張大安 高英 劉建軍

(長(zhǎng)慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710200)

關(guān)于原油長(zhǎng)輸管道密閉輸送的常見(jiàn)問(wèn)題及措施初探

張大安 高英 劉建軍

(長(zhǎng)慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710200)

原油運(yùn)輸工作十分重要,長(zhǎng)輸管道密閉輸送是目前應(yīng)用較多的一種運(yùn)輸方式。但在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中,存在有一些問(wèn)題,如油量損耗、壓力波動(dòng)大、腐蝕、結(jié)蠟、摩阻增加等,對(duì)運(yùn)輸工作極為不利。對(duì)此,分析了各自應(yīng)采取的解決對(duì)策。

原油運(yùn)輸 密閉輸送 原油損耗 摩阻增加

石油是當(dāng)前最主要的能源之一，由于各地區(qū)的儲(chǔ)藏量及生產(chǎn)量不同，往往需要將原油從一個(gè)地區(qū)運(yùn)至另一個(gè)地區(qū)。常見(jiàn)的運(yùn)輸方式有管道、航運(yùn)、鐵路等，考慮到原油自身特性，以及運(yùn)輸過(guò)程中的消耗、成本、安全等因素，管道成了最佳運(yùn)輸方式。長(zhǎng)輸管道密閉輸送方式雖然運(yùn)輸距離長(zhǎng)，但全線形成了統(tǒng)一的輸油系統(tǒng)，站與站之間能夠互相補(bǔ)充，目前應(yīng)用越來(lái)越多。然而此方式并非沒(méi)有缺陷，在運(yùn)輸中也存在有一些問(wèn)題，需要及時(shí)解決。

1 原油運(yùn)輸中的油量損耗及解決措施

在密閉運(yùn)輸過(guò)程中，原油可能會(huì)因蒸發(fā)損耗導(dǎo)致總量減少。對(duì)于種類不同，或者構(gòu)成成分不同的原油，如果不嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行運(yùn)輸，破壞了應(yīng)有的順序，極易引起混油損失。原油中含有一種大粒徑的烴類物質(zhì)，在運(yùn)輸時(shí)可能會(huì)粘附在輸油管道內(nèi)壁。如此有多種原油經(jīng)過(guò)運(yùn)輸，很容易融入其他原油，形成混合油液 以至于原油質(zhì)量和性能發(fā)生一定變動(dòng)，純度因此而降低，混有損耗增加。

經(jīng)分析可知，導(dǎo)致原油損耗的很大一部分原因在于沒(méi)有遵循相應(yīng)的運(yùn)輸順序，即沒(méi)有考慮哪些不同種類的原油之間烴類分子最不容易相溶。由于原油種類不同，組成成分有著很大差異，彼此間烴類物質(zhì)的相溶程度也不一致。按照相應(yīng)的順序運(yùn)輸，可使原油損失降至最低，不得不考慮這一點(diǎn)。另外，原油損耗還有一種情況，就是管道腐蝕導(dǎo)致原油泄漏。所以必須提高管道的防腐性，確保其質(zhì)量合格，如在設(shè)計(jì)階段選擇使用高性能材料、高分子聚合物涂層等。在國(guó)外，長(zhǎng)輸管道常使用強(qiáng)制電流法，可以借鑒。

2 原油運(yùn)輸中壓力波動(dòng)過(guò)大及解決措施

采用密閉輸送方式，需要考慮內(nèi)部壓力問(wèn)題，如果壓力過(guò)大或極不穩(wěn)定，很有可能會(huì)損壞油管。如在輸油泵開啟后，流速逐漸變化，形成一定的擾動(dòng)，會(huì)引起管道內(nèi)部能量失衡，此時(shí)往往會(huì)以壓力波的形式在管道內(nèi)四處傳播。若不及時(shí)調(diào)整，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，極易導(dǎo)致管道崩裂。水擊現(xiàn)象同樣會(huì)影響管道安全性，壓力過(guò)高或過(guò)低都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的危害，必須加強(qiáng)重視。

面對(duì)以上問(wèn)題，應(yīng)設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)管道內(nèi)外壓力，使其保持穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)。在當(dāng)前的密閉輸送中，自控調(diào)節(jié)閥有著廣泛應(yīng)用，如果有一臺(tái)輸油泵停止工作，利用調(diào)節(jié)閥可維持管道正常運(yùn)輸。因線上各部分的壓力不同，應(yīng)合理設(shè)置開度及調(diào)節(jié)幅度。在控制壓力方面，泵站邏輯停泵也是常用的一種方式。比如某泵站發(fā)生停電故障，合理調(diào)節(jié)上游泵站開度，采用邏輯停一臺(tái)泵的方法，可使上油泵站以最小的消耗正常工作。下游泵站采用出站閥調(diào)節(jié)和邏輯停一臺(tái)泵，同樣可使泵站正常運(yùn)行。另外，回流保護(hù)和泄壓保護(hù)是也保護(hù)泵站安全的有效措施。前者主要是保護(hù)進(jìn)站壓力，當(dāng)進(jìn)站壓力過(guò)低阻礙輸油泵工作時(shí)，采用回流保護(hù)能有效解決這一問(wèn)題；泄壓保護(hù)多作為緊急性保護(hù)措施，當(dāng)一般的保護(hù)措施無(wú)法起到較好的效果時(shí)，通常會(huì)采用該保護(hù)方式。

