紅二原油外輸管道輸送工藝優化研究

摘" 要：基于紅二原油管道投產，根據紅二線外輸油品的性質和設備設施狀況，運用SPS管網模擬軟件分析管道在不同工況下的運行工況。通過軟件模擬正常輸量下管道的沿程溫降和壓降，并與實際運行數據進行比對分析，判斷軟件模擬數據的可靠性，并進一步模擬管道在不同工況下沿線最冷工況下的沿程溫降和壓降，比選確定出最優的運行方式，確保管線冬季安全平穩運行。

關鍵詞：紅二管道；溫降；壓降；SPS；工藝優化

中圖分類號：TE832" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0136-04

Abstract： Based on the production of Honger pipeline for crude oil， according to the nature of external oil products and equipment conditions， the SPS pipeline network simulation software is used to analyze the pipeline operating conditions under different conditions. Through the software simulation of the temperature drop and pressure drop along the pipeline under normal output， and compared with the actual operation data， the reliability of the software simulation data is judged， the temperature drop and pressure drop of the pipeline under the coldest working condition are simulated， and the optimal operation mode is determined to ensure the safe and stable operation of the pipeline in winter.

Keywords： Honger pipeline; temperature drop; pressure drop; SPS; process optimization

隨著我國經濟的發展，原油產量逐年遞增，油氣管道的建設規模也隨之擴大。由于紅二地區新開發區塊原油地理位置、處理工藝、處理能力等與現有處理站存在不匹配性，有必要重新建設處理站，保障新老原油安全外輸的前提下，降低管道輸送能耗，為了避免出現重復加熱加壓輸送情況，對紅二管道與克湖管道進行了工藝優化分析研究，最大程度降低兩線外輸成本及管理難度，同時也為其他交匯管線外輸工藝優化提供了參考。

1" 紅二管道概況

1.1" 管道情況

紅二管道（紅二站-清管站）新建管道7 km，搭接至已建克湖D377線，利用克湖D377線36 km，輸至克湖首站。管道設計輸量100×104 t/a，新建管道設計壓力5.5 MPa，管徑D219 mm，采用管材L360M。克湖線全長108 km，設有首站、2#站、3#站3座站場（圖1）。

1.2" 設備情況

管線沿線站場設備設施見表1。

1.3" 油品物性

管線外輸油品物性見表2。

1.4" 運行情況

夏季克湖線大排量輸送，采取雙管并輸的運行方式，紅二線2022年投產后直接匯入克湖D377線輸送；冬季由于克湖D377線溫降較大，需停輸克湖D377線改為克湖D529單線輸送，紅二線按原設計運行將耗費大量資源及人員管理成本，因此需要專項分析紅二線冬季是否有更優化的輸送模式。

2" 模型建立

利用夏季克湖線雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線時所采集到的運行數據，通過SPS管網模擬分析軟件進行建模（圖2），計算管道的水力和熱力，確定紅二線與克湖線多種運行模式下的運行參數。現場針對模擬計算結果開展連續輸送近穩態和停輸再啟動瞬態兩方面試驗，抓取5組數據進行對比，結果見表3。

選取一組運行穩定時參數，以及停輸12 h后啟動1、2、10 h參數分別與SPS模型進行對比。

從對比數據可以看出，首站的出站壓力對紅二出站排量及壓力影響較大，啟輸1～2 h壓力無變化，2#末點溫度從穩態輸送28.4 ℃，停輸12 h后下降至26.5 ℃，模型擬合情況較好。

由于近年克湖D377管線冬季均無運行，故模擬計算時總傳熱系數按照夏季時的參數進行計算，選取偏于保守，總體計算結果有待進一步的實際驗證。

3" 優化分析

3.1" 分析計算思路

模式一：克湖D529線15.6 km-2#站雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線（圖3）。

最冷月地溫下，首站最大外輸量受紅二站外輸量限制，首站最大輸量在658～672 t/h，末點進溫可以滿足安全輸送（表4）。

在首站按照年度任務量輸送條件下，紅二站單泵最大輸量為110 t/h（表4）。

模式二：紅二站輸送至克湖D529線15.6 km匯入克湖D529線（圖4）。

最冷月地溫下，首站最大外輸量為640 t/h，加熱站需點爐運行，末點進溫可以滿足安全輸送，但運行首站/紅二站外輸壓力偏高（表5）。

模式三：紅二站間歇輸送至首站（15.6 km閥門關閉）（圖5）。

最冷月地溫下，首站最大量和任務量下，紅二線間歇輸送和連續輸送均無法達到末點進溫大于等于凝點+3 ℃的要求（表6）。

3.2" 模式對比

對比分析3種運行模式下的優缺點（表7）。

4" 結束語

1）夏季運行時，可采取克湖線雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線的方式，輸送至下游；冬季采用克湖D529線15.6 km-2#站雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線的輸送模式。

2）在紅二線停輸后，克湖線需加大輸送量，滿足整線的最小輸量要求，且必要時通過加熱站對克湖線原油進行加熱輸送。

3）冬季克湖線清管時需要注意流程的切換，在首站發送清管器，待清管器到達15.6 km前需提前關閉15.6 km閥門，通過15.6 km后閥門再打開，清管器通過2#站后，紅二站需提前停輸，3#站倒越站，待清管器通過3#后，恢復正常輸送流程。

4）在出現管道初凝現象時，應急處理應采用滿負荷頂油運行方案。

5）應進一步開展管線在不同季節時，管線的土壤蓄熱以及總傳熱系數相關方面的研究。

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