原油管道低輸量運行影響因素分析與優化措施

戢運波 (中石化管道儲運公司武漢輸油處，湖北 武漢 430077)

原油管道低輸量運行影響因素分析與優化措施

戢運波 (中石化管道儲運公司武漢輸油處，湖北 武漢 430077)

以沿江煉化企業煉油裝置檢修期間儀長原油管道低輸量運行為例，深入分析了煉化企業裝置檢修期間對原油管道低輸量運行的影響，針對影響因素提出了優化運行、調整輸送方式、合理制定裝置檢修計劃、加強設備維護保養等優化措施。指出管道安全平穩運行意義重大，要從加強溝通與協作、提高應急處置能力等方面著手，對管道低輸量運行具有指導作用。

原油管道；低輸量；影響因素；措施

儀長原油管道(以下簡稱沿江管道)全長979km，設計年輸量2700×104t，全線采用密閉、分輸加熱輸送工藝，向沿江煉化企業安慶石化、九江石化、武漢石化、長嶺石化、荊門石化5家煉化企業輸送原油。為保障煉油工作的順利進行，煉化企業需定期對裝置進行檢修，裝置檢修周期一般是4年1次，檢修時長多在35～55d。在此期間，煉廠受儲油罐罐容限制，接收原油能力有限，因此與之連接的原油管道輸油量將會大幅下降，遠低于管道正常輸量，處于低輸量運行狀態。管道的低輸量運行易出現生產事故[1]和計量交接糾紛，對管道輸油設備也會造成損壞，給管道的安全生產帶來了巨大的隱患。為此，提出對原油管道低輸量運行影響因素進行分析，以便采取優化措施。

1 沿江管道低輸量運行現狀

隨著我國國民經濟的快速發展，市場對成品油需求成倍增加，沿江煉化企業需滿負荷運行才能滿足市場需求，裝置檢修間隔周期大幅縮減，每次檢修時間相應延遲，處于低輸量運行的管段和運行時間也增多。2008～2013年，沿江5家煉廠共檢修11次，檢修周期從20～55d不等，相應的管道處于低輸量運行，多數管段實際輸量不到管道允許低輸量的60%；站場輸油設備操作頻率比正常輸送時增加50%以上，輸油綜合能耗增加20%以上；受運行參數的影響，油品交接計量誤差增大，相互之間計量糾紛也有增加的趨勢。

2 管道低輸量運行影響因素分析

管道低輸量運行時，造成的影響主要有3個方面：①管道存在安全隱患。因為儀長原油管道輸送的是勝利油和進口油的混合，其中勝利油是高凝高黏油，輸量低時油品出現分層，易出現管道凝管事故。②增大交接計量誤差。管道低輸量運行時，運行壓力較低，流量很有可能低于流量計的最低標準值，從而增大交接計量誤差。③增加能源消耗。為滿足運行壓力和輸量的要求，輸油設備需要頻繁啟停操作，管道多數處于不穩定工況運行，增加了能源消耗，不能實現節能。

表1 儀長管道冬季各支線允許低輸量

2.1管道存在凝管安全隱患

原油管道低輸量運行時，流速低，原油散熱快，易凝管，存在較大的安全隱患。為防止管道出現凝管等重大生產事故，原油管道對低輸量有嚴格的要求，一般規定管道的實際輸量不低于設計的允許最低輸量[2]。儀長管道各支線允許最低輸量如表1所示。

2.2增大原油交接計量誤差

表2 九江站工藝運行參數統計表

原油交接計量是企業間維護良好關系的重要保證，交接計量的準確性需要雙方認可，計量誤差應在可控范圍內。在低輸量運行時，受運行參數的影響，計量誤差難以控制，易出現增大原油交接計量誤差情況[3]。2012年九江石化對煉化裝置進行檢修，40d的檢修周期要求庫存不超過11×104t，這就使得黃梅-九江段管線處于低輸量運行。具體工藝運行參數統計如表2所示。

從表2可以看出，九江站的進站壓力極低，幾乎接近于零，前幾次流量計的讀數在100m3/h左右，后幾次低于100m3/h，超出了流量計計量范圍，造成計量誤差增大。

2.3設備頻繁調整，輸油能耗增加

低輸量運行時，設備啟停操作頻繁，輸油能耗增加20%以上。正常運行時，沿江管道某站綜合能耗在47.6kg(標油)/(104t·km)，低輸量運行時綜合能耗是59.9kg(標油)/(104t·km)，增加26%。沿江管道各站2012年3月份正常輸送和低輸量輸送設備操作具體情況如表3所示。

表3 2012年3月份正常輸送和低輸量輸送設備操作對比表

3 管道低輸量運行優化措施

3.1優化運行，調整輸送方式

沿江管道輸送的是勝利油和進口油摻混的原油，摻混比例可根據煉廠裝置負荷進行調整。在低輸量運行期間，由于管線熱損失大，站間溫降大。為避免造成生產事故，一般可以采取稀釋輸送、添加降凝劑輸送或間歇輸送等運行方式[4]。

