原油管道低輸量運(yùn)行影響因素分析與優(yōu)化措施

戢運(yùn)波 (中石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司武漢輸油處，湖北 武漢 430077)

原油管道低輸量運(yùn)行影響因素分析與優(yōu)化措施

戢運(yùn)波 (中石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司武漢輸油處，湖北 武漢 430077)

以沿江煉化企業(yè)煉油裝置檢修期間儀長(zhǎng)原油管道低輸量運(yùn)行為例，深入分析了煉化企業(yè)裝置檢修期間對(duì)原油管道低輸量運(yùn)行的影響，針對(duì)影響因素提出了優(yōu)化運(yùn)行、調(diào)整輸送方式、合理制定裝置檢修計(jì)劃、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等優(yōu)化措施。指出管道安全平穩(wěn)運(yùn)行意義重大，要從加強(qiáng)溝通與協(xié)作、提高應(yīng)急處置能力等方面著手，對(duì)管道低輸量運(yùn)行具有指導(dǎo)作用。

原油管道；低輸量；影響因素；措施

儀長(zhǎng)原油管道(以下簡(jiǎn)稱(chēng)沿江管道)全長(zhǎng)979km，設(shè)計(jì)年輸量2700×104t，全線采用密閉、分輸加熱輸送工藝，向沿江煉化企業(yè)安慶石化、九江石化、武漢石化、長(zhǎng)嶺石化、荊門(mén)石化5家煉化企業(yè)輸送原油。為保障煉油工作的順利進(jìn)行，煉化企業(yè)需定期對(duì)裝置進(jìn)行檢修，裝置檢修周期一般是4年1次，檢修時(shí)長(zhǎng)多在35～55d。在此期間，煉廠受儲(chǔ)油罐罐容限制，接收原油能力有限，因此與之連接的原油管道輸油量將會(huì)大幅下降，遠(yuǎn)低于管道正常輸量，處于低輸量運(yùn)行狀態(tài)。管道的低輸量運(yùn)行易出現(xiàn)生產(chǎn)事故[1]和計(jì)量交接糾紛，對(duì)管道輸油設(shè)備也會(huì)造成損壞，給管道的安全生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的隱患。為此，提出對(duì)原油管道低輸量運(yùn)行影響因素進(jìn)行分析，以便采取優(yōu)化措施。

1 沿江管道低輸量運(yùn)行現(xiàn)狀

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)成品油需求成倍增加，沿江煉化企業(yè)需滿負(fù)荷運(yùn)行才能滿足市場(chǎng)需求，裝置檢修間隔周期大幅縮減，每次檢修時(shí)間相應(yīng)延遲，處于低輸量運(yùn)行的管段和運(yùn)行時(shí)間也增多。2008～2013年，沿江5家煉廠共檢修11次，檢修周期從20～55d不等，相應(yīng)的管道處于低輸量運(yùn)行，多數(shù)管段實(shí)際輸量不到管道允許低輸量的60%；站場(chǎng)輸油設(shè)備操作頻率比正常輸送時(shí)增加50%以上，輸油綜合能耗增加20%以上；受運(yùn)行參數(shù)的影響，油品交接計(jì)量誤差增大，相互之間計(jì)量糾紛也有增加的趨勢(shì)。

2 管道低輸量運(yùn)行影響因素分析

管道低輸量運(yùn)行時(shí)，造成的影響主要有3個(gè)方面：①管道存在安全隱患。因?yàn)閮x長(zhǎng)原油管道輸送的是勝利油和進(jìn)口油的混合，其中勝利油是高凝高黏油，輸量低時(shí)油品出現(xiàn)分層，易出現(xiàn)管道凝管事故。②增大交接計(jì)量誤差。管道低輸量運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行壓力較低，流量很有可能低于流量計(jì)的最低標(biāo)準(zhǔn)值，從而增大交接計(jì)量誤差。③增加能源消耗。為滿足運(yùn)行壓力和輸量的要求，輸油設(shè)備需要頻繁啟停操作，管道多數(shù)處于不穩(wěn)定工況運(yùn)行，增加了能源消耗，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

表1 儀長(zhǎng)管道冬季各支線允許低輸量

2.1管道存在凝管安全隱患

原油管道低輸量運(yùn)行時(shí)，流速低，原油散熱快，易凝管，存在較大的安全隱患。為防止管道出現(xiàn)凝管等重大生產(chǎn)事故，原油管道對(duì)低輸量有嚴(yán)格的要求，一般規(guī)定管道的實(shí)際輸量不低于設(shè)計(jì)的允許最低輸量[2]。儀長(zhǎng)管道各支線允許最低輸量如表1所示。

