長輸管道輸油工藝節能技術分析

王寶巖（中國石油天然氣股份有限公司管道長慶輸油氣分公司，寧夏 銀川 750000）

長輸管道輸油工藝節能技術分析

王寶巖（中國石油天然氣股份有限公司管道長慶輸油氣分公司，寧夏 銀川 750000）

在能源輸送中，長輸管道是不可缺少的設備，同樣也是耗能最大的設備，只有有效地降低油和電的消耗，才能夠實現能源利用效率的全面提升，并且滿足節能增效的實際需求，而這同樣也是輸油企業節能工作人員所亟待解決的問題。基于此，文章將長輸管道輸油工藝的節能技術作為研究重點，從多個角度闡述了提高能源利用率的措施，希望有所幫助。

長輸管道；輸油工藝；節能技術；分析

管道輸油企業是我國耗能較大的單位，而在原油管道運輸方面，必須要對其中的摩擦阻力以及散熱損失予以有效地克服，所以要對原油加壓與加熱。在這種情況下，就必須要持續提供熱能以及動能，因而會對電力與燃料油進行大量地消耗。實現能源利用率并有效減少油與電的消耗量，保證安全運送資源已經逐漸成為輸油企業相關人員的工作重點。由此可見，深入研究并分析長輸管道輸油工藝的節能技術具有一定的現實意義。

1 長輸管道輸油工藝的全面優化

1.1 加熱爐的優化

石油、冶金與化工行業中對加熱爐的應用十分常見，而且是熱輸原油管道的耗能設備之一。在美國對直接式加熱爐的運用很多，但同樣也對間接式加熱爐進行了使用。在實踐應用的過程中，熱煤爐系統的自動控制以及調節系統效果理想，并且將余熱進行回收，可以獲得理想的節能效果[1]。在我國，上世紀八十年代后期，對間接式加熱爐進行了運用，且節能效果理想。而目前階段，國家在燃燒節能技術創新方面加大了投入的力度，深入研究了新型且效率較高的燃燒器以及余熱回收裝置技術，使得加熱爐的實際效率明顯提高。在實踐過程中，要想實現加熱爐效率的全面提升，可以參考以下措施：

第一，嚴格檢驗爐管清灰以及燃料計量儀表；第二，積極組織技術與操作工作人員參與到加熱爐風配比的技術培訓活動當中，對能夠增強爐膛輻射換熱的相關涂料展開積極地試驗并大力推廣；第三，大修加熱爐的過程中，需要對爐前以及防爆門斷面爐體的保溫效果給予高度重視，并且在由燃油轉變成燃氣的時候，還應當重視燃燒器相對于天然氣氣壓的使用范圍。

1.2 輸油泵的優化

輸油泵是液壓傳動系統中的一種，能夠確保柴油在低壓油路的環境范圍內持續循環，因而也是熱輸原油管道耗能設備之一。在發達國家，大型輸油泵主要是選擇使用了電機調速進行控制，能夠有效地節省40%的電能。但是在我國，輸油泵的運行效率并不高，落后于其他國家，而節能效果僅達到20%[2]。一般情況下，對閥門節流的方式進行運用，表面效果理想但是卻浪費了大量的能源。除此之外，很多輸油泵是在部分負荷的狀態下運用，所以實際的工作流量難以達到額定流量的要求，但是工作壓力卻遠遠超過額定壓力。經過長期地研究，對變頻調速技術進行了運用，同時應用在新舊管線之上，節能效果理想。在此基礎上，輸油泵在日常運行的過程中，同樣需高度重視以下三點內容：

第一，將無功補償裝置加裝其中，以不斷增強功率因數并節省電能，與此同時，在處于大流量生產和運行的過程中，需合理地選擇兩臺工頻輸油泵機組，通過并聯的方式運行；第二，如果輸油泵的節流損失較大，則需要采取拆機改造的方式，也可以對相同輸量的低揚程輸油泵進行有效地更換；第三，最好對振動故障進行定期地診斷與測試，有效地規避被動停車的問題發生[3]。

2 充分利用新型的節能技術

在我國，所生產的原油通常所含蠟量都很高而且凝點與粘度也高，因而原油加熱輸送逐漸作為管道輸油的途徑。但需要注意的是，采取加熱輸送的方式，會導致燃料浪費現象加劇。為此，針對上述問題，需對原油進行改性處理，進而減少燃料浪費的情況。

2.1 高凝原油的處理

對于高凝原油來說，在加熱的基礎上，還應當將降凝劑加入到原油當中，進而對其流變性進行有效地改善。而降凝劑通常可以劃分成兩種類型：第一，將石油磺酸鹽、六聚三乙醇胺油酸酯以及聚氧乙烯烷基胺作為典型的表面活性劑的原油降凝劑，能夠對蠟晶表面吸附這一機理予以合理地運用，保證蠟形變幾率的降低，同時還能夠增強降凝的作用[4]。第二，聚合物類型的原油降凝劑，最具代表性的就是聚丙烯酸酯，能夠在主鏈或者是支鏈中和蠟分子實現共同結晶的非極性部分增強降凝的效果。

