長輸原油管道節能降耗技術及經濟性分析

王德洋

摘要：隨著我國經濟的高速發展，對原油資源的需要量不斷增加。為了進一步提升原油輸送的效率，各種長輸原油管道工程越來越多，對工程的要求也在不斷提升。在當前原油管道運輸的過程中，能耗相對比較高，對原油運輸成本造成了比較大的影響，有必要將一些節能降耗技術應用其中。

關鍵詞：長輸原油管道;節能降耗技術;經濟性分析

一、前言

原油管道運輸方式是一種優良的油氣運輸方式，其一次運輸量柑對比較大，工程建成后可以連續多年進行使用，管道使用的安全性也相對比較高，能夠有效提升對原油的運輸效率，管道運輸易于實現自動化控制。正是由于這些特殊的優勢，讓其得到了快速的發展。然而由于我國石油產品的特殊性，原油當中的蠟質成分相對比較多，管道運輸耗能情況相對比較嚴重。

二、原油長輸管道實際運行中的耗能分析

在開展原油管道運輸的過程中，油溫和粘度受到運輸量的影響比較小，摩阻會隨著輸送量的減少而增加。一旦輸量低于安全輸送量，管道的運行就會變得不穩定。直接威脅到管道運輸的安全性，發生管凝事故的可能性也相對比較高[1]。

造成原油運輸不穩定的因素往往比較多，這些因素都會直接或者間接影響到加熱站熱力條件和水力條件。在低輸量的情況下，下面幾個因素會直接導致摩阻的增加：

一、隨著運輸量的減少，層流段的長度會增加。如果流體處于層流的狀態，摩阻是與Q、v成正比的。在紊流相對比較光滑的區域，摩阻會與Q和V相關，層流的粘度對摩阻的影響最大，輸量對摩阻的影響相對比較小。

二、隨著輸送量的不斷減少，油溫下降的趨勢會相對比較明顯。如果油溫低于反常點，流體就會從牛頓流體轉變為非牛頓流體，粘度會隨著輸量的減少而增加。三、在輸量不斷減少的情況下，流速對粘壁油層的剪切作用會逐漸減弱，這會導致更多的稠油粘附在管壁之上。此外，層流的摩阻還與當量管徑的四次方成正比的關系。如果原油凝點明顯高于低溫，就容易導致安全輸量Q的出現，直到其停止流動位置。

三、一些有效的節能降耗措施

加入一定比例的化學添加劑。通過在原油當中添加一定比例的化學添加劑，能夠進一步降低原油的凝固點，避免原油和管壁產生過大的摩阻。由于我國原油產區原油情況差異很大，需要根據不同的原油物性，添加不同的化學添加劑。通過在含水原油當中添加一部分添加劑，可以起到表面活化劑的作用，能夠有效提升原油輸送效率，降低原油的運輸成本。通過在蠟質成分較高的原油當中添加一部分化學添加劑，能夠讓原油的凝點得到顯著降低，避免出現輸油管道加熱頻率過高的現象，進一步降低燃料的消耗，降低原油輸送的成本[2]。由于化學添加劑的優勢非常特殊，其在長輸管道工程的應用最為廣泛，其種類也非常豐富。通過對這些化學添加劑的使用之后，能夠將阻力降低到百分之三十八左右，提升管道原油運輸能力百分之五十以上。

改質輸送。原油改質輸送是指在對原油進行簡單加工之后，如采用脫蠟加工、熱裂化加工、去除瀝青之后，從而有效改變其化學成分和物力性質，進一步增加原油的流動性。通過采用這種運輸形式，能夠進一步提升運輸手段選擇的靈活性。原油在經過初級煉制之后，就會產生輕質油，其成分、物理、化學性質與原油有了本質的區別，組分也會被稀釋到一定程度。此外，輕質油的分子量會更小一些，且具有較強的揮發性，在管道環境中其中一部分就會揮發出來，從而提升管壓，這會讓原油的運輸變得更加容易，進一步增加輸送量。

四、案例經濟分析

在本地區油田輸油管道的輸送過程中，其全長達到了284公里，管徑為426毫米，設計運輸量為500*10/a，最低輸送量也有280*10/a。該管道在投入使用之后，由于產量沒有達到理想設計狀態，經常處于低運輸量運行狀態。為了有效降低原油管道運輸的阻力，專門在管道中添加了GY添加劑，其添加的濃度在200g/t，原油出站的溫度保持在了65攝氏度左右，原油的凝點得到了明顯的降低。通過對原油運輸狀態的研究發現，如果原油運輸溫度超過26攝氏度，其就會處于牛頓流體狀態，明顯改善原油的低溫流動性能。通過這項技術措施的應用，每年可以節省原油將近7500噸，每年可以多獲利四百多萬元。在十六攝氏度的低溫條件下，全線停輸近30個小時，出站的溫度得到了明顯的降低，累積停輸時間超過了六百小時，有效節約費用一百多萬元，取得了非常好的經濟效益。

五、結語

隨著時代的不斷發展，對我國原油長距離管道運輸提出了更高的要求。針對當前管道運輸過程中能耗比較高的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題發生的原因，并及時采取針對性的措施，合理將各種節能降耗技術應用到原油管道運輸過程中。

參考文獻：

[1]鄭程.優化輸油管道工藝實現節能降耗運行[J].中國石油和化工標準與質量，2017（09）：22-23.

[2]周雄，林國慶，譚茂波，石海信，梁金祿，張馨方，鄒玉標.長輸熱油管道的節能降耗優化分析[J].山東化工，2017（08）：37-38.