2.2增大原油交接計(jì)量誤差

表2 九江站工藝運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

原油交接計(jì)量是企業(yè)間維護(hù)良好關(guān)系的重要保證，交接計(jì)量的準(zhǔn)確性需要雙方認(rèn)可，計(jì)量誤差應(yīng)在可控范圍內(nèi)。在低輸量運(yùn)行時(shí)，受運(yùn)行參數(shù)的影響，計(jì)量誤差難以控制，易出現(xiàn)增大原油交接計(jì)量誤差情況[3]。2012年九江石化對(duì)煉化裝置進(jìn)行檢修，40d的檢修周期要求庫(kù)存不超過(guò)11×104t，這就使得黃梅-九江段管線處于低輸量運(yùn)行。具體工藝運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表2所示。

從表2可以看出，九江站的進(jìn)站壓力極低，幾乎接近于零，前幾次流量計(jì)的讀數(shù)在100m3/h左右，后幾次低于100m3/h，超出了流量計(jì)計(jì)量范圍，造成計(jì)量誤差增大。

2.3設(shè)備頻繁調(diào)整，輸油能耗增加

低輸量運(yùn)行時(shí)，設(shè)備啟停操作頻繁，輸油能耗增加20%以上。正常運(yùn)行時(shí)，沿江管道某站綜合能耗在47.6kg(標(biāo)油)/(104t·km)，低輸量運(yùn)行時(shí)綜合能耗是59.9kg(標(biāo)油)/(104t·km)，增加26%。沿江管道各站2012年3月份正常輸送和低輸量輸送設(shè)備操作具體情況如表3所示。

表3 2012年3月份正常輸送和低輸量輸送設(shè)備操作對(duì)比表

3 管道低輸量運(yùn)行優(yōu)化措施

3.1優(yōu)化運(yùn)行，調(diào)整輸送方式

沿江管道輸送的是勝利油和進(jìn)口油摻混的原油，摻混比例可根據(jù)煉廠裝置負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。在低輸量運(yùn)行期間，由于管線熱損失大，站間溫降大。為避免造成生產(chǎn)事故，一般可以采取稀釋輸送、添加降凝劑輸送或間歇輸送等運(yùn)行方式[4]。

1)稀釋輸送 正常輸送時(shí)，輸送的國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口油比例是2.5∶1；當(dāng)煉廠裝置檢修時(shí)，改變混油比例，盡量降低魯寧油(高凝高黏油)的量，增加進(jìn)口油的量，比例變成1.2∶1或1.1∶1。這樣就改變了油品的物性，使油品的黏度、凝點(diǎn)都有大幅下降，凝點(diǎn)由原來(lái)的10℃以上降至現(xiàn)在的3℃以下，同溫度下的黏度下降了40%以上。這種方法的采用就使管道的允許輸量值減小了，能夠滿足所需的安全運(yùn)行要求。

2)添加降凝劑輸送 2012年3月份武漢石化裝置檢修，大冶-武漢段管線的允許最低輸量是533m3/h，實(shí)際運(yùn)行的輸量的298m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于允許最低輸量。當(dāng)時(shí)受油品限制，雖然降低了勝利油的比例，但是輸送油品的凝點(diǎn)13℃，且大冶-武漢段管徑粗，沿線水域多，熱損失大，正常運(yùn)行時(shí)下站的進(jìn)站溫度無(wú)法滿足要求。后來(lái)采取了添加降凝劑措施，圓滿完成了輸送任務(wù)。不同溫度下添加降凝劑黏度變化如表4所示。

從表4可以看出，在相同剪切速度和相同溫度下，添加降凝劑后，油品的黏度大幅下降，凝點(diǎn)下降幅度也在10℃以上。有效地改變了油品的物性，為低輸量運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。

