淺談我國(guó)輸油管道運(yùn)行優(yōu)化理論與方法的分析

杜勁夫（中國(guó)石油管道長(zhǎng)春輸油氣分公司垂楊輸油站，吉林長(zhǎng)春 130000）

淺談我國(guó)輸油管道運(yùn)行優(yōu)化理論與方法的分析

杜勁夫（中國(guó)石油管道長(zhǎng)春輸油氣分公司垂楊輸油站，吉林長(zhǎng)春 130000）

石油是我國(guó)的重要能源之一，在石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，伴隨石油用量的不斷增多，石油儲(chǔ)運(yùn)的建設(shè)已是勢(shì)在必行，從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，盡可能地減少長(zhǎng)距離管道中的熱量流失，通過(guò)對(duì)進(jìn)出站的壓力和溫度控制，進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型計(jì)算，以優(yōu)化的輸油管道運(yùn)行，確保石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的平穩(wěn)性和安全可控性能。

石油儲(chǔ)運(yùn)；長(zhǎng)距離輸油管道；工作壓力；節(jié)能降耗

在我國(guó)的石油儲(chǔ)運(yùn)工作過(guò)程中，長(zhǎng)距離的管道運(yùn)輸環(huán)境不變的條件下，要依據(jù)現(xiàn)有的管線構(gòu)架和管線的流程進(jìn)行合理性的優(yōu)化，通過(guò)對(duì)設(shè)備的組合和工藝參數(shù)的設(shè)定，制訂出節(jié)能降耗優(yōu)化效能的輸油計(jì)劃和方案，通過(guò)減少儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的熱量損失，運(yùn)用SCADA監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)性的控制和監(jiān)測(cè)，石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程控制人員可以改變工作壓力和溫度控制的狀態(tài)，來(lái)改變石油儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)在運(yùn)輸過(guò)程中的輸入值和輸出值，有效地改變能量的運(yùn)行狀態(tài)。

1 石油儲(chǔ)運(yùn)管道建設(shè)的重要意義

石油儲(chǔ)運(yùn)牽涉到國(guó)家和社會(huì)的安全社稷，石油的易燃易爆特性對(duì)社會(huì)的危害極大，一旦石油管道儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生泄漏，則會(huì)不可避免地與火源接觸，發(fā)生爆炸性的危害，對(duì)人們的生命和社會(huì)的財(cái)產(chǎn)造成不可估量的巨大損失。

2 石油儲(chǔ)運(yùn)管道運(yùn)輸中的影響因素剖析

2.1 自然地質(zhì)因素的干擾。我國(guó)疆域遼闊，石油儲(chǔ)運(yùn)的管網(wǎng)布置密集而廣泛，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，石油儲(chǔ)運(yùn)的管網(wǎng)不可避免地會(huì)受到不同地質(zhì)的損害。

2.2 輸油管道自身因素的干擾。在四通八達(dá)的地下管網(wǎng)中，密集而長(zhǎng)距離的管道布置，錯(cuò)綜復(fù)雜，由于地下土壤以及空氣、水分的影響，長(zhǎng)期埋于地層的輸油管道會(huì)出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)到的滲漏和裂縫，這種老化的狀態(tài)在地層不易察覺(jué)，長(zhǎng)此以往，伴隨著輸油管道的磨損與凹槽，會(huì)出現(xiàn)漏油事故，引發(fā)安全威脅事故。

2.3 人為因素的干擾。在影響石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的因素中，還存在少數(shù)操作人員的違規(guī)性操作而導(dǎo)致的威脅，這通常是由于他們的經(jīng)驗(yàn)和緊急處理時(shí)的失誤行為所致，因此，要加強(qiáng)對(duì)石油儲(chǔ)運(yùn)操作人員的技術(shù)性培訓(xùn)，要求掌握牢固的石油儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)知識(shí)，并有效地在工作中強(qiáng)化和實(shí)踐。

2.4 靜電和腐蝕的物理化學(xué)因素的干擾。在石油儲(chǔ)運(yùn)管道中，由于流動(dòng)著的石油介質(zhì)運(yùn)行于管道中，如果管道的接地設(shè)施沒(méi)有處理和布置妥當(dāng)，石油介質(zhì)就會(huì)與管壁發(fā)生摩擦的過(guò)程中產(chǎn)生靜電的積累，從而迸發(fā)出火花，引發(fā)放電式的火災(zāi)事故。