2.2 高含蠟原油的處理

對于高含蠟原油的運輸，必須要積極采取防蠟的措施。在常溫的狀態下，蠟是固體，而在實際的管道運輸過程中，很容易與原油溶解。如果壓力和溫度不斷下降，則會引發結蠟的問題。如果是高含蠟的原油，在加熱的基礎上，也可以將防蠟劑加入到原油當中，對其中蠟晶的析出以及管道表面沉積進行有效地抑制[5]。一般情況下，防蠟劑的種類有三種：1）稠油芳香烴類型的防蠟劑，一般都是參與到組成結晶當中，進而使得晶核出現扭曲，抑制蠟晶生長；2）聚合物類型的防蠟劑，其作用機理和聚合物類型的降凝劑相同；3）表面活性劑類型的防蠟劑，也可以細化成水溶性與油溶性兩種類型。前者作用機理和表面活性劑類型的降凝劑是相同的，而后者則是利用在輸油管道表面吸附的特征，對表面性質進行有效地改變，以保證在形成極性表面的基礎上生成水膜，以免蠟沉積。

2.3 高粘原油的處理

在高粘原油運輸的過程中，不僅可以加熱并將降粘劑應用其中，同樣也可以對輸油泵進行有效地改進，以保證增強節能控制的效果。與粘度不高的流體相比，高粘原油在輸送的過程中，因其粘度過高，會對葉輪的出流以及蝸殼內部低速流動紊流的摻混產生較大程度的抑制，致使流體角動量無法處于守恒的狀態。在我國，一般會選擇使用降低閥門的開度實現泵流量降低的目的。但是很容易增加節流的損失，影響泵效，同時還會增加能源消耗。在粘油輸送的過程中，如果其粘性增加，必然會使得流道內部的摩阻增加，進而導致水力摩擦的損失不斷增加。

根據以上研究與分析可以發現，高粘原油會增加能源的消耗，所以應當通過以下幾點進行改進，以達到降低能源消耗的目的。

第一，應針對過流部件進行拋光與打磨的處理，同時將貝爾左鈉高分子材料涂抹在表面，使得泵自身的效率不斷增強。

第二，對管路的特性以及離心泵的性能曲線進行有效地改變，并且對泵運行的工況進行適當地調整。通常來講，管路的特性很難改變，但是采取輸油泵葉輪切削處理的方式，或者是適當地增加變頻裝置的數量，能夠保證泵效的提升，還可以獲取可觀的經濟效益。

第三，保證泵型號選擇的科學合理性，使得梯級匹配與泵機組的有效組合，能夠增強啟運搭配效果的進一步增強，進而達到節能降耗的目標。

第四，對工藝進行全面優化并進行全面調度，對于高粘原油輸送的溫度展開相應的控制，進而達到工藝使用需求，并在此基礎上，提升配送的實際效率。

3 加大管理力度并對能源合理利用

第一，注重節能教育和宣傳的作用。管道輸油企業需要充分考慮實際情況，定期組織專題節能的培訓活動，使全民形成節能的意識并增強自身的責任感。與此同時，需對節能管理機制予以全面完善與健全，實現節能工作和企業經濟效益的有效掛鉤，增強節能管理的效果[6]。

第二，能源利用的科學化。對《電力法》與《節約能源法》等相關法律法規進行充分利用，對企業能源利用以及消耗的實際情況進行嚴格地監督，堅決取締非法的能源利用用戶，并貫徹落實標準收費的制度，以免出現能源流失的問題。

4 結語

綜上所述，現階段我國油氣長輸管道的輸送工藝方法與國外水平相當，但是在管道運行的管理以及輸送設備實際運用方面仍處于落后狀態，所以，對于管道輸送節能降耗問題，需要積極學習國外的成功經驗，對全新的節能技術進行開發與利用，而這也將成為我國油氣長輸管道節能降耗的重要發展趨勢。

[1]楊輝,王一然,許丹等.長輸管道輸油工藝節能技術探討[J].中國石油和化工標準與質量,2016,36(7):112-113.

[2]康聯弟,李棟,何元龍等.長輸管道輸油工藝節能技術分析[J].化工管理,2015(3):213-214.

[3]李志芳.分析長輸管道輸油工藝節能技術[J].化工管理,2015(8):215.

[4]李新建.長輸管道輸油工藝節能技術分析[J].化工管理,2016(24):145-145.

[5]陳衍飛,林冉,朱英如等.油氣長輸管道節能降耗技術綜述[J].石油規劃設計,2016,27(2):1-5.

[6]李俊,李鵬.長輸管道輸油工藝節能技術分析[J].商品與質量,2017(3):52.

王寶巖（1971-），漢，男，河北霸州人，本科，中級，研究方向：長輸管道。