1)稀釋輸送 正常輸送時，輸送的國產與進口油比例是2.5∶1；當煉廠裝置檢修時，改變混油比例，盡量降低魯寧油(高凝高黏油)的量，增加進口油的量，比例變成1.2∶1或1.1∶1。這樣就改變了油品的物性，使油品的黏度、凝點都有大幅下降，凝點由原來的10℃以上降至現在的3℃以下，同溫度下的黏度下降了40%以上。這種方法的采用就使管道的允許輸量值減小了，能夠滿足所需的安全運行要求。

2)添加降凝劑輸送 2012年3月份武漢石化裝置檢修，大冶-武漢段管線的允許最低輸量是533m3/h，實際運行的輸量的298m3/h，遠遠低于允許最低輸量。當時受油品限制，雖然降低了勝利油的比例，但是輸送油品的凝點13℃，且大冶-武漢段管徑粗，沿線水域多，熱損失大，正常運行時下站的進站溫度無法滿足要求。后來采取了添加降凝劑措施，圓滿完成了輸送任務。不同溫度下添加降凝劑黏度變化如表4所示。

從表4可以看出，在相同剪切速度和相同溫度下，添加降凝劑后，油品的黏度大幅下降，凝點下降幅度也在10℃以上。有效地改變了油品的物性，為低輸量運行創造了有利條件。

3)間歇輸送 當油品物性無法改變或改變后仍不能滿足計量要求時，在確保安全的情況下，可以采取間歇輸送。2012年九江石化對煉化裝置進行檢修，40d的檢修周期要求庫存不超過11×104t，在實際低輸量運行中出現流量計壓力僅為0.01～0.02MPa。由于壓力計本身誤差為±1%，流量計可視零壓力運行，不符合流量計運行條件，極易增加計量誤差；同時流量計在標定時有流量計量范圍，低輸量運行會存在實際輸量超出流量計計量范圍，從而導致計量誤差。采取間歇輸送，即輸送72h停運24h的運行方式，這樣就提高了運行的輸量，使輸量在可以計量的范圍內，從而達到減小計量誤差的目的。

表4 不同溫度下是否添加降凝劑的原油黏度變化情況

3.2加強站場設備檢維修工作

輸油設備運行一般只有在合理區間才能安全平穩運行，低輸量運行時，超出了設備的合理運行區間，原有設備性能得不到保證，設備振動、噪音加大，調節閥頻繁動作，流量計計量誤差增大，設備磨損速度加快，影響設備的正常運行。所以要加強設備的維護保養，準備充足的備品備件，才能確保設備的安全運行。

3.3合理制定裝置檢修計劃

煉化企業裝置檢修周期能否在預定的時間內完成，意義重大。一旦不能完成，將影響其他煉化企業的輸油量。所以，在制定裝置檢修計劃時，要合理安排檢修工序、檢修時間，并在實際施工中，認真監督施工單位，嚴格要求，確保在計劃時間內能夠順利完成檢修工作。

3.4加強溝通與協作，減少計量糾紛

檢修期間，低輸量運行時很容易出現流量低于流量計的標定范圍，增大計量誤差。此時雙方要摒棄爭議，相互協商，共同處理好計量誤差問題，避免發生計量糾紛；同時，煉化企業要向管道企業及時通報工程施工進展情況，便于管道企業合理安排輸油運行計劃。

3.5提高應急處置能力

要確保管道低輸量下安全平穩運行，除了要做好以上工作外，還要完善應急預案，加強演練，提高應急處置能力，以便出現事故苗頭時，能夠及時制止事故的發生，真正地確保管線的安全運行。

4 結 語

隨著煉化企業煉油裝置運行的延長、設備的老化，裝置檢修間隔周期會縮減，每次檢修時間也會相應延遲，致使處于低輸量運行的管段和運行時間增多，管道低輸量運行的壓力會越來越大。因此，就要從降低管道凝管危險、減少交接計量糾紛和減少設備操作頻率等方面開展研究，進一步優化運行，調整運行方式、加強與煉化企業的溝通與協作，加強應急演練，提高應急處置能力，確保在此期間管道安全運行。

[1]楊筱蘅.輸油管道設計與管理[M].東營：中國石油大學出版社，2006.

[2]Q/SH1200 0048-2012，原油管道工藝安全運行操作規程[S].

[3]安石峻.石油天然氣計量與產品品質檢驗及分析實務全書[M].北京：中國知識出版社，2008.

[4]黃春芳.石油管道輸送技術[M].北京：中國石化出版社，2012.

[編輯] 洪云飛

TE832.2

A

1673-1409(2013)25-0101-03

2013-06-23

戢運波(1963-)，女，助理工程師，現主要從事生產技術管理方面的研究工作。