油田油管中高含硅钢_圣德林效应_研究及其抑制技术应用研究(2)

《经济师》2010年第8期

摘要：天然气长输管道的通信系统是天然气长输管道建设的重要组成部分，通信方案选择的正确与否不仅是通信系统在天然气长输管道管理、建设、投产、维护、运行和抢险中能否发挥其作用的关键，而且还关系到能否实

关系到工程投资的时现通信方案设计的目的、

效性、经济性、合理性和可靠性，决定着整个通信系统质量。根据通信系统在天然气长输管道行业的应用特点，天然气长输管道通信方

公网通信方案和案主要有专用光缆通信方案、

专用卫星通信方案。文章重点对天然气长输管道通信方案的选择进行了探讨。

关键词：天然气长输管道通信方案选择

中图分类号：F416.22文献标识码：A文章编号：1004-4914（2010）08-253-02长距离天然气输气管道（几百公里或几千公里）是油气储运工程的重要组成部分。近几年来，随着我国石化天然气工业的跨越式发展，天然气这种清洁能源在国民经济发展中的使用比例持续增长。天然气使用量的增长促进了国内长距离天然气输气管道的发展。由此可见，长距离天然气输气管道在油气储运工程中的地位必将进一步加强（长距离天然气输气管道以下简称“长输管道”）。

长输管道通信系统是与长输管道同时平行建设的重要项目，是完成长输管道管理、建

投产、维护、运行和抢险的必备手段。特别设、

是自20世纪80年代以来，自动化、通信与遥控技术是长输管道技术中发展最快的一个方

国内外普遍采用SCADA（监控及数面。目前，

据采集）系统对长输管道或管网进行全线或区

SCADA系统必须依赖长输管道域集中控制，

通信系统对输气管线或管网的设备状态，运行参数进行遥测、遥控、遥调，从而实现各站、场的无人值守、无人操作，使长输管道建设向

智能化的方向发展。自动化、

●低碳经济

浅谈天然气长输管道通信方案的选择

●徐

没有长输管道通信系统的长输管道是不

可能正常运行的。天然气长输管道如果没有长输管道通信系统是不可想象的。天然气长输管道通信系统在长输管道的建设、维护与管理中具有如此重要的作用，那么，究竟采用哪种通信方式更具有效性，是一个非常值得探讨的问题。下面是笔者的一些粗略看法，供同行探讨。

一、专用光纤长输管道通信系统

专用光纤通信系统是在长输管道建设的同时，沿长输管道同沟敷一条或数条光缆，同时沿线一般建设若干个SDH/MSTP光传输通信站，使用G.652光纤。干线网络一般选用同步数字系列STM-16等级的光传输设备，传输容量2.5Gbit/s，专用光纤传输系统有以下主要功能：一是为天然气长输管道SCADA系统提供可靠的数据传输通道；二是为天然气长输管道生产调度提供可靠的通信通道；三是为天然气长输管道例行巡检、故障排除、抢险救灾提供通信保障；四是为生产现场自动操作及工业电视监视系统提供传输通道；五是为

音频和数天然气长输管道行政管理提供视频、

据通信信道；六是为天然气长输管道信息化建设提供网络传输通道。

专用光纤通信系统是一种设计非常理想的天然气长输管道通信系统，它最大的优势在于传输容量巨大，一般干线容量2.5Gbnt/s，能够满足当前及今后发展的需要。

但是，这种通信系统的缺点也是显而易见。

勇双功新

首先，该通信系统时效性较差，施工速度

缓慢。因为在上千公里的施工路途上，分布着不同的施工队伍，这些队伍分属不同的部门，

设备、施工经验、管理水平等方面存在人员、

在着不小的差距；再有沿途一般要经过山川、丘陵、河流、水网、农田或是戈壁沙漠等复杂

霜、雨、雪、交地形，且沿线施工气候多变，风、

替显现，这些主观的和客观的因素，对施工速度和质量的影响不可小视。尤其在上千公里的长输管道建设中，光缆的敷设常常落后于天然气长输管道施工建设，与之配套的SDH/MSTP设备也常常因通信机房建设滞后而无法安装。在天然气长输管道建设的初期以及分段投产的过程中，该通信系统根本不能胜任它所应有的功能。其次，该通信系统投资

要敷设几百更多是上千公里较大。物资方面，

的硅芯管、光缆、成百个光纤接续盒、接续盒保护箱等等。工程方面，施工队伍多、牵扯面广、占地费、补偿费等名目繁多，加之分属不同的行政区域，协调困难。这些因素都加大了投资费用，而且即使在建成之后光缆的维护、检修

该系统的稳和抢修的费用也为数不小。第三，

定性也值得商榷。因为天然气长输管道沿途地形复杂，沿线气候多变，人为事故或是自然灾害对光缆的安全性都构成威胁；再有上千个光缆接头的稳定性也令人担忧。第四，该系统光缆一旦出现故障，抢修是一件非常困难的

及时位事。光缆埋于地下断点位置不易确定，

置确定，抢修人员和机械到达故障点的时间也

性得到大大提高，获得的镀层质量极高，镀层表面充满金属光泽，不灰暗。

三、振荡器对镀层厚度的影响在实际生产中，油管在热浸镀合金化及从锌浴中提出时，可采用振荡器对管进行振荡，能有效增加镀件表面锌液的润湿性和表面活性，使镀层更加均匀。采用振荡器，初始锌与铁快速润湿，减少表面张力，镀件

同时，振动过程中一部分机械能转表面锌铁均匀渗透，形成均匀合金层。

化成内能，将镀件表面和与镀件表面接触的锌液活化，大大提高了锌铁反应的表面活化原子的数量，减少浸镀时间，也减少Si-Fe在合金化中的成核作用，从而减少硅对锌铁反应活性的影响，减少不致密的、破碎的ζ相形成，减少镀层的厚度，达到抑制“圣德林效应的”目的。针对振动器及其他合金元素对镀层厚度的影响，我们进行了大量的实验，实验结果如表3所示。

表面张力和金属的原子结构有一定的关系。液态金属的表面张力是液体内部质点与表层质点相互作用的内聚力没有达到平衡而产生的。内

表3

振动对镀层厚度及浸镀时间的影响

聚力越大，或者说不平衡的程度越大，相应地表面张力也就越大。内聚力

对各种金属来说也就是金属键的强就是物体内部质点间的相互作用力。

度，即原子核和自由电子间的引力。因此，从理论上说，金属的表面张力和它们的熔点、沸点、熔化热及汽化热之间存在着某种对应关系。

振荡器的工作原理主要是利用振动减少表面张力，提高钢基表面与镀液的润湿速度，镀件表面锌铁均匀渗透，形成均匀合金层并减少漏镀。能极大地提高钢基与锌液接触面的表面活性，较大幅度地加快浸镀速度，减少浸镀时间，从而减少硅对锌铁反应活性的影响，从根本上抑制“圣德林效应”。

四、结论

1.多元合金的加入能有效抑制“圣德林效应”，使镀层厚度得到控制，同时改善镀层质量。

2.振荡器的使用也可以有效抑制“圣德林效应”。[基金项目：国家火炬计划项目（2005EB30277）]

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参考文献：

1.中国腐蚀与防护学会.99第五届中国热浸镀学术交流会论文集[A].黄永昌，YaLipkin.55%Al-Zn-1.6Si合金热浸镀工艺及耐蚀性研究[C].北京科技大学出版社，1999，78~80

2.顾国成，刘邦津.热浸镀[M].化学工业出版社,1988（作者单位：大庆油田有限责任公司第一采油厂，大庆钻探集团黑龙江大庆163316）（责编：若佳）

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