紅二原油外輸管道輸送工藝優(yōu)化研究

摘" 要：基于紅二原油管道投產(chǎn)，根據(jù)紅二線外輸油品的性質(zhì)和設(shè)備設(shè)施狀況，運(yùn)用SPS管網(wǎng)模擬軟件分析管道在不同工況下的運(yùn)行工況。通過軟件模擬正常輸量下管道的沿程溫降和壓降，并與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，判斷軟件模擬數(shù)據(jù)的可靠性，并進(jìn)一步模擬管道在不同工況下沿線最冷工況下的沿程溫降和壓降，比選確定出最優(yōu)的運(yùn)行方式，確保管線冬季安全平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：紅二管道；溫降；壓降；SPS；工藝優(yōu)化

中圖分類號：TE832" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0136-04

Abstract： Based on the production of Honger pipeline for crude oil， according to the nature of external oil products and equipment conditions， the SPS pipeline network simulation software is used to analyze the pipeline operating conditions under different conditions. Through the software simulation of the temperature drop and pressure drop along the pipeline under normal output， and compared with the actual operation data， the reliability of the software simulation data is judged， the temperature drop and pressure drop of the pipeline under the coldest working condition are simulated， and the optimal operation mode is determined to ensure the safe and stable operation of the pipeline in winter.

Keywords： Honger pipeline; temperature drop; pressure drop; SPS; process optimization

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原油產(chǎn)量逐年遞增，油氣管道的建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大。由于紅二地區(qū)新開發(fā)區(qū)塊原油地理位置、處理工藝、處理能力等與現(xiàn)有處理站存在不匹配性，有必要重新建設(shè)處理站，保障新老原油安全外輸?shù)那疤嵯拢档凸艿垒斔湍芎模瑸榱吮苊獬霈F(xiàn)重復(fù)加熱加壓輸送情況，對紅二管道與克湖管道進(jìn)行了工藝優(yōu)化分析研究，最大程度降低兩線外輸成本及管理難度，同時(shí)也為其他交匯管線外輸工藝優(yōu)化提供了參考。

1" 紅二管道概況

1.1" 管道情況

紅二管道（紅二站-清管站）新建管道7 km，搭接至已建克湖D377線，利用克湖D377線36 km，輸至克湖首站。管道設(shè)計(jì)輸量100×104 t/a，新建管道設(shè)計(jì)壓力5.5 MPa，管徑D219 mm，采用管材L360M。克湖線全長108 km，設(shè)有首站、2#站、3#站3座站場（圖1）。

1.2" 設(shè)備情況

管線沿線站場設(shè)備設(shè)施見表1。

1.3" 油品物性

管線外輸油品物性見表2。

1.4" 運(yùn)行情況

夏季克湖線大排量輸送，采取雙管并輸?shù)倪\(yùn)行方式，紅二線2022年投產(chǎn)后直接匯入克湖D377線輸送；冬季由于克湖D377線溫降較大，需停輸克湖D377線改為克湖D529單線輸送，紅二線按原設(shè)計(jì)運(yùn)行將耗費(fèi)大量資源及人員管理成本，因此需要專項(xiàng)分析紅二線冬季是否有更優(yōu)化的輸送模式。

2" 模型建立

利用夏季克湖線雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線時(shí)所采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過SPS管網(wǎng)模擬分析軟件進(jìn)行建模（圖2），計(jì)算管道的水力和熱力，確定紅二線與克湖線多種運(yùn)行模式下的運(yùn)行參數(shù)。現(xiàn)場針對模擬計(jì)算結(jié)果開展連續(xù)輸送近穩(wěn)態(tài)和停輸再啟動(dòng)瞬態(tài)兩方面試驗(yàn)，抓取5組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果見表3。

選取一組運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)參數(shù)，以及停輸12 h后啟動(dòng)1、2、10 h參數(shù)分別與SPS模型進(jìn)行對比。

從對比數(shù)據(jù)可以看出，首站的出站壓力對紅二出站排量及壓力影響較大，啟輸1～2 h壓力無變化，2#末點(diǎn)溫度從穩(wěn)態(tài)輸送28.4 ℃，停輸12 h后下降至26.5 ℃，模型擬合情況較好。

由于近年克湖D377管線冬季均無運(yùn)行，故模擬計(jì)算時(shí)總傳熱系數(shù)按照夏季時(shí)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，選取偏于保守，總體計(jì)算結(jié)果有待進(jìn)一步的實(shí)際驗(yàn)證。

3" 優(yōu)化分析

3.1" 分析計(jì)算思路

模式一：克湖D529線15.6 km-2#站雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線（圖3）。

最冷月地溫下，首站最大外輸量受紅二站外輸量限制，首站最大輸量在658～672 t/h，末點(diǎn)進(jìn)溫可以滿足安全輸送（表4）。

在首站按照年度任務(wù)量輸送條件下，紅二站單泵最大輸量為110 t/h（表4）。

模式二：紅二站輸送至克湖D529線15.6 km匯入克湖D529線（圖4）。

最冷月地溫下，首站最大外輸量為640 t/h，加熱站需點(diǎn)爐運(yùn)行，末點(diǎn)進(jìn)溫可以滿足安全輸送，但運(yùn)行首站/紅二站外輸壓力偏高（表5）。

模式三：紅二站間歇輸送至首站（15.6 km閥門關(guān)閉）（圖5）。

最冷月地溫下，首站最大量和任務(wù)量下，紅二線間歇輸送和連續(xù)輸送均無法達(dá)到末點(diǎn)進(jìn)溫大于等于凝點(diǎn)+3 ℃的要求（表6）。

3.2" 模式對比

對比分析3種運(yùn)行模式下的優(yōu)缺點(diǎn)（表7）。

4" 結(jié)束語

1）夏季運(yùn)行時(shí)，可采取克湖線雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線的方式，輸送至下游；冬季采用克湖D529線15.6 km-2#站雙管并輸，紅二線匯入克湖D377線的輸送模式。

2）在紅二線停輸后，克湖線需加大輸送量，滿足整線的最小輸量要求，且必要時(shí)通過加熱站對克湖線原油進(jìn)行加熱輸送。

3）冬季克湖線清管時(shí)需要注意流程的切換，在首站發(fā)送清管器，待清管器到達(dá)15.6 km前需提前關(guān)閉15.6 km閥門，通過15.6 km后閥門再打開，清管器通過2#站后，紅二站需提前停輸，3#站倒越站，待清管器通過3#后，恢復(fù)正常輸送流程。

4）在出現(xiàn)管道初凝現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)急處理應(yīng)采用滿負(fù)荷頂油運(yùn)行方案。

5）應(yīng)進(jìn)一步開展管線在不同季節(jié)時(shí)，管線的土壤蓄熱以及總傳熱系數(shù)相關(guān)方面的研究。

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