参数整定值的计算。整定值的计算通常是由上游供电部门或运行部门提供,但由于该工程用电负荷太大,相关部门都进行推托。最后,新疆设计院相关设计人员在没有配套计算软件的情况下,通过大量的计算公式反复推导,利用了近一个月的时间,计算出了准确整定值。从目前实际运行效果看,设计人员提供的整定值完全满足工程需要。

国内一流

四大功能整合为一

呼图壁储气库不仅是国内最大的储气库,而且也是工艺流程最复杂的储气库。称其最复杂,主要是因为它同时具备四项功能:一是注气,二是季节调峰,三是应急储备,四是应急工况。

如何让复杂的功能操作起来更简单,对设计人员来说是一个巨大的考验。

从方便操作的角度考虑,设计人员希望把四大功能放在在一个界面之下。但是这一设想一开始并没有得到仪表自控设计师的认同。仪表自控设计师认为,一套操作系统要同时满足四种不同的功能,应对四种工况,相关的流程设计肯定会过于复杂,而越复杂越容易出问题,何况面对的是如此重大而且是首次设计的工程。

“设计需要创新,需要敢为人先,这才能凸显设计的作用。”吴昊说,“当然,它的前提必须保证安全和高效。”

为此,设计人员反复和仪表自控专家进行深入交流,同时和制造厂商进行广泛的沟通,并提出各种让制造厂商感到惊讶的要求。

创新所具有的魅力,是它能够激发各方面的潜力。在设计人员精心的论证下,在各方人员积极配合下,一个操作界面满足四种功能的设计终于变成了现实。

股份公司的专家在参观投产成功的呼图壁储气库时,纷纷发出感慨:全国的储气库找不出像呼图壁储气库这么复杂的,呼图壁储气库天然气处理方面的设计,代表了中石油的最高水平。

股份公司副总裁赵政璋在得知项目投产的消息后,做出批示称:“这是国内目前最大的气库,也是本轮建设中第一个安全高效如期建成的气库。”

CPE新疆设计院院长骆伟说,呼图壁储气库的建成,使新疆设计院在大型天然气处理工程技术方面,又迈上了一个新台阶。

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