3)間歇輸送 當(dāng)油品物性無(wú)法改變或改變后仍不能滿足計(jì)量要求時(shí)，在確保安全的情況下，可以采取間歇輸送。2012年九江石化對(duì)煉化裝置進(jìn)行檢修，40d的檢修周期要求庫(kù)存不超過(guò)11×104t，在實(shí)際低輸量運(yùn)行中出現(xiàn)流量計(jì)壓力僅為0.01～0.02MPa。由于壓力計(jì)本身誤差為±1%，流量計(jì)可視零壓力運(yùn)行，不符合流量計(jì)運(yùn)行條件，極易增加計(jì)量誤差；同時(shí)流量計(jì)在標(biāo)定時(shí)有流量計(jì)量范圍，低輸量運(yùn)行會(huì)存在實(shí)際輸量超出流量計(jì)計(jì)量范圍，從而導(dǎo)致計(jì)量誤差。采取間歇輸送，即輸送72h停運(yùn)24h的運(yùn)行方式，這樣就提高了運(yùn)行的輸量，使輸量在可以計(jì)量的范圍內(nèi)，從而達(dá)到減小計(jì)量誤差的目的。

表4 不同溫度下是否添加降凝劑的原油黏度變化情況

3.2加強(qiáng)站場(chǎng)設(shè)備檢維修工作

輸油設(shè)備運(yùn)行一般只有在合理區(qū)間才能安全平穩(wěn)運(yùn)行，低輸量運(yùn)行時(shí)，超出了設(shè)備的合理運(yùn)行區(qū)間，原有設(shè)備性能得不到保證，設(shè)備振動(dòng)、噪音加大，調(diào)節(jié)閥頻繁動(dòng)作，流量計(jì)計(jì)量誤差增大，設(shè)備磨損速度加快，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。所以要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，準(zhǔn)備充足的備品備件，才能確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.3合理制定裝置檢修計(jì)劃

煉化企業(yè)裝置檢修周期能否在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成，意義重大。一旦不能完成，將影響其他煉化企業(yè)的輸油量。所以，在制定裝置檢修計(jì)劃時(shí)，要合理安排檢修工序、檢修時(shí)間，并在實(shí)際施工中，認(rèn)真監(jiān)督施工單位，嚴(yán)格要求，確保在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)能夠順利完成檢修工作。

3.4加強(qiáng)溝通與協(xié)作，減少計(jì)量糾紛

檢修期間，低輸量運(yùn)行時(shí)很容易出現(xiàn)流量低于流量計(jì)的標(biāo)定范圍，增大計(jì)量誤差。此時(shí)雙方要摒棄爭(zhēng)議，相互協(xié)商，共同處理好計(jì)量誤差問(wèn)題，避免發(fā)生計(jì)量糾紛；同時(shí)，煉化企業(yè)要向管道企業(yè)及時(shí)通報(bào)工程施工進(jìn)展情況，便于管道企業(yè)合理安排輸油運(yùn)行計(jì)劃。

3.5提高應(yīng)急處置能力

要確保管道低輸量下安全平穩(wěn)運(yùn)行，除了要做好以上工作外，還要完善應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)演練，提高應(yīng)急處置能力，以便出現(xiàn)事故苗頭時(shí)，能夠及時(shí)制止事故的發(fā)生，真正地確保管線的安全運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著煉化企業(yè)煉油裝置運(yùn)行的延長(zhǎng)、設(shè)備的老化，裝置檢修間隔周期會(huì)縮減，每次檢修時(shí)間也會(huì)相應(yīng)延遲，致使處于低輸量運(yùn)行的管段和運(yùn)行時(shí)間增多，管道低輸量運(yùn)行的壓力會(huì)越來(lái)越大。因此，就要從降低管道凝管危險(xiǎn)、減少交接計(jì)量糾紛和減少設(shè)備操作頻率等方面開(kāi)展研究，進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)行，調(diào)整運(yùn)行方式、加強(qiáng)與煉化企業(yè)的溝通與協(xié)作，加強(qiáng)應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力，確保在此期間管道安全運(yùn)行。

[1]楊筱蘅.輸油管道設(shè)計(jì)與管理[M].東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006.

[2]Q/SH1200 0048-2012，原油管道工藝安全運(yùn)行操作規(guī)程[S].

[3]安石峻.石油天然氣計(jì)量與產(chǎn)品品質(zhì)檢驗(yàn)及分析實(shí)務(wù)全書(shū)[M].北京：中國(guó)知識(shí)出版社，2008.

[4]黃春芳.石油管道輸送技術(shù)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2012.

[編輯] 洪云飛

TE832.2

A

1673-1409(2013)25-0101-03

2013-06-23

戢運(yùn)波(1963-)，女，助理工程師，現(xiàn)主要從事生產(chǎn)技術(shù)管理方面的研究工作。