涉硫油气生产事故机理及防控技术
1背景及意义
2021年10月21日,习近平总书记在胜利油田视察时强调:能源的饭碗必须端在自己手里。我国已探明油气资源含硫油气约占三分之一,生产过程中面临重大的涉硫火灾风险及设备设施腐蚀破坏风险。开展涉硫油气生产事故机理及防控技术研究具有重大的科学研究价值及工程实际应用价值。
2 技术方案及创新点
2.1 涉硫火灾机理及智能防控技术
本成果为解决传统液相钝化等防治方法带来的环境污染及大量污水处理等衍生问题,设计了气相钝化试验小试集成设备开展了大量的实验室基础研究,形成了具有自主知识产权的FeS危害气相钝化关键技术;利用自制的常温下具有自燃活性的FeS,在自主研发的气相钝化及在线监测自燃产物气体浓度的中试装置中研究自燃活性FeS样品气相钝化现象的化学本质,采用分子动力学仿真手段,从微观角度定量对气相钝化技术影响FeS自燃进行了机理分析,掌握了抑制自燃活性FeS发火燃烧的反应机理,建立了具有自主知识产权的整套FeS发火抑制科学评价方法。
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钝化效果验证 |
钝化机理分析 |
钝化工艺参数分析 |
钝化样机开发 |
2.2 结构损伤无损检测技术
本成果针对油气产生等领域面临的结构损伤破坏问题,基于结构损伤破坏检测技术研究平台,探究了结构破坏不同阶段的磁场信号变化。对照裂纹发展过程和疲劳周次的关系,结合磁场信号,建立了典型材质力磁耦合模型,筛选出了能准确反应疲劳损伤状态的评价参数体系。成果支撑了中石化胜利钻井工艺研究院海洋立管损伤检测装置的开发和现场应用。
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疲劳破坏磁场变化规律 |
结构破坏预警参数 |
海洋立管无损检测装置 |
现场检测损伤评价 |
3推广应用
北京石油化工学院涉硫油气生产事故机理及防控技术分别在燕山石化、普光天然气净化厂和中石化胜利钻井工艺研究院等企业成功应用,解决了涉硫自燃问题及管道结构损伤检测,确保了安全生产。该技术能够高效绿色无污染的快速处理涉硫油气生产过程中的硫化亚铁自燃问题,杜绝设备检维修过程中的硫化亚铁自燃事故。可准确检测铁磁性承载设备复杂载荷下的应力检测,预判结构疲劳损伤状态,防止设备突发断裂破坏事故
4对接方式
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