某油庫工藝流程優化

劉寧 許正財（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

某油庫工藝流程優化

劉寧 許正財（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

本文簡單介紹輸油管路設計原理，以及該原理在北部灣某油品碼頭原油工藝流程改造過程中的應用。

原理應用;方案確定;優越性

石油運輸的方式主要分有海運、鐵路、公路和管路等。本文結合某油品碼頭庫區對其輸油管路改造的實際情況談談油庫輸油管路改造設計與施工。

1 前期評估

該油品碼頭庫區設計之初主要作為中轉站，所儲存、中轉的原油全部來自海外，主要來源地有澳大利亞、阿爾及利亞、敘利亞、剛果、安哥拉、越南、蘇丹、加蓬、俄羅斯等國。由于生產所需原料用量不斷加大，碼頭庫區原有工藝流程難以滿足需求，須將原油直接由外界原油儲備庫直輸煉廠，需要對原有工藝流程進行改造。

1.1 管路計算

1.1.1 基礎參數

儲備庫有42臺10×104m3儲罐，罐中心地勢標高4.0m～4.5m，儲罐基礎高1.2m；煉廠單個儲罐最大容積10×104m3，儲罐中心地勢標高7.8m，儲罐基礎高1.2m。

1.1.2 機泵參數

儲備庫采用接力泵，機泵參數如下：

(1)離 心 泵（ 位 號 ：1001P-2102A∕B、1001P-2202A∕B、3001P-2302A∕B、3001P-2402A∕B）各兩臺并聯操作無備泵。

介質：原油 溫度：13.8～80.0℃ 粘度：21.5～200mPas

流量：3400m3∕h 楊程：42m NPSHa：6.7～7.3m

(2)外輸泵（位號：1001P-2204A∕B）

共2臺，一開一備，離心泵。

介質：原油 溫度：13.8～80.0℃ 粘度：200mPas流量：3400m3∕h

楊程：120m NPSHa：12m

1.1.3 管輸距離

從儲備庫至該碼頭庫區為9公里DN800管線，從碼頭庫區至煉廠為12公里DN700管線。

1.1.4 輸送原油品質

儲存以沙特阿拉伯中質原油為代表的低凝點、低粘度中輕質原油：

20℃密度（g/cm3）0．866 50℃運動粘度（mm2/s）6．5凝點（℃）-30含硫量（m%）2．7

1.2 確定管路摩阻損失

流量按照單泵滿負荷3400 m3∕h計算，管路為21公里DN800的管路。沿程阻力為摩擦阻力，斷面兩端壓力差，流體通過彎頭、閥門等部件的局部阻力，局部阻力按照管路長度0.2倍當量選取，管路粗糙度統一取0.3。

1.2.1 參數計算

⑴雷諾數1：Re=4qv∕(πdv)=231368.07,臨界雷諾數：Re1=222501.4714,Re2=4074104,因為Re1＜Re≤Re2，λ=0.017674

⑵沿程阻力計算

式中 h—管路內沿程水力摩阻損失(m)；

λ—水力摩阻系數；L—管路計算長度(m)；D—輸油管路的內直徑(m);V—流體在管路內的平均流速(m∕s)；g—重力加速度(9.8lm∕s)；qV—輸油平均溫度下的體積流量(m3∕s)

輸油平均溫度，應按下式計算:

式中tav—計算管段的輸油平均溫度(℃)；t1—計算管段的起點油溫(℃)；t2—計算管段的終點油溫(℃)。

注:對不加熱輸送的輸油管路，計算管段的輸油平均溫度取管中心埋深處最冷月份的平均地溫。

沿程阻力損失hl=λ(L∕d)[V2∕(2g)]

⑶局部阻力

式中 hj—局部阻力;ζ—局部阻力系數;hζ=0.2×h1;管路磨阻：h=hζ+hl=100.38m;儲備庫與煉廠也為差ΔZ=7.8-4=3.8m;總損失H=h+ΔZ=104.18m;H泵=H1+H2=162m＞H

結論:在此工況下輸油泵可以滿足管輸需要，不需要更換新泵或對其進行改造，可以有效降低改造成本以及施工過程中的風險。

1.3 確定方案

根據地形地貌、土壤成分、地上建筑等多方面因素綜合考慮管線敷設方式2。經過實地考察，計算論證，最終選擇在收球筒和發球筒之間加一條管線（圖中粗線），并安裝兩個手動閘閥和一個電動控制閥這一最佳方案。管路施工完畢后，在投產之前必須進行試壓，檢查其嚴密性和耐壓強度，一般采用水壓試驗，水壓計算公式如下：

式中 Pt—設計壓力，Pa；σ—常溫下的許用應力，Pa；σt—設計溫度下的許用應力，Pa；

2 結語

在改造階段，綜合諸多因素經過嚴密核算后，在該碼頭庫區與中聯油儲備庫的收發球筒處架設一條短距離管線這一最佳方案。該方案未經過軍用設施、市政公共設施以及國家級保護區等敏感設施，且不影響生產，改造工藝簡單，有效降低投資成本，合理降低能頭損失，在施工方案的制定和施工過程中深入結合落實杜邦管理理念和5s現場管理制度，嚴格進行JSA、能量隔離、作業審核等相關危險作業的程序，充分進行風險評估，切實采取風險削弱措施，有效的降低了施工風險、達到了預期施工效果。

目前原油儲備庫擁有一座10萬噸碼頭，和一座在建30萬噸碼頭。工藝管道優化后，有效緩解了該碼頭船期的持續緊張狀態，利用儲備庫現有十萬噸碼頭與該碼頭同時卸油，極大程度上提高了原油卸載和輸送能力，進一步提高了油品周轉能力。項目投產后，該碼頭原油罐可以作為中間緩沖罐，減少煉廠內部原油儲存壓力，也可以改造成成品油儲罐，增強成品油下海能力，更有力的滿足國內外市場需求。

[1]楊樹人，汪志明，何光渝，崔海清.工程流體力學[M].石油工業出版社，北京，2006.06:102-104.

[2]帥健，于桂杰.管道及儲罐強度設計[M].石油工業出版社，北京，2006.06：1

劉寧（1988-），男，專業碩士在讀。遼寧省丹東市人。現從事油氣儲運工作。

許正財（青海省樂都縣）,男，青海人。現從事油氣儲運和設備管理工作。