我國輸油管道工藝發(fā)展及存在問題

徐東旭(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)

我國輸油管道工藝發(fā)展及存在問題

徐東旭(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)

在我國，石油具有地區(qū)分布不均勻性，這就給石油運(yùn)輸行業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。管道運(yùn)輸是石油的主要運(yùn)輸方式之一，輸油管道承擔(dān)著重要的石油運(yùn)輸任務(wù)，基于此，輸油管道工藝受到了越來越多的關(guān)注與重視。本研究中，筆者主要對我國輸油管道工藝的發(fā)展情況進(jìn)行了分析，并指出了現(xiàn)階段輸油管道工藝存在的問題，引以為鑒。

輸油管道；工藝發(fā)展；存在問題

石油是一種能源型資源，我國工業(yè)化發(fā)展、國防建設(shè)、人民日常生活中，對石油的依賴性均比較高，近年來，我國石油行業(yè)取得了飛速發(fā)展。輸油管道工程是將我國西部的石油資源輸送到東部，解決能源地區(qū)分布不均、緩解資源供需壓力的一項(xiàng)有效措施。

1 我國輸油管道工藝的發(fā)展情況

20世紀(jì)50年代末，我國第一條輸油管道建成，也就是克拉瑪依—獨(dú)山子輸油管道，其管徑為150毫米，全長147千米，這一輸油管道的建成，標(biāo)志著我國輸油管網(wǎng)建設(shè)的開始。位于我國東部地區(qū)的油田，如大慶油田、遼河油田、勝利油田等，其原油普遍具有“三高”的特點(diǎn)，也就是凝點(diǎn)高、粘度高、含蠟高。因此， 20世紀(jì)60年代開始，輸油管道采用的是加熱輸送工藝，主要是通過旁接油罐來實(shí)現(xiàn)，需要應(yīng)用到的輸油設(shè)備主要包括油罐、輸油泵、加熱爐[1]。20世紀(jì)90年代，東黃復(fù)線建成，同時，我國輸油管道工藝也逐漸走向了自動化發(fā)展的道路，輸油工藝也由旁接罐轉(zhuǎn)變成了全線泵到泵的密閉輸送，干線來油在中間進(jìn)油點(diǎn)進(jìn)行調(diào)壓加熱處理之后，直接進(jìn)入了本站中的輸油泵設(shè)備，進(jìn)行加壓后，繼續(xù)輸往下一個輸油站，這一工藝下，充分利用率進(jìn)站剩余能量，能夠有效降低原油損耗，也有利于實(shí)現(xiàn)管道運(yùn)行成本的降低。除此之外，這一時期，沿線的閥門、首末站的油罐、輸油泵以及加熱爐等設(shè)備，也有了一定的改進(jìn)與優(yōu)化，從而有效減少了原油在運(yùn)輸過程中的損耗。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，SCADA系統(tǒng)的出現(xiàn)，也有利于實(shí)現(xiàn)輸油管道工作效率的提高。SCADA系統(tǒng)，也就是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，是一種以計算機(jī)為基礎(chǔ)建立起來的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)。通過利用SCADA系統(tǒng)，對輸油管道進(jìn)行三級控制，也就是中心控制室集中監(jiān)控、站控室控制以及手動操作，便可以對輸油管道全線開展調(diào)度管理、連續(xù)自動監(jiān)控，從而有利于確保輸油管道的經(jīng)濟(jì)、平穩(wěn)、可靠、安全、高效運(yùn)行。

