淺析等溫輸油管道運行工況分析與調節

董俊博+付井琦+單城浩

摘 要：輸送輕質油或輕質低凝點原油的長輸管道沿線不需要加熱，這就要求等溫輸油管道進行輸送工作。管道的運行工況對油品輸送、工藝設計、技術經濟和安全運行產生巨大影響。本文就等溫輸油管道的運行工況分析與調節的方法展開研究，為妥善解決沿線管內流體的能量消耗和能量供應這對主要矛盾提供重要依據，達到安全、經濟地完成輸送任務的目的。

關鍵詞：等溫輸油管道；輸送工作；工況分析與調節

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.061

1 泵站停運的工況變化

設全長為L的“密閉輸送”運行的等溫輸油管道上有N個泵站，正常流量為Q。由于中間第c站停運，流量降為Q*[1]。如忽略站內摩阻，由此時全線的壓降平衡可求得

當有意外事故突然發生，即某中間站突然停運，短時間內管線全程的運行參數會有強烈波動，不穩定。以上公式適用于在管線流體平衡后的穩定工況下使用。

由圖和計算公式可知，某中間站停運后流量減少；停運站前的各站進出站壓力均上升；停運站后各站的進出站壓力均下降。此時某些站的進出站壓力的變化可能超出允許范圍，故必須進行調節。

2 干線漏油后的工況變化

假設一條輸油管道上共有N個泵站，在第C+1站的進站處漏油量為q。漏油前，全線流量為Q；漏油以后，漏點前的流量為Q*，漏點后的流量為Q*-q。漏油后全線流量不相等，可從漏點處將全線分為前后兩段，壓降平衡公式為：

干線漏油后，漏點前面的流量變大，漏點后面流量減小。漏油后，漏點后面各站的進、出站壓力都下降。因此，距漏點越近的站，壓力下降的幅度越大。

3 輸油管道的調節

在正常輸送的條件下，全線基本處于穩定運行狀態。當管道內輸量變化時，管道內的能量供求就發生了變化。為了維持管道的穩定運行，就需要對管道系統進行調節。輸油管道的調節是通過改變管道的能量供應或改變管道的能量消耗，使之在給定輸量的條件下達到新的能量供需平衡。

3.1 改變泵站工作特性

改變泵站工作特性是通過將能量供給進行改變實現的對輸油管道的調節。

3.1.1 改變運行的泵站數或泵機組數

這種方法可以在較大范圍內調整全線的壓力供應，適用于輸量波動較大的情況。針對串聯泵機組或并聯泵機組，可以調整全線各站運行的泵機組數和大、小泵的組合方式。改變全線運行的泵站數，從而改變總的泵站特性曲線，實現全線能量供應的調整，改變管道輸量。

3.1.2 改變泵機組運行速度

速度改變可以改變離心泵特性，實現離心泵特性的連續變化，一般適用于輸量小范圍波動所要求的調節。改變泵機組轉速可以有兩種方法：使用變速原動機或者在電動機與離心泵之間安裝變速器以調節電動機轉速。

3.1.3 切割離心泵葉輪

改變離心泵的葉輪直徑也可以改變泵的工作特性。但是葉輪安裝配置過程較為復雜，工作量大，這種方法僅僅適用于調整后輸量可維持時間比較長的情況。切削葉輪時需注意離心泵葉輪的允許切削范圍。

3.2 改變管道工作特性

利用閥門調節是改變管道工作特性的重要方法，增加局部阻力，從而改變管道總的能量消耗。

4 輸油管道調節原則

在完成輸送任務的前提下，使用最經濟的輸油方式；綜合考慮能量供應及損耗問題；減少節流損失，維持各站間流量的協調一致，減少旁接油罐液位的變化。

參考文獻：

[1]候鳥娜，劉寶元.長輸管道離心泵流量調節方式的選擇[J].油氣儲運，2005，24（12）.

作者簡介：董俊博（1998-），男，遼寧錦州人，研究方向：油氣儲運工程。endprint