沈—撫輸油管道經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

吳亭村(遼河油田油氣集輸公司)

沈—撫輸油管道經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

吳亭村(遼河油田油氣集輸公司)

沈—撫輸油管線隸屬于遼河油田油氣集輸公司的輸油管線，本文統(tǒng)計(jì)出該管線各項(xiàng)資料及多年以來的運(yùn)行參數(shù)，通過分析，找到該線最佳運(yùn)行參數(shù)組合，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

輸油管道；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；分析

1 沈—撫輸油管線現(xiàn)狀

沈—撫輸油管線于1987年建成投產(chǎn)，并于2003年改造完畢，該管線起連沈陽首站，末接撫順石化公司，總長64．42km，全線共設(shè)兩個(gè)輸油站和一個(gè)計(jì)量站。其中首站有兩臺(tái)100萬大卡加熱爐兩臺(tái)，中間站兩臺(tái)100萬大卡和50萬大卡加熱爐一臺(tái)。管線規(guī)格為Φ219×6(219×7)，材質(zhì)L320，運(yùn)行溫度首站進(jìn)站溫度62-63℃、出站溫度為70—75℃。中間站進(jìn)站溫度62-63℃，出站溫度67-69℃。末站進(jìn)站溫度60-62℃。

2 線路概況統(tǒng)計(jì)

沈—撫輸油管線途經(jīng)沈陽市于洪區(qū)、新城子區(qū)、東陵區(qū)和撫順順城區(qū)、新?lián)釁^(qū)，最后經(jīng)渾河北、南桁架、古城河、撫順石油一廠液化氣場區(qū)到達(dá)撫順末站。

3 季節(jié)劃分及地溫

(1)季節(jié)劃分 根據(jù)沈—撫輸油管道的地理位置、地溫變化情況及實(shí)際運(yùn)行規(guī)律，季節(jié)依次劃分為冬季，春秋季和夏季三個(gè)季節(jié)。

(2)地溫 根據(jù)歷年的地溫資料并結(jié)合管道的實(shí)際運(yùn)行情況，經(jīng)測算，各站段的地溫取值：沈陽首站—中間站站段管道周圍地溫冬季6．9℃、春秋14．2℃、夏季17．5℃，中間站—撫順末站站段管道周圍地溫冬季6．5℃、春秋14．1℃、夏季17．4℃。

4 運(yùn)行方式和有關(guān)參數(shù)的選取

(1)原油物性 原油密度d420 =0．8384t/m3 凝固點(diǎn)43℃，初餾點(diǎn)110℃。各溫度下的粘度：溫度45、50、55、60、65、70、75、80、85、90℃對應(yīng)粘度98．6、58．8、39．0、30．3、24．5、22．8、21．5、19．6、17．8、16．3mPa。s。

(2)管道原油在某溫度下的比熱容cy；及總傳熱系數(shù)K

①管道原油在某溫度下的比熱容cy。根據(jù)輸油管道設(shè)計(jì)公式：

②總傳熱系數(shù)K。根據(jù)沈撫輸油管道的實(shí)際運(yùn)行和傳熱學(xué)熱公式：

5 進(jìn)站溫度為62℃時(shí)不同運(yùn)行方式的能耗計(jì)算

根據(jù)熱油管道

首站和中間站進(jìn)站溫度為62℃時(shí)的月油電消耗量計(jì)算結(jié)果如下：單泵月耗油量：冬季145．4(t)、春秋季140．3(t)、夏季138．4(t)，兩泵并聯(lián)月耗油量冬季143．5(t)、春秋季142．8(t)、夏季135．5(t)。根據(jù)物理學(xué)交流電機(jī)功率計(jì)算公式：

6 進(jìn)站溫度變化后對應(yīng)的能耗變化

在相同的運(yùn)行方式下，若想改變各站的進(jìn)站溫度，其上站的出站溫度也得進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在這種情況下，輸送介質(zhì)的平均溫度、管道的沿程摩阻將隨之改變，在完成輸送計(jì)劃的條件下，即保持3000噸/天的輸量下，各站的油耗及電耗也將改變。

進(jìn)站溫度改變后，對不同運(yùn)行方式下的水力和熱力進(jìn)行了計(jì)算，分別得出了各站不同進(jìn)站溫度下的進(jìn)出站溫度、進(jìn)出站壓力、沿程摩阻及不同平均溫度下的原油粘度。由式(7)可計(jì)算出在不同進(jìn)站溫度下對應(yīng)的日輸量的沿程摩阻：

單泵運(yùn)行進(jìn)站溫度變化后對應(yīng)能耗的變化，在進(jìn)站溫度的選取上考慮到管線停輸不超過6小時(shí)，冬季進(jìn)站溫度不低于60℃，夏季不低于58℃。注以下能耗表均以月計(jì)，原油輸量按月輸量90000噸計(jì)，其中燃油為整條管線耗油量，耗電量為每個(gè)站耗電量。

7 兩種運(yùn)行方式的單位能耗成本及經(jīng)濟(jì)比較

由于進(jìn)站溫度改變，各站的油電消耗也都同時(shí)發(fā)生了變化，為提高不同運(yùn)行方式的可比性，現(xiàn)將各運(yùn)行方式下的能耗按原油價(jià)格及電價(jià)折算成單位能耗成本。由于沈撫輸油管線所有加熱爐均用管線原油做燃料油，所以按當(dāng)前原油油價(jià)在2949 元/t計(jì)算，電價(jià) 0．65元/kW·h，計(jì)算出不同溫度下的單耗。

對于同一種輸送方式，隨著進(jìn)站溫度的降低(59℃以上)，單位能耗成本逐步降低，結(jié)合安全停輸時(shí)間考慮確定春秋和夏季進(jìn)站溫度為59℃，冬季進(jìn)站溫度為60℃。在相同進(jìn)站溫度下，一般以單臺(tái)運(yùn)行方式經(jīng)濟(jì)。

8 確定出站溫度

根據(jù)不同季節(jié)的進(jìn)站溫度及輸油管道中管道沿程溫降公式：

9 結(jié)論與建議

綜合上述分析結(jié)果，可得出如下結(jié)論：(1)對于相同輸送方式，進(jìn)站溫度越低(59℃以上)，單位輸油能耗成本就越低。所以嚴(yán)格控制輸油管線各站的進(jìn)出站溫度，達(dá)到節(jié)約運(yùn)行成本的目的。建議，首站春秋和夏季進(jìn)站溫度59℃，出站溫度67℃；冬季進(jìn)站溫度60℃，出站溫度68℃。中間站春秋和夏季進(jìn)站溫度59℃，出站溫度65℃；冬季進(jìn)站溫度60℃，出站溫度67℃。(2)通過分析單位能耗成本，可以確定經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式，既沈陽首站與中間站均采用單泵運(yùn)行，其排量的大小通過變頻調(diào)節(jié)。