關于原油長輸管道密閉輸送的常見問題及措施初探

張大安 高英 劉建軍

(長慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710200)

關于原油長輸管道密閉輸送的常見問題及措施初探

張大安 高英 劉建軍

(長慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710200)

原油運輸工作十分重要,長輸管道密閉輸送是目前應用較多的一種運輸方式。但在實際運輸過程中,存在有一些問題,如油量損耗、壓力波動大、腐蝕、結蠟、摩阻增加等,對運輸工作極為不利。對此,分析了各自應采取的解決對策。

原油運輸 密閉輸送 原油損耗 摩阻增加

石油是當前最主要的能源之一，由于各地區的儲藏量及生產量不同，往往需要將原油從一個地區運至另一個地區。常見的運輸方式有管道、航運、鐵路等，考慮到原油自身特性，以及運輸過程中的消耗、成本、安全等因素，管道成了最佳運輸方式。長輸管道密閉輸送方式雖然運輸距離長，但全線形成了統一的輸油系統，站與站之間能夠互相補充，目前應用越來越多。然而此方式并非沒有缺陷，在運輸中也存在有一些問題，需要及時解決。

1 原油運輸中的油量損耗及解決措施

在密閉運輸過程中，原油可能會因蒸發損耗導致總量減少。對于種類不同，或者構成成分不同的原油，如果不嚴格按照規定進行運輸，破壞了應有的順序，極易引起混油損失。原油中含有一種大粒徑的烴類物質，在運輸時可能會粘附在輸油管道內壁。如此有多種原油經過運輸，很容易融入其他原油，形成混合油液 以至于原油質量和性能發生一定變動，純度因此而降低，混有損耗增加。

經分析可知，導致原油損耗的很大一部分原因在于沒有遵循相應的運輸順序，即沒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，彼此間烴類物質的相溶程度也不一致。按照相應的順序運輸，可使原油損失降至最低，不得不考慮這一點。另外，原油損耗還有一種情況，就是管道腐蝕導致原油泄漏。所以必須提高管道的防腐性，確保其質量合格，如在設計階段選擇使用高性能材料、高分子聚合物涂層等。在國外，長輸管道常使用強制電流法，可以借鑒。

2 原油運輸中壓力波動過大及解決措施

采用密閉輸送方式，需要考慮內部壓力問題，如果壓力過大或極不穩定，很有可能會損壞油管。如在輸油泵開啟后，流速逐漸變化，形成一定的擾動，會引起管道內部能量失衡，此時往往會以壓力波的形式在管道內四處傳播。若不及時調整，當壓力達到一定值時，極易導致管道崩裂。水擊現象同樣會影響管道安全性，壓力過高或過低都會帶來嚴重的危害，必須加強重視。

面對以上問題，應設置有調節閥，用于調節管道內外壓力，使其保持穩定運輸的狀態。在當前的密閉輸送中，自控調節閥有著廣泛應用，如果有一臺輸油泵停止工作，利用調節閥可維持管道正常運輸。因線上各部分的壓力不同，應合理設置開度及調節幅度。在控制壓力方面，泵站邏輯停泵也是常用的一種方式。比如某泵站發生停電故障，合理調節上游泵站開度，采用邏輯停一臺泵的方法，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節和邏輯停一臺泵，同樣可使泵站正常運行。另外，回流保護和泄壓保護是也保護泵站安全的有效措施。前者主要是保護進站壓力，當進站壓力過低阻礙輸油泵工作時，采用回流保護能有效解決這一問題；泄壓保護多作為緊急性保護措施，當一般的保護措施無法起到較好的效果時，通常會采用該保護方式。

3 原油密閉運輸中的腐蝕、結蠟問題及解決措施

首先，腐蝕穿孔在實際中發生率很高，極易引起原油泄漏，穿孔位置也有一定的規律。多是絕緣層被破壞，或絕緣層內有高含堿含鹽量的土壤的位置。要避免腐蝕危害，管道材質要具有較強的耐腐蝕性，且絕緣層要保護好。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。管道內部腐蝕多是氧、硫等元素之間的化學反應造成，因此，應將這些會反應生成腐蝕物質的元素進行脫離，除了在管道內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，運輸過程中常會出現結蠟現象，即管道內壁逐漸形成一種石蠟或膠質物，石蠟晶體析出會直接形成結蠟層，使得管道運輸能力有所下降。在處理時可適當地添加降凝劑，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，可在此時間歇輸送，以降低成本。

4 原油運輸中的摩阻增加問題及解決措施

原油是一種黏稠液體，凝固點高，且含蠟量較多。在常溫下，油體不會稀釋，依舊保持著高粘度，增肌了運輸摩阻，使得整個過程更為困難。因此，必須降低粘度和凝固點。有多種可行的方法，在此介紹一種微波加熱法。當管線輸送重質、高凝點原油或油品時，根據工藝和經濟方面的要求，要采用某些技術提高管線輸送量或對管線伴熱，目前主要采用以下技術：①在管線進口處將原油加熱，并使原油在溫度降到低于凝點溫度之前到達輸送終點；②在低于凝點溫度時泵送原油；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在進入管線前加工原油以改變蠟的晶體結構，降低凝點和稠度；⑦通過蒸汽伴熱和電伴熱來加熱原油和管道；③注防蠟劑、減阻劑；⑨太陽能加熱管線等。由于微波加熱不同于傳統的加熱方式，可避免傳統加熱方式的不足，不需由表及里的熱傳導，而是通過微波在介質內部的能量耗散來直接加熱物料。微波加熱較之傳統加熱方法具有獨特的優勢，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 結語

除了上述問題，在實際長輸管道密閉輸送中，還存在有其他許多問題，都會對運輸能力產生一定的不利影響，甚至威脅到運輸的安全性。面對各種問題，因仔細分析原因，然后選擇相應的解決措施。當然，為保證正常運輸，還應做好一些必要工作。如認真規劃，提前分析運輸中潛在的風險，并采取防范措施；定期對設備進行檢查，加強安全控制；培養更多優秀人才等，促進我國石油運輸業的穩定進步。

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