安永低输量含蜡原油管道输送工艺分析与分析

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1、西安石油大学硕士学位论文运行参数变化异常复杂，管线运行工况受各种因素影响较大，安全系数小，再加上频繁停启输等因素，严重威胁着管线的安全运行，而目前安永线由于缺乏原油管道停输再启动操作的安全技术方案，当管道一旦停输，将会使整个事故处理陷入盲目和被动，如果不能及时采取正确的处理措施，就有发生凝管恶性事故的危险。而管线一旦发生事故，必将造成不可挽回的经济损失、环境污染和社会影响。运行参数变化异常复杂，制定稳定操作参数指标很困难，所以需要对安永线的工况进行分析研究，并对基础数据进行积累，从而为推广国内外研究成果的应用，创建管道历史数据库和环境参数数据库，进行管道风险管理技术

2、研究和应用，创造了先决条件，这在一定程度上提高了输油管道的生产管理水平，也对技术水平起着非常重要的推动作用。为此，本文以优化生产措施、节省能量、降低成本，加强安永线的基础管理工作为目的，对安永长输管道的输送工艺进行研究和分析，旨在：制定出安永线不同月份不同输量下的既安全又经济的运行方案，在保证运行安全的前提下，尽最大程度降低输油温度，从而就可以大幅度降低安永线运行的燃料费用，同时，尽可能的合理指导生产，确保安永线的经济安全运行。1．2低输量分析国内原油管道一直面临着低输量运行的困扰，这主要是因为我国的原油都是高含蜡、高凝点、高黏度的。这样以来原油的流动性就会较差，再

3、者，输油管道沿线的地温常常偏低，这就导致管内的摩阻比较大。原油管道低输量运行的现象，会使管道进入“输量越小摩阻越大”的恶性循环中，而且一旦处理不当就会有凝管危险，进而面对的就是管道停输，这样以来就会造成严重事故，带来巨大的经济损失。产生这种管道不稳定现象的因素很多，而这些因素对管道的影响程度又与站间的热力条件和水力条件有关。因此，进行管道的不稳定性分析，对于确保长输热油管道在输量递减情况下的安全经济运行具有重要意义。【lJ1．2．1低输量问题的界定低输量问题在早期并无明确界定，泛指长输热油管道在比较低的流速下运行时，可能会出现不稳定工况，进而导致停输。至1992年，

4、因油田产量下降及原油流向调整，包括马惠宁线等4条管道的输量低于Q／GDSG001-91《原油管道工艺安全运行规程》所规定的最低输量，随后东部管网也陆续面临该问题。至此，人们便将管道输量低于加热正输允许最低输量的管道称之为“低输量”管道。可见，低输量并指的的是输量较低的情况，而是一种特指。一般认为，管道在设计输量下运行是较为经济的。如果因某种原因使输量下降、并长期处于偏离经济流速状态下运行，其经济性就会大打折扣。低输量运行管道进入“输量2第一章绪论越小摩阻越大”的恶性循环中，而且一旦处理不当就会有凝管危险，进而面对的就是管道停输，这样以来就会造成严重事故，带来巨大的经

5、济损失。因此，进行管道的不稳定性分析，对于确保长输热油管道在输量递减情况下的安全经济运行具有重要意义。[1-211．2．2低输量不稳定分析管道低输量运行问题在本质上表现为管道输油能否平稳地进行。低输量运行可使管道陷入输量越小、摩阻就越大的恶性循环中，最终导致凝管停输。管道摩阻损失与流量之间的关系曲线如图l。l所示。当管道在常温输送时，油品温度及粘度与输量无关，管道的工作特性曲线是近似与一条抛物线(见图1．1)，摩阻随输量的减小而下降，不存在无法输送的问题。而对于热油管道的管路特性则是由很多条件共同决定的：如出站油温、环境温度、开泵组合、管壁结蜡情况及原油的特性等。对

6、于热油管道，原油温度和摩阻不仅会随输量的减少而降低，而且还会因其他因素(如黏度、当量管径等)的影响而上升。当其它因素对管道的影响大于输量的影响时，管道工作特性曲线就会出现拐点A(图1—2)。当流量处在I区时则为小流量区，随着管道输量的减少，原油流速会随之变慢，热损失也会随之加剧，这样就使得管内的原油温度降低，而粘度随则随着温度的降低而上升，进而会使原油流动性能降低。同时，流量的降低会使管线层流段加长，管壁上的结蜡速度也会随之加快，管道的通流面积就会变小，这都使的管道摩阻不断的增大。当油品的温度对管内摩阻的影响大于流速对其的影响时，摩阻会随着流量的增加而减少，管道将进

7、入中流量区II；进入中等流量区后，如果流量降低会导致油流的温度、粘度和管道的有效流通面积更快速下降，进而使管内摩阻上升的更快，这样，摩阻损失的增大量与泵的压力供给就不能达到平衡，结果会以流量降低来满足压力平衡，管道就会陷入输量越小、摩阻就越大的恶性循环中，从而影响到管道的正常运行；m区为大流量区，在这个区域内，随着流量的减小，摩阻也会随之减小。大型的热油长输管道大多数都在Ⅲ区工作，并且为紊流。当管道内的输量降低至II区范围后，就一位置管道的运行进人了不稳定区，进而会造成事故的发生[31。因此，一般管道的运行不允许其输量比临界值低(Q。)。西安石油大学硕士学位论文