關(guān)于原油長輸管道密閉輸送的常見問題及措施初探

張大安 高英 劉建軍

(長慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710200)

關(guān)于原油長輸管道密閉輸送的常見問題及措施初探

張大安 高英 劉建軍

(長慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710200)

原油運輸工作十分重要,長輸管道密閉輸送是目前應(yīng)用較多的一種運輸方式。但在實際運輸過程中,存在有一些問題,如油量損耗、壓力波動大、腐蝕、結(jié)蠟、摩阻增加等,對運輸工作極為不利。對此,分析了各自應(yīng)采取的解決對策。

原油運輸 密閉輸送 原油損耗 摩阻增加

石油是當(dāng)前最主要的能源之一，由于各地區(qū)的儲藏量及生產(chǎn)量不同，往往需要將原油從一個地區(qū)運至另一個地區(qū)。常見的運輸方式有管道、航運、鐵路等，考慮到原油自身特性，以及運輸過程中的消耗、成本、安全等因素，管道成了最佳運輸方式。長輸管道密閉輸送方式雖然運輸距離長，但全線形成了統(tǒng)一的輸油系統(tǒng)，站與站之間能夠互相補充，目前應(yīng)用越來越多。然而此方式并非沒有缺陷，在運輸中也存在有一些問題，需要及時解決。

1 原油運輸中的油量損耗及解決措施

在密閉運輸過程中，原油可能會因蒸發(fā)損耗導(dǎo)致總量減少。對于種類不同，或者構(gòu)成成分不同的原油，如果不嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行運輸，破壞了應(yīng)有的順序，極易引起混油損失。原油中含有一種大粒徑的烴類物質(zhì)，在運輸時可能會粘附在輸油管道內(nèi)壁。如此有多種原油經(jīng)過運輸，很容易融入其他原油，形成混合油液 以至于原油質(zhì)量和性能發(fā)生一定變動，純度因此而降低，混有損耗增加。

經(jīng)分析可知，導(dǎo)致原油損耗的很大一部分原因在于沒有遵循相應(yīng)的運輸順序，即沒有考慮哪些不同種類的原油之間烴類分子最不容易相溶。由于原油種類不同，組成成分有著很大差異，彼此間烴類物質(zhì)的相溶程度也不一致。按照相應(yīng)的順序運輸，可使原油損失降至最低，不得不考慮這一點。另外，原油損耗還有一種情況，就是管道腐蝕導(dǎo)致原油泄漏。所以必須提高管道的防腐性，確保其質(zhì)量合格，如在設(shè)計階段選擇使用高性能材料、高分子聚合物涂層等。在國外，長輸管道常使用強制電流法，可以借鑒。

2 原油運輸中壓力波動過大及解決措施

采用密閉輸送方式，需要考慮內(nèi)部壓力問題，如果壓力過大或極不穩(wěn)定，很有可能會損壞油管。如在輸油泵開啟后，流速逐漸變化，形成一定的擾動，會引起管道內(nèi)部能量失衡，此時往往會以壓力波的形式在管道內(nèi)四處傳播。若不及時調(diào)整，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，極易導(dǎo)致管道崩裂。水擊現(xiàn)象同樣會影響管道安全性，壓力過高或過低都會帶來嚴(yán)重的危害，必須加強重視。

面對以上問題，應(yīng)設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)管道內(nèi)外壓力，使其保持穩(wěn)定運輸?shù)臓顟B(tài)。在當(dāng)前的密閉輸送中，自控調(diào)節(jié)閥有著廣泛應(yīng)用，如果有一臺輸油泵停止工作，利用調(diào)節(jié)閥可維持管道正常運輸。因線上各部分的壓力不同，應(yīng)合理設(shè)置開度及調(diào)節(jié)幅度。在控制壓力方面，泵站邏輯停泵也是常用的一種方式。比如某泵站發(fā)生停電故障，合理調(diào)節(jié)上游泵站開度，采用邏輯停一臺泵的方法，可使上油泵站以最小的消耗正常工作。下游泵站采用出站閥調(diào)節(jié)和邏輯停一臺泵，同樣可使泵站正常運行。另外，回流保護(hù)和泄壓保護(hù)是也保護(hù)泵站安全的有效措施。前者主要是保護(hù)進(jìn)站壓力，當(dāng)進(jìn)站壓力過低阻礙輸油泵工作時，采用回流保護(hù)能有效解決這一問題；泄壓保護(hù)多作為緊急性保護(hù)措施，當(dāng)一般的保護(hù)措施無法起到較好的效果時，通常會采用該保護(hù)方式。