3 原油密閉運(yùn)輸中的腐蝕、結(jié)蠟問(wèn)題及解決措施

首先，腐蝕穿孔在實(shí)際中發(fā)生率很高，極易引起原油泄漏，穿孔位置也有一定的規(guī)律。多是絕緣層被破壞，或絕緣層內(nèi)有高含堿含鹽量的土壤的位置。要避免腐蝕危害，管道材質(zhì)要具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，且絕緣層要保護(hù)好。地下電流也容易腐蝕管道，所以要增大電阻，減輕電流的腐蝕程度。管道內(nèi)部腐蝕多是氧、硫等元素之間的化學(xué)反應(yīng)造成，因此，應(yīng)將這些會(huì)反應(yīng)生成腐蝕物質(zhì)的元素進(jìn)行脫離，除了在管道內(nèi)壁涂抹高性能防腐涂料，摻加適量的緩腐劑也不失為一種好辦法。

其次，運(yùn)輸過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，即管道內(nèi)壁逐漸形成一種石蠟或膠質(zhì)物，石蠟晶體析出會(huì)直接形成結(jié)蠟層，使得管道運(yùn)輸能力有所下降。在處理時(shí)可適當(dāng)?shù)靥砑咏的齽?，或采用壓力處理和熱處理輸送方式。另外也有一種間歇輸送方式，因夏季溫度較高，可在此時(shí)間歇輸送，以降低成本。

4 原油運(yùn)輸中的摩阻增加問(wèn)題及解決措施

原油是一種黏稠液體，凝固點(diǎn)高，且含蠟量較多。在常溫下，油體不會(huì)稀釋，依舊保持著高粘度，增肌了運(yùn)輸摩阻，使得整個(gè)過(guò)程更為困難。因此，必須降低粘度和凝固點(diǎn)。有多種可行的方法，在此介紹一種微波加熱法。當(dāng)管線輸送重質(zhì)、高凝點(diǎn)原油或油品時(shí)，根據(jù)工藝和經(jīng)濟(jì)方面的要求，要采用某些技術(shù)提高管線輸送量或?qū)芫€伴熱，目前主要采用以下技術(shù)：①在管線進(jìn)口處將原油加熱，并使原油在溫度降到低于凝點(diǎn)溫度之前到達(dá)輸送終點(diǎn)；②在低于凝點(diǎn)溫度時(shí)泵送原油；③加入烴稀釋劑，如低蠟原油或輕蒸餾液；④注水以便在原油和管壁之間形成分隔層；⑤將水和原油混合，形成乳化液；⑥在進(jìn)入管線前加工原油以改變蠟的晶體結(jié)構(gòu)，降低凝點(diǎn)和稠度；⑦通過(guò)蒸汽伴熱和電伴熱來(lái)加熱原油和管道；③注防蠟劑、減阻劑；⑨太陽(yáng)能加熱管線等。由于微波加熱不同于傳統(tǒng)的加熱方式，可避免傳統(tǒng)加熱方式的不足，不需由表及里的熱傳導(dǎo)，而是通過(guò)微波在介質(zhì)內(nèi)部的能量耗散來(lái)直接加熱物料。微波加熱較之傳統(tǒng)加熱方法具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如選擇加熱物料的性能要升溫速率快，熱效率高，加熱均勻，易于控制等。

5 結(jié)語(yǔ)

除了上述問(wèn)題，在實(shí)際長(zhǎng)輸管道密閉輸送中，還存在有其他許多問(wèn)題，都會(huì)對(duì)運(yùn)輸能力產(chǎn)生一定的不利影響，甚至威脅到運(yùn)輸?shù)陌踩?。面?duì)各種問(wèn)題，因仔細(xì)分析原因，然后選擇相應(yīng)的解決措施。當(dāng)然，為保證正常運(yùn)輸，還應(yīng)做好一些必要工作。如認(rèn)真規(guī)劃，提前分析運(yùn)輸中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并采取防范措施；定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，加強(qiáng)安全控制；培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才等，促進(jìn)我國(guó)石油運(yùn)輸業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步。

[1]呂根群,肖文娟,呂昊.原油長(zhǎng)輸管道密閉輸送常見(jiàn)問(wèn)題及其對(duì)策分析[J].交通科技,2011,20(4):165-167

[2]劉鑫,宋宇軒.原油全密閉輸送工藝及安全措施研究[J].中國(guó)科技縱橫,2011,26(20):132-134.

[3]蒲前梅,王志華.原油長(zhǎng)輸管道安全防護(hù)技術(shù)分析[J].油氣田地面工程,2009,23(11):114-115.

[4]于宏慶.原油長(zhǎng)輸管道密閉輸送常見(jiàn)問(wèn)題及解決對(duì)策[J].化工管理,2014,20(2):158-159.