于宏慶(青海油田管道輸油處)
當(dāng)前,在國際化的大背景下,原油的主要運輸模式是管道密閉運輸。伴隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,為了便于運輸原油,我國的原油運輸工程都增加了運輸量較大、安全系數(shù)高的長距離運輸管線。而這些運輸管道通常要經(jīng)歷較長的運輸距離,通常需要翻越山嶺,輸送環(huán)境也非常復(fù)雜,在經(jīng)過長時間的輸送后,因地理環(huán)境的影響管道可能遭遇銹蝕從而導(dǎo)致管道部分變薄,甚至引起火災(zāi)或爆炸。為此,筆者總結(jié)了常見的幾種原油長輸管道密閉輸送的問題并提出解決對策。
密閉運輸作為一種領(lǐng)先的原油運送技術(shù),其優(yōu)點主要是有一個全線統(tǒng)一的輸油體系,提升了管道的運輸效率,使站與站之間緊密相聯(lián)并相互補充,而且使得站與站之間能量的輸出和輸入可以相互供給。然而,在原油長輸管道密閉運輸中還存在著許多問題。
1.原油消耗問題
任何方式的油品消耗都是在運輸、儲存器皿之內(nèi)產(chǎn)生的。其中值得一提的是混合原油的損耗。它是指不同類型的原油或是構(gòu)造不同的原油,未按照原油的輸送準(zhǔn)則進行運輸。在不同類型的原油運輸?shù)倪^程中,顆粒較大的烴類容易依附在
管道內(nèi)部腔壁上,從而混淆了原油油品。這會導(dǎo)致油品的燃油溫度、質(zhì)地等參數(shù)發(fā)生改變,從而導(dǎo)致油品的純度下降,造成原油的消耗。
2.高含蠟原油結(jié)蠟的問題
通常情況下,結(jié)臘是指在管壁上漸漸沉淀了有一定厚度的石蠟、膠狀物及油凝物等混合雜質(zhì),而在長輸管道的沉淀物中原油所含比例較高。結(jié)臘是由石蠟分泌出并在管壁上形成的。因為管道運輸中結(jié)臘現(xiàn)象比較常見,其對管壁的破壞性也相對較大,所以會影響管道輸送的效能。
3.長輸管道密閉運輸使壓力的振動幅度大
原油密閉輸送的顯著特征是:管控壓力振動幅度,使其處在允許的范圍之內(nèi);另外可以防止水擊打管壁造成管壁的損傷。在輸油泵啟動或停止時,其壓力振動幅度很可能超出常規(guī)范圍,甚至造成水擊打管壁的情況發(fā)生,從而使管道運輸?shù)陌踩禂?shù)降低。而靠水輸送的管道在運輸過程中,由于液體流動速度的變化,會導(dǎo)致能量的不均衡;同時,壓力會形成波段來回沖擊管道的各個部位。水流擊打管道是密閉運輸中的一個棘手的問題。
針對上述問題,筆者將在下文提出解決問題的方法,以期提高原油長輸管道密閉輸送工程的效率和安全系數(shù)。
1.科學(xué)利用運輸體制,減少原油的耗損
減少原油損耗的一個得力舉措是按照輸送順序輸送原油。按順序輸送原油,是指依據(jù)原油構(gòu)成的不同,保證烴分子溶質(zhì)與溶質(zhì)之間的互溶度最小,以此來確定油品的成分,然后依照順序運輸。按順序輸送的優(yōu)勢是:可以將原油運輸?shù)暮膿p降到最低。
減少原油耗損的另一個有效舉措是:保證管道溫度并進行防止腐蝕的設(shè)計。即從設(shè)計管道著手,利用質(zhì)地硬、效能高的高分子化合物涂層;而涂層必須具備防止腐蝕的功能,并結(jié)合陰極保護舉措防止腐蝕。陰極保護的原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面添加一個外加電流,使被保護結(jié)構(gòu)物變成陰極,從而使得金屬腐蝕產(chǎn)生的電子遷移得到有效扼制,避免或減弱腐蝕。國外通常選用外加電流陰極保護,因為它的啟動電位高、保護性能強、有利于檢測,并且可以隨時調(diào)節(jié),所以將其用于長輸管道運輸十分便捷。
2.利用處置技術(shù),預(yù)防原油結(jié)臘
預(yù)防原油結(jié)臘的方式有下面幾種:
(1)熱處置運輸
采取熱處置的運輸方式,保證熱處置后的原油在地表溫度允許的情況下運輸溫度相同。
(2)間隔運輸
間隔運輸主要是利用夏天地表溫度高的特征,采用間隔運輸?shù)男问?,減少運輸量。間隔運輸有效減少了原油輸送的成本,并且不需要對設(shè)施進行整改。另外,還可規(guī)避正反運輸時作業(yè)過程的轉(zhuǎn)換。
3.調(diào)控管道壓力
長輸管道的水流的流動變化會影響到原油輸送工程的順利施工。因此,必須對管道壓力進行調(diào)控,具體調(diào)控措施有:
(1)控制閥調(diào)節(jié)
控制閥的作用是通過改變管道壓力損耗的參數(shù),進而改變管道的運輸功能。采取密閉輸送的管道,須利用自控控制閥進行調(diào)節(jié)。而出站控制閥對泵的輸入和輸出站的壓力有著相同的調(diào)控能力。通常情況下,如果泵停止運轉(zhuǎn),控制閥可以使管道仍然處于工作狀態(tài)。
(2)回流保護
回流保護可以保證保護泵進入站內(nèi)的壓力,并能預(yù)防進入站內(nèi)的壓力太小使輸油泵停止運轉(zhuǎn)。而且,回流閥門都是由機器操控,方便快捷。若是采用電力驅(qū)動的閥門,必須確保雙回路中電力的供給,提高管道運輸?shù)姆€(wěn)定性。
實際操作證明,上述問題的解決措施是行之有效的。通過上述措施的運用,提高了原油長輸管道密閉輸送的效能和安全性。而原油在長輸管道運輸中,存在的易發(fā)生耗損、原油結(jié)臘、壓力振動幅度大等問題都得到了合理解決。實際經(jīng)驗表明,深入分析各類問題對原油長輸管道密閉運輸?shù)挠绊?,對我國原油輸送工程來講,具有巨大的現(xiàn)實意義。另外,研發(fā)具有高可靠性的安全運輸保護技術(shù),可使原油長輸管道密閉輸送的應(yīng)用更加普遍并促進我國原油運輸技術(shù)的發(fā)展,完善供油系統(tǒng),從而達到效益的雙豐收。原油運輸工程應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,避免運輸工程中的隱患或風(fēng)險。
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