3 石油儲(chǔ)運(yùn)管道的優(yōu)化運(yùn)行建設(shè)性策略

3.1 有效化控制的優(yōu)化策略。工作壓力一直是輸油管道中的重要參數(shù)之一，最優(yōu)化的工作壓力應(yīng)該是管道投資建設(shè)成本效益比最大的工作壓力，而要使工作壓力實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，就要對(duì)壓力控制點(diǎn)進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，以進(jìn)行在進(jìn)站壓力點(diǎn)和出站壓力點(diǎn)內(nèi)的輸油流量控制，在正常的工況控制過(guò)程中，對(duì)流量控制點(diǎn)，即FCP（DP，SP）的流量調(diào)節(jié)是通過(guò)增大或縮減DP和SP之間的差值，從增大化的DP和SP差值，可以增加石油儲(chǔ)運(yùn)流量；相反，從縮減化的DP和SP差值，可以減少石油儲(chǔ)運(yùn)流量，有效化控制的優(yōu)化策略就是基于這種目標(biāo)明確而又反應(yīng)靈敏的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的。

3.2 石油啟運(yùn)過(guò)程中的波動(dòng)控制優(yōu)化策略。在石油儲(chǔ)運(yùn)的長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸狀態(tài)中，由于長(zhǎng)久持續(xù)性的輸油工作壓力和流量壓力狀態(tài)，使輸油管道長(zhǎng)時(shí)間處于一種物理應(yīng)力狀態(tài)之下，而將流量的波動(dòng)進(jìn)行最小化控制，則可以減輕輸油管道的應(yīng)力疲勞狀態(tài)，同時(shí)，也能提前發(fā)現(xiàn)石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的異常運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 啟運(yùn)控制中的工作壓力調(diào)節(jié)。石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中要有足夠的進(jìn)站壓力，這就需要進(jìn)行進(jìn)站壓力控制，通過(guò)每個(gè)進(jìn)站的小泵啟動(dòng)，在壓力波動(dòng)較小的前提下不斷提高各站的出站壓力，伴隨全線管道的工作壓力和流量的增幅，要逐步通過(guò)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)控，針對(duì)不同的進(jìn)站和出站的壓力控制場(chǎng)，要采取不同的調(diào)控手段，這樣，才能保證不同任務(wù)情況下的控制過(guò)程。

3.4 停運(yùn)控制中的工作壓力調(diào)節(jié)。在進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)時(shí)，要保持平穩(wěn)的降壓過(guò)程，各過(guò)程中站必須同步調(diào)低出站的工作壓力，對(duì)于最后的末站則同步提高穩(wěn)態(tài)的工作壓力，運(yùn)行過(guò)程中的各調(diào)節(jié)閥也要逐步進(jìn)行小幅的降低調(diào)節(jié)，通過(guò)對(duì)定速泵和調(diào)速泵的步驟停運(yùn)過(guò)程，可以起到節(jié)能降耗的優(yōu)化目標(biāo)。

3.5 石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的全線節(jié)流優(yōu)化性策略。石油在管道儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生能源浪費(fèi)，為了保持全線輸油過(guò)程中的節(jié)能性目標(biāo)，可以通過(guò)增加泵組的數(shù)量和依據(jù)工作壓力按順序、由近及遠(yuǎn)的啟泵措施進(jìn)行優(yōu)化，并將節(jié)流進(jìn)行集中化控制狀態(tài)下，再進(jìn)行停泵，并隨時(shí)關(guān)注運(yùn)行和停運(yùn)過(guò)程中的波動(dòng)狀態(tài)控制，以均衡壓力，實(shí)現(xiàn)全線優(yōu)化節(jié)能控制。

4 結(jié)語(yǔ)

石油儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程是一項(xiàng)復(fù)雜化、系統(tǒng)化的系統(tǒng)工程，由于石油能源的特殊性，石油儲(chǔ)運(yùn)在長(zhǎng)距離的運(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)受到各種各樣的自然因素和人力因素影響，不同的地質(zhì)條件、不同的氣候環(huán)境都會(huì)對(duì)石油儲(chǔ)運(yùn)造成不同程度的干擾。因此，要實(shí)現(xiàn)石油儲(chǔ)運(yùn)管道運(yùn)輸中的優(yōu)化運(yùn)行，就要進(jìn)行流體力學(xué)和熱力學(xué)的理論研究，它需要精確的計(jì)算和準(zhǔn)確的調(diào)控，以保持石油儲(chǔ)運(yùn)管道運(yùn)輸過(guò)程中的穩(wěn)態(tài)和均衡，降低石油管道的內(nèi)在應(yīng)力，達(dá)到安全石油儲(chǔ)運(yùn)的最終目標(biāo)。

［1］孟振虎，劉丹.熱油管道運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的若干影響因素［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn).2010（09）.

［2］孟振虎.輸量對(duì)熱油管道運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響分析［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn).2010（06）.

［3］楊興蘭，張鵬，張志勇，曾淵奇.熱油管道優(yōu)化運(yùn)行研究現(xiàn)狀［J］.天然氣與石油.2009（02）.

［4］孟振虎，陳毅忠，馬平.輸油管道運(yùn)行優(yōu)化實(shí)用分析［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn).2002（04）.