淺析等溫輸油管道運行工況分析與調(diào)節(jié)

董俊博+付井琦+單城浩

摘 要：輸送輕質(zhì)油或輕質(zhì)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(shù)經(jīng)濟和安全運行產(chǎn)生巨大影響。本文就等溫輸油管道的運行工況分析與調(diào)節(jié)的方法展開研究，為妥善解決沿線管內(nèi)流體的能量消耗和能量供應這對主要矛盾提供重要依據(jù)，達到安全、經(jīng)濟地完成輸送任務的目的。

關(guān)鍵詞：等溫輸油管道；輸送工作；工況分析與調(diào)節(jié)

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(nèi)摩阻，由此時全線的壓降平衡可求得

當有意外事故突然發(fā)生，即某中間站突然停運，短時間內(nèi)管線全程的運行參數(shù)會有強烈波動，不穩(wěn)定。以上公式適用于在管線流體平衡后的穩(wěn)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(diào)節(jié)。

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(diào)節(jié)

在正常輸送的條件下，全線基本處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。當管道內(nèi)輸量變化時，管道內(nèi)的能量供求就發(fā)生了變化。為了維持管道的穩(wěn)定運行，就需要對管道系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。輸油管道的調(diào)節(jié)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(xiàn)的對輸油管道的調(diào)節(jié)。

3.1.1 改變運行的泵站數(shù)或泵機組數(shù)

這種方法可以在較大范圍內(nèi)調(diào)整全線的壓力供應，適用于輸量波動較大的情況。針對串聯(lián)泵機組或并聯(lián)泵機組，可以調(diào)整全線各站運行的泵機組數(shù)和大、小泵的組合方式。改變?nèi)€運行的泵站數(shù)，從而改變總的泵站特性曲線，實現(xiàn)全線能量供應的調(diào)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(xiàn)離心泵特性的連續(xù)變化，一般適用于輸量小范圍波動所要求的調(diào)節(jié)。改變泵機組轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)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(diào)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)原則

在完成輸送任務的前提下，使用最經(jīng)濟的輸油方式；綜合考慮能量供應及損耗問題；減少節(jié)流損失，維持各站間流量的協(xié)調(diào)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(diào)節(jié)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