蔡歐(中國(guó)石化銷售華南分公司調(diào)控中心， 廣東 廣州 5114000)

成品油管道異常壓力案例分析

蔡歐(中國(guó)石化銷售華南分公司調(diào)控中心， 廣東 廣州 5114000)

通過(guò)收集華南管網(wǎng)異常壓力案例，進(jìn)行分類及定性分析，掌握壓力變化的規(guī)律及變化量。為管道運(yùn)營(yíng)人員提供思路，提高異常壓力判斷及分析能力，采取有效措施處理，確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行。

管道；異常壓力；分析

1 引言

長(zhǎng)輸成品油管道出于對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮，一條管道順序輸送多種不同品種的成品油。在沒有工況調(diào)整影響的情況下，受混油界面、供電電壓、減阻劑、地震、管道泄漏等因素影響，管道的壓力會(huì)發(fā)生變化。異常壓降指非工況調(diào)整且持續(xù)5分鐘(含5分鐘)以上未恢復(fù)的壓力，運(yùn)營(yíng)人員通過(guò)分析，分辨異常壓降的原因并進(jìn)行有效處理，確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行。

2 輸送油品界面的影響

2.1 汽柴油界面的影響

汽油頂柴油混油界面，汽油不斷向前推進(jìn)的過(guò)程中，由于汽油的粘度比柴油低，沿程摩阻不斷減小。輸量一定時(shí)，沿程摩阻降低，壓差減小，在上游站場(chǎng)出站壓力不變的情況下，下游站場(chǎng)進(jìn)站壓力上升。當(dāng)汽油頂柴油界面爬坡時(shí)，受重力作用，上游站場(chǎng)壓力會(huì)上升，下游站場(chǎng)壓力會(huì)下降。下坡壓力變化則相反。汽油頂柴油時(shí)，沿程摩阻的影響是緩慢的，爬坡和下坡時(shí)壓力會(huì)產(chǎn)生突變，它的變化值主要由汽油置換柴油的壓強(qiáng)差決定。

式中：ΔP為壓力，MPa；Δρ為密度差，kg/m3；h為高差，m。

管道運(yùn)行存在汽柴油界面時(shí)，出現(xiàn)異常壓降，根據(jù)界面位置比對(duì)管道縱斷面圖，來(lái)進(jìn)行判斷。華南管網(wǎng)汽柴油界面過(guò)高點(diǎn)時(shí)的壓力變化見圖1。

圖1

2.2 同牌號(hào)不同粘度油品界面的影響

管道中輸送同牌號(hào)不同粘度的油品界面，當(dāng)流量和管路一定時(shí)，管道摩阻隨著油品粘度的降低而減小，隨著低粘度油品推進(jìn)，管道摩阻越來(lái)越小，低粘度油品到末站后引起下載體積流量增大，管道流量增加引起進(jìn)站壓力下降，上游站場(chǎng)外輸流量增加，出站壓力降低。其變化趨勢(shì)見圖2。

2.3 減阻劑界面的影響

成品油管道受設(shè)備制約因素，為滿足市場(chǎng)需求，采取加注減阻劑來(lái)提高管道的輸送量。運(yùn)行管道加注減阻劑后，隨著減阻劑頭的推進(jìn)，減阻效果逐漸起作用，管道摩阻越來(lái)越小，輸油量不變的情況下，上游出站壓力逐漸下降，下游進(jìn)站壓力緩慢上升。當(dāng)減阻劑頭到末站時(shí)引起該站下載體積流量增大，管道流量增加引起進(jìn)站壓力下降，上游站場(chǎng)外輸流量增加，出站壓力降低。其壓力變化趨勢(shì)見圖3。

3 電壓波動(dòng)的影響

成品油管道靠泵加壓進(jìn)行輸送，可靠的供電系統(tǒng)是確保管道平穩(wěn)運(yùn)行的前提條件。供電局常對(duì)供電電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，尤其是水電供電調(diào)節(jié)更為頻繁，運(yùn)行的輸油泵受電壓影響，功率發(fā)生變化，進(jìn)出站壓力隨之變化(變化趨勢(shì)是兩個(gè)不同方向)。其壓力變化趨勢(shì)見圖4。

