原油管道順序輸送中的若干問題

黑龍江 王宗濤

原油管道順序輸送中的若干問題

黑龍江 王宗濤

本文針對越來越多的進口原油需在已有原油管道內(nèi)進行順序輸送這一問題，分析了原油管道順序輸送過程中可能遇到的冷熱油混輸、管道安全停輸時間及混油切割等問題，并提出相應的建議以指導管輸方案的制訂。

原油；順序輸送；冷熱油混輸；停輸時間；混油

引言

順序輸送，也叫交替輸送，是指不同種類油品按照一定批量和次序連續(xù)地在一條管道上進行輸送，常用于成品油管道。此法可使長輸管道最大限度地滿負荷運行，既可增加管道企業(yè)的經(jīng)濟效益，又可減輕其他運輸方式的負荷，因此，順序輸送方法已經(jīng)得到了越來越多的應用。為充分利用原油管道的輸送能力，可將不同油田生產(chǎn)的原油采用同一條長輸管道進行輸送，以減少輸油成本。

原油的順序輸送與成品油順序輸送相比，對混油的控制要求相對較低，不過原油管道一般都缺少必要的油品界面自動檢測、流程自動切換及快速開關閥門等設備，本文對原油管道順序輸送過程中遇到的冷熱原油順序輸送、安全停輸時間以及混油切割等問題進行討論。

1 冷熱原油順序輸送

目前，大部分進口原油凝點較低，若采用常溫輸送，管道運行溫度接近地溫；國內(nèi)原油常采用加熱輸送，管線沿途溫度較高。順序輸送進口原油及國產(chǎn)原油時，若常溫原油進入加熱輸送的原油管道，會導致管道運行溫度的急劇下降，并影響沿線油流溫度及土壤溫度場。因此，冷熱原油順序輸送時宜限制進口原油每批次的輸油量，且在地溫較高的季節(jié)進行輸送。

管內(nèi)油品溫度變化為冷、熱兩種狀態(tài)，則油品的溫度變化為不穩(wěn)定的熱力過程，可假設前后順序輸送的兩種油品界面為平面，且兩油品之間無質(zhì)量交換，建立順序輸送管道中油品的溫度變化模型。通過此模型可分析原油順序輸送時不同油品的進站溫度，保證此進站溫度不低于最低進站安全溫度，指導原油順序輸送的管輸方案的制訂。有學者對冷熱原油交替輸送中油品不同加熱時機的加熱能耗進行了分析，發(fā)現(xiàn)對低凝油品油尾提前適當時間加熱可大大節(jié)省加熱能耗。

2 安全停輸時間

對于原油管道順序輸送，安全停輸時間是指管道可以安全再啟動的最大停輸時間，且無論管內(nèi)油品處于再啟動動階段還是停輸溫降階段，管內(nèi)任意截面處的油溫均大于等于油品的最低安全溫度。對于單一油品輸送管道工況，安全停輸時間為保證管道停輸后，其末端油溫不低于凝點；對于冷熱原油順序輸送工況，安全停輸時間取決于停輸時刻管道內(nèi)的溫度場及土壤溫度場，與冷熱油的輸送次序及停輸時冷熱油交界面所處位置有關。

3 混油切割

在順序輸送管道中，油品交替輸送時必然在接觸區(qū)產(chǎn)生混油，混油量受油品流動狀態(tài)、首站的初始混油、輸送次序以及管路特性、管路附件、調(diào)節(jié)閥開度和中途停輸?shù)纫蛩赜嘘P，若停輸時混油段處于高差較大的山坡地段且密度大的油品處于高處，會加大混油量。根據(jù)上述影響混油量的因素，減少混油量的主要措施有：①保證油品交替在紊流狀態(tài)下進行；②采用最簡單工藝流程及快動閥門；③確定合理的輸送次序；④避免管線中途停輸。

混油界面的檢測是準確切割混油段的前提，混油界面的檢測方法主要有密度型檢測方法、熒光記號檢測方法、氣體記號檢測方法、電容型檢測方法以及光學檢測方法，其中密度型檢測方法可分為直接檢測及超聲波檢測兩種，因超聲波檢測油品界面具有靈敏度高、反應速度快等特點，被越來越多地應用起來，現(xiàn)已成為最先進的界面檢測技術。

4 結論

目前，進口原油與國產(chǎn)原油順序輸送技術已被列為中國石油天然氣集團公司的重點研究課題，通過對原油管道順序輸送可能遇到的冷熱油順序輸送、安全停輸時間及混油切割等問題的分析，提出在原油管道順序輸送過程中，宜限制進口原油每批次的輸油量，并采用超聲波方法檢測油品界面來切割混油。

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（作者單位：大慶油田有限責任公司儲運銷售分公司）

（編輯 李艷華）