于宏慶(青海油田管道輸油處)
當(dāng)前,在國(guó)際化的大背景下,原油的主要運(yùn)輸模式是管道密閉運(yùn)輸。伴隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,為了便于運(yùn)輸原油,我國(guó)的原油運(yùn)輸工程都增加了運(yùn)輸量較大、安全系數(shù)高的長(zhǎng)距離運(yùn)輸管線。而這些運(yùn)輸管道通常要經(jīng)歷較長(zhǎng)的運(yùn)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(guò)長(zhǎng)時(shí)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(jiàn)的幾種原油長(zhǎng)輸管道密閉輸送的問(wèn)題并提出解決對(duì)策。
密閉運(yùn)輸作為一種領(lǐng)先的原油運(yùn)送技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)主要是有一個(gè)全線統(tǒng)一的輸油體系,提升了管道的運(yùn)輸效率,使站與站之間緊密相聯(lián)并相互補(bǔ)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(zhǎng)輸管道密閉運(yùn)輸中還存在著許多問(wèn)題。
1.原油消耗問(wèn)題
任何方式的油品消耗都是在運(yùn)輸、儲(chǔ)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(jìn)行運(yùn)輸。在不同類型的原油運(yùn)輸?shù)倪^(guò)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(huì)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(wèn)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(zhǎng)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?yàn)楣艿肋\(yùn)輸中結(jié)臘現(xiàn)象比較常見(jiàn),其對(duì)管壁的破壞性也相對(duì)較大,所以會(huì)影響管道輸送的效能。
3.長(zhǎng)輸管道密閉運(yùn)輸使壓力的振動(dòng)幅度大
原油密閉輸送的顯著特征是:管控壓力振動(dòng)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(dòng)或停止時(shí),其壓力振動(dòng)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(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)降低。而靠水輸送的管道在運(yùn)輸過(guò)程中,由于液體流動(dòng)速度的變化,會(huì)導(dǎo)致能量的不均衡;同時(shí),壓力會(huì)形成波段來(lái)回沖擊管道的各個(gè)部位。水流擊打管道是密閉運(yùn)輸中的一個(gè)棘手的問(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題,筆者將在下文提出解決問(wèn)題的方法,以期提高原油長(zhǎng)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(yùn)輸體制,減少原油的耗損
減少原油損耗的一個(gè)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(lái)確定油品的成分,然后依照順序運(yùn)輸。按順序輸送的優(yōu)勢(shì)是:可以將原油運(yùn)輸?shù)暮膿p降到最低。
減少原油耗損的另一個(gè)有效舉措是:保證管道溫度并進(jìn)行防止腐蝕的設(shè)計(jì)。即從設(shè)計(jì)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(hù)舉措防止腐蝕。陰極保護(hù)的原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面添加一個(gè)外加電流,使被保護(hù)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(guó)外通常選用外加電流陰極保護(hù),因?yàn)樗膯?dòng)電位高、保護(hù)性能強(qiáng)、有利于檢測(cè),并且可以隨時(shí)調(diào)節(jié),所以將其用于長(zhǎng)輸管道運(yùn)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(yùn)輸
采取熱處置的運(yùn)輸方式,保證熱處置后的原油在地表溫度允許的情況下運(yùn)輸溫度相同。
(2)間隔運(yùn)輸
間隔運(yùn)輸主要是利用夏天地表溫度高的特征,采用間隔運(yùn)輸?shù)男问剑瑴p少運(yùn)輸量。間隔運(yùn)輸有效減少了原油輸送的成本,并且不需要對(duì)設(shè)施進(jìn)行整改。另外,還可規(guī)避正反運(yùn)輸時(shí)作業(yè)過(guò)程的轉(zhuǎn)換。
3.調(diào)控管道壓力
長(zhǎng)輸管道的水流的流動(dòng)變化會(huì)影響到原油輸送工程的順利施工。因此,必須對(duì)管道壓力進(jìn)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(guò)改變管道壓力損耗的參數(shù),進(jìn)而改變管道的運(yùn)輸功能。采取密閉輸送的管道,須利用自控控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。而出站控制閥對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn),控制閥可以使管道仍然處于工作狀態(tài)。
(2)回流保護(hù)
回流保護(hù)可以保證保護(hù)泵進(jìn)入站內(nèi)的壓力,并能預(yù)防進(jìn)入站內(nèi)的壓力太小使輸油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。而且,回流閥門都是由機(jī)器操控,方便快捷。若是采用電力驅(qū)動(dòng)的閥門,必須確保雙回路中電力的供給,提高管道運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。
實(shí)際操作證明,上述問(wèn)題的解決措施是行之有效的。通過(guò)上述措施的運(yùn)用,提高了原油長(zhǎng)輸管道密閉輸送的效能和安全性。而原油在長(zhǎng)輸管道運(yùn)輸中,存在的易發(fā)生耗損、原油結(jié)臘、壓力振動(dòng)幅度大等問(wèn)題都得到了合理解決。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明,深入分析各類問(wèn)題對(duì)原油長(zhǎng)輸管道密閉運(yùn)輸?shù)挠绊懀瑢?duì)我國(guó)原油輸送工程來(lái)講,具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。另外,研發(fā)具有高可靠性的安全運(yùn)輸保護(hù)技術(shù),可使原油長(zhǎng)輸管道密閉輸送的應(yīng)用更加普遍并促進(jìn)我國(guó)原油運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展,完善供油系統(tǒng),從而達(dá)到效益的雙豐收。原油運(yùn)輸工程應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題,避免運(yùn)輸工程中的隱患或風(fēng)險(xiǎn)。
[1]呂根群,肖文娟,呂昊等.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,(4):128-130.
[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,(20):244-244.
[3]靳春義.密閉輸送工藝的安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)[J].石油化工自動(dòng)化,2011,47(5):39-42.
[4]蒲前梅,王志華.原油長(zhǎng)輸管道安全防護(hù)技術(shù)淺析[J].油氣田地面工程,2009,28(11):63-65.