2 我國輸油管道工藝中存在的問題及其應(yīng)對措施

2.1 地形高差起伏

大落差地形，會導(dǎo)致輸油管道靜壓、動壓過高，在此基礎(chǔ)上，如果壓力控制不合理，則會導(dǎo)致諸多問題的出現(xiàn)，如水擊超壓、段塞流、不滿流等。為解決這樣的問題，可以采取兩種措施，一是設(shè)置減壓系統(tǒng)，二是改變管徑設(shè)計，從而有效控制大落差地段的管道壓力。舉例說明，我國蘭成渝輸油管道，在大落差地段的首末站、分輸站設(shè)置減壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對輸油管道動壓的有效控制，同時將減壓閥控制歸屬于水擊保護(hù)系統(tǒng)，從而有效避免了水擊控制問題的出現(xiàn)，確保了輸油管道的穩(wěn)定、安全運(yùn)行[2]。

2.2 含蠟原油輸送

我國80%以上的原油具有含蠟高的特征，含蠟原油的低溫流動性相對較差、凝點(diǎn)高，同時輸送過程中的阻力大、耗能高，極易發(fā)生堵塞、凝管、結(jié)垢、析蠟等問題，給輸油管道的安全、穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生著嚴(yán)重的影響。以往采用的方法是逐站加熱輸送含蠟原油，投資大、設(shè)備多、能耗多，輸油管道運(yùn)行時間稍長，原油便會逐漸降溫，發(fā)生凝結(jié)，從而極易產(chǎn)生管道堵塞的問題?；诖耍瑧?yīng)采取更加科學(xué)合理、有效的處理方法[3]。現(xiàn)階段，較為常用的方法主要包括降凝劑處理法、微生物法、熱處理法、水乳化法以及摻和輕油稀釋法。降凝劑主要利用共晶、吸附作用，將蠟晶的結(jié)構(gòu)、形態(tài)改變，達(dá)到增加原油流動性的目的。通過利用降凝劑的這一改性效果，便可以采用常溫輸送工藝，也就是對原油進(jìn)行一次處理后，輸油管道便可以將其輸送至數(shù)百公里之外甚至是更遠(yuǎn)的地方，且中途無需進(jìn)行重復(fù)處理，這便有利于減少石油運(yùn)輸成本，有利于提高輸油管道的效率。

2.3 低輸量輸送

近年來，我國石油儲量不斷減少，油田產(chǎn)量逐漸下降，但是，我國輸油管道大多數(shù)是按照油田高產(chǎn)期外輸量進(jìn)行設(shè)計的，因此，加熱輸送方法逐漸無法確保輸油管道的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。熱油管道輸量在設(shè)計輸量以下的時候，不僅會在一定程度上提高輸油成本，同時，隨著輸量的不斷減少，會發(fā)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)凝管的問題。為了解決低輸量輸送的問題，可以采取兩種措施，一是間歇輸送，但是，由于啟動壓力計算上存在技術(shù)上的不足，同時管道方面也存在非穩(wěn)態(tài)溫降的問題，因此這種方法的應(yīng)用頗為受限；二是原油改性輸送的方法，主要手段為添加降凝劑、原油熱處理，現(xiàn)階段我國在這一工藝上較為成熟。

3 結(jié)語

輸油管道通常情況下距離較長，油品輸送環(huán)境相對來說比較復(fù)雜，國內(nèi)油品較為黏稠，且經(jīng)過長時間的使用大部分管道已經(jīng)老化，種種因素均給輸油管道帶來了諸多安全隱患。面對這樣的問題，加強(qiáng)對輸油管道工藝的研究，在技術(shù)層面上采取有效措施，確保輸油管道運(yùn)行安全，具有非常重要的意義。

[1]鄭程.優(yōu)化輸油管道工藝 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗運(yùn)行[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2017,37(09):17-18+21.

[2]張磊,周在金.優(yōu)化輸油管道工藝實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗運(yùn)行[J].化工管理,2016,(06):127+71.

[3]宗媛,吳梁紅,楊文川,吳全,韓海彬.我國與北美地區(qū)輸油管道工藝設(shè)計的對比[J].油氣田地面工程,2014,33(03):48-49.

徐東旭(1983- )，男 遼寧朝陽人 工程師 本科 主要從事油氣田地面工程設(shè)計工作。