3 原油密閉運輸中的腐蝕、結(jié)蠟問題及解決措施

首先，腐蝕穿孔在實際中發(fā)生率很高，極易引起原油泄漏，穿孔位置也有一定的規(guī)律。多是絕緣層被破壞，或絕緣層內(nèi)有高含堿含鹽量的土壤的位置。要避免腐蝕危害，管道材質(zhì)要具有較強的耐腐蝕性，且絕緣層要保護(hù)好。地下電流也容易腐蝕管道，所以要增大電阻，減輕電流的腐蝕程度。管道內(nèi)部腐蝕多是氧、硫等元素之間的化學(xué)反應(yīng)造成，因此，應(yīng)將這些會反應(yīng)生成腐蝕物質(zhì)的元素進(jìn)行脫離，除了在管道內(nèi)壁涂抹高性能防腐涂料，摻加適量的緩腐劑也不失為一種好辦法。

其次，運輸過程中常會出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，即管道內(nèi)壁逐漸形成一種石蠟或膠質(zhì)物，石蠟晶體析出會直接形成結(jié)蠟層，使得管道運輸能力有所下降。在處理時可適當(dāng)?shù)靥砑咏的齽?，或采用壓力處理和熱處理輸送方式。另外也有一種間歇輸送方式，因夏季溫度較高，可在此時間歇輸送，以降低成本。

4 原油運輸中的摩阻增加問題及解決措施

原油是一種黏稠液體，凝固點高，且含蠟量較多。在常溫下，油體不會稀釋，依舊保持著高粘度，增肌了運輸摩阻，使得整個過程更為困難。因此，必須降低粘度和凝固點。有多種可行的方法，在此介紹一種微波加熱法。當(dāng)管線輸送重質(zhì)、高凝點原油或油品時，根據(jù)工藝和經(jīng)濟(jì)方面的要求，要采用某些技術(shù)提高管線輸送量或?qū)芫€伴熱，目前主要采用以下技術(shù)：①在管線進(jìn)口處將原油加熱，并使原油在溫度降到低于凝點溫度之前到達(dá)輸送終點；②在低于凝點溫度時泵送原油；③加入烴稀釋劑，如低蠟原油或輕蒸餾液；④注水以便在原油和管壁之間形成分隔層；⑤將水和原油混合，形成乳化液；⑥在進(jìn)入管線前加工原油以改變蠟的晶體結(jié)構(gòu)，降低凝點和稠度；⑦通過蒸汽伴熱和電伴熱來加熱原油和管道；③注防蠟劑、減阻劑；⑨太陽能加熱管線等。由于微波加熱不同于傳統(tǒng)的加熱方式，可避免傳統(tǒng)加熱方式的不足，不需由表及里的熱傳導(dǎo)，而是通過微波在介質(zhì)內(nèi)部的能量耗散來直接加熱物料。微波加熱較之傳統(tǒng)加熱方法具有獨特的優(yōu)勢，如選擇加熱物料的性能要升溫速率快，熱效率高，加熱均勻，易于控制等。

5 結(jié)語

除了上述問題，在實際長輸管道密閉輸送中，還存在有其他許多問題，都會對運輸能力產(chǎn)生一定的不利影響，甚至威脅到運輸?shù)陌踩?。面對各種問題，因仔細(xì)分析原因，然后選擇相應(yīng)的解決措施。當(dāng)然，為保證正常運輸，還應(yīng)做好一些必要工作。如認(rèn)真規(guī)劃，提前分析運輸中潛在的風(fēng)險，并采取防范措施；定期對設(shè)備進(jìn)行檢查，加強安全控制；培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才等，促進(jìn)我國石油運輸業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步。

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