4 高點(diǎn)拉空的影響

成品油管道線路沿程高差不同，受管道改線、運(yùn)行壓力等影響，管道中會(huì)存在氣體。氣團(tuán)隨著溫度、運(yùn)行壓力推移，在管道中擴(kuò)散，隨之管道壓力產(chǎn)生變化。

4.1 停輸管道高點(diǎn)拉空引起的壓力變化

2015年11月12日03:34時(shí)，北百管道南寧—黎塘段停輸0＃車柴，南寧及黎塘進(jìn)出站壓力異常上升0.01MPa且來(lái)回小幅度震蕩，最后穩(wěn)定。經(jīng)站內(nèi)流程確認(rèn)、外管道巡線、關(guān)閉閥室觀察及理論計(jì)算，確定為該段高點(diǎn)拉空引起壓力波動(dòng)。

4.2 運(yùn)行管道高點(diǎn)拉空引起的壓力變化

2015年4月28日18：22時(shí)，楚雄站進(jìn)站壓力下降，中控停輸長(zhǎng)坡—大理段。分析原因?yàn)殚L(zhǎng)坡—楚雄段高點(diǎn)拉空，停輸后管道壓力無(wú)下降跡象，中控重新啟輸。

5 地震的影響

地震會(huì)引起巖土和周圍物體的強(qiáng)烈振動(dòng)，同時(shí)會(huì)沿四周介質(zhì)傳播到較遠(yuǎn)距離，一直到能量完全被周圍巖土吸收為止。當(dāng)?shù)卣鸩ǖ竭_(dá)埋地管道處時(shí)，會(huì)引起管道的振動(dòng)、位移變形，壓力也隨之變化。

6 清管作業(yè)的影響

成品油管道清管、內(nèi)檢測(cè)作業(yè)是常規(guī)的檢查，運(yùn)行器在管道中推移，受管道變形卡頓、上下坡影響，壓力會(huì)隨之變化。曲溪—梅州段清管球爬坡壓力變化趨勢(shì)見圖5。

7 外管道開孔作業(yè)引起的壓力變化

成品油管道外線路改線、封堵等作業(yè)時(shí)，類似油品泄漏，壓力發(fā)生變化。壓力變化趨勢(shì)見圖6。

8 站內(nèi)作業(yè)引起的壓力變化

站內(nèi)投用過(guò)濾器、投用水擊泄壓閥、回?fù)降茸鳂I(yè)，由于管容發(fā)生變化，流量變化，壓力也發(fā)生變化。

9 打孔偷油引起的壓力變化

2011年3月28日停輸?shù)哪蠈幹Ь€壓力趨勢(shì)分析從2：04開始到2：32結(jié)束，共持續(xù)28分鐘，黎塘站壓力由0.475MPa，下降到0.417MPa，下降幅度0.058MPa，南寧站壓力由0.479MPa，下降到0.424MPa，下降幅度0.055MPa。經(jīng)定位開挖檢查，發(fā)現(xiàn)偷油點(diǎn)(見圖7)。

10 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)石化銷售華南分公司運(yùn)營(yíng)管網(wǎng)管道總里程約5288km，穿越珠三角水系發(fā)達(dá)地區(qū)、云貴高原大落差地區(qū)、河流、公路、鐵路、人群聚集區(qū)，管道發(fā)生泄漏后，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在運(yùn)行監(jiān)控中，運(yùn)營(yíng)人員通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力、流量等參數(shù)并輔助泄漏軟件，發(fā)現(xiàn)異常，立即分析原因，啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，確保管道的安生平穩(wěn)運(yùn)行。以上對(duì)成品油管道異常壓力案例分析，有助于運(yùn)營(yíng)人員及時(shí)判斷、正確處置工作中遇到的此類事件。

[1]王振洪，候雄飛等.爆破對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道振動(dòng)影響的安全判據(jù)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2016，3(08)：813-817.

[2]沈郁，于風(fēng)清.石油化工企業(yè)事故應(yīng)急救援預(yù)案現(xiàn)狀及改進(jìn)建議[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004,14(10):99-104.

[3]崔艷雨，吳明，朱云，朱峰.壓力和溫度影響下的油品輸送批次界面跟蹤[J].油氣田地面工程，2008，(10).

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

蔡歐(1980- )，男，本科，畢業(yè)于西南石油大學(xué)，油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事成品油管道管理工作。