庆哈输油管道降温运行节能与环保效果研究

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1、庆哈输油管道降温运行节能与环保效果研究　　摘要：大庆到哈尔滨的输油管道全长182.8千米，输油管道运行的温度比较高，容易造成能源浪费。本文就庆哈输油管道的概念和降温的重要性进行分析，探讨庆哈输油管道降温运行的可行性，并根据降温运行对环保和节能的效果进行研究，以便制定出更加优化的降温方案，提高节能和环保的效果。关键词：庆哈输油管道降温运行节能环保随着社会经济发展步伐的加快，对能源的需求越来越大。当今世界能源危机比较严重，能源消耗带来的环境污染使得气候发生变化，人类生存面临严重危机。各国对能源的关注越来越多，均在努力寻求新能源，提倡低碳经济的发展，各国都加大了对

2、节能减排技术的研究。尤其在油田生产运行的过程，需要重视能源消耗的问题。输油系统是油田系统工程中的重要组成部分，是油田生产的主要能源消耗环节[1]。对输油管道进行节能环保具有重要的意义。一、庆哈输油管道的概述和降温的重要性1.庆哈输油管道的概述6庆哈输油管道指的是大庆至哈尔滨炼油厂原油输油管道，全长182.8千米，在1999年开始正式投产。全线一共设置四座输油站，首站为葡北热泵站，中一站为红河加热站，中二站为凤阳热泵站，末站为哈尔滨。设计输油量为（200-300）×104t/a，采用站站加热的方式运行，设计原油出站温度为75℃。输油管道的直径为377×7mm，

3、外包有40毫米厚的聚氨酯保温材料，其管道中心埋深有1.5米。管道穿越的地势比较复杂，包括沼泽地、耕地、荒地、穿江区、泄洪区等。庆哈输油管道自运行以来，运行温度一直偏高，首站的泵出口压力为6.0至7.6MPa，在实际运行的压力为3.1至4.1MPa，剩余的压力主要由泵出口阀转化，其能源消耗比较严重[2]。2.庆哈输油管道降温的重要性输油管道的运行和管理关系到一个国家的政治、经济、技术、安全、社会、生态环境等多方面的系统工程。当前，我国长距离的输送原油的主管道总长为一万千米以上，原油输送过程中所消耗的能源占总输送原油的1%-5%，随着输油温度的增加，输油管道热能

4、消耗就越大。输油管道温度降低，散热损失就越小。根据调查表明，在春夏秋三季，庆哈输油管道每一站的燃烧耗消耗的燃料油大约为285kg/h，在冬季，耗油量更多。因此，可以看出，对庆哈输油管道进行降温运行，有利于节约能源，保护环境，促进石油企业经济效益的提高，能够促进我国国民经济的发展[3]。对庆哈输油管道进行降温运行，具有极大的经济效益和环保效益。6二、庆哈输油管道降温运行的可行性研究由于庆哈输油管道输送的原油凝固点温度不能超过35℃，在运行的过程中温度不能低于38℃。为了有效的确保原油进站温度不低于38℃，根据苏霍夫公式计算前一站的出口温度，并根据相关公式计算出

5、输油管道沿线的压降值[4]。根据计算可以看出，在确保各站进口温度不低于38℃的情况下，测得的各站出口温度和管道沿线的压降值会随着原油流量和月份变化而发生改变，结果发现，在这种条件下，各站的出口温度会随着时间和流量发生变化。其中首站的最高出口温度为71℃，中一站的最高出口温度为63℃，都低于设计温度75℃。另外，在确保进站温度不低于38℃的情况下，输油管道的运行压力也会随着月份和输油量的变化而产生变化，结果测出最大压力为5.7MPa，也低于首站泵出口压力。根据计算测出，庆哈输油管道降温运行具有可行性。6另一方面，根据庆哈输油管道所经过的复杂地形条件和气温年准周

6、期性变化特征进行分析研究，建立了输油管道降温运行的数学模型，根据庆哈输油管道实测总传热系数、气象参数、各种地质条件下土壤热物性参数、凝固点、粘温曲线等方面的数据进行降温计算。结果表明，各加热站出口油温度会随着流量和时间变化而发生变化。各加热站的降温运行温度会随着时间发生周期性变化，由于土壤温度延迟的关系，使得每站的最高出口温度在三月份，最低出口温度在九月份，与相应的大气温度相比，延迟了两个月[5]。另外，在同一时间和流量的条件下，运行温度也不同，首站温度最高，中一站温度最低，均低于设计温度。根据结果分析，泵站出口运行压力也会随着时间和输油量的变化而变化。在输

7、油量不变的情况下，运行压力也会随着时间的变化发展周期性改变，在同一时间条件下，随着输油量的增加，实际运行压力也会增加，优化运行压力在2.6-5.7MPa范围内，低于首站泵出口压力。如果按照降温运行，节约的热力费用也会随着输油量的增加而增加。由此可看出，庆哈输油管道的降温运行具有可行性。三、庆哈输油管道降温后节能和环保效果分析如果庆哈输油管道各个加热站均按照上述给定的温度进行运行，就能够有效的节约能源和促进环境保护。根据上述的计算和模拟运行，可以得出，当输油量为160×104t/a时，设计温度（75℃）运行时所消耗的燃料油为8062t/a；当输油量为200×1

8、04t/a时，设计温度（75℃）运行时所消耗的燃料油