我国输油管道工艺发展及存在问题

石油是一种能源型资源, 我国工业化发展、国防建设、人民日常生活中, 对石油的依赖性均比较高, 近年来, 我国石油行业取得了飞速发展。输油管道工程是将我国西部的石油资源输送到东部, 解决能源地区分布不均、缓解资源供需压力的一项有效措施。

1 我国输油管道工艺的发展情况

20世纪50年代末, 我国第一条输油管道建成, 也就是克拉玛依—独山子输油管道, 其管径为150毫米, 全长147千米, 这一输油管道的建成, 标志着我国输油管网建设的开始。位于我国东部地区的油田, 如大庆油田、辽河油田、胜利油田等, 其原油普遍具有“三高”的特点, 也就是凝点高、粘度高、含蜡高。因此, 20世纪60年代开始, 输油管道采用的是加热输送工艺, 主要是通过旁接油罐来实现, 需要应用到的输油设备主要包括油罐、输油泵、加热炉[1]。20世纪90年代, 东黄复线建成, 同时, 我国输油管道工艺也逐渐走向了自动化发展的道路, 输油工艺也由旁接罐转变成了全线泵到泵的密闭输送, 干线来油在中间进油点进行调压加热处理之后, 直接进入了本站中的输油泵设备, 进行加压后, 继续输往下一个输油站, 这一工艺下, 充分利用率进站剩余能量, 能够有效降低原油损耗, 也有利于实现管道运行成本的降低。除此之外, 这一时期, 沿线的阀门、首末站的油罐、输油泵以及加热炉等设备, 也有了一定的改进与优化, 从而有效减少了原油在运输过程中的损耗。随着计算机技术的迅速发展, SCADA系统的出现, 也有利于实现输油管道工作效率的提高。SCADA系统, 也就是数据采集与监视控制系统, 是一种以计算机为基础建立起来的DCS与电力自动化监控系统。通过利用SCADA系统, 对输油管道进行三级控制, 也就是中心控制室集中监控、站控室控制以及手动操作, 便可以对输油管道全线开展调度管理、连续自动监控, 从而有利于确保输油管道的经济、平稳、可靠、安全、高效运行。

2 我国输油管道工艺中存在的问题及其应对措施

2.1 地形高差起伏

大落差地形, 会导致输油管道静压、动压过高, 在此基础上, 如果压力控制不合理, 则会导致诸多问题的出现, 如水击超压、段塞流、不满流等。为解决这样的问题, 可以采取两种措施, 一是设置减压系统, 二是改变管径设计, 从而有效控制大落差地段的管道压力。举例说明, 我国兰成渝输油管道, 在大落差地段的首末站、分输站设置减压系统, 实现了对输油管道动压的有效控制, 同时将减压阀控制归属于水击保护系统, 从而有效避免了水击控制问题的出现, 确保了输油管道的稳定、安全运行[2]。

2.2 含蜡原油输送

我国80%以上的原油具有含蜡高的特征, 含蜡原油的低温流动性相对较差、凝点高, 同时输送过程中的阻力大、耗能高, 极易发生堵塞、凝管、结垢、析蜡等问题, 给输油管道的安全、稳定运行产生着严重的影响。以往采用的方法是逐站加热输送含蜡原油, 投资大、设备多、能耗多, 输油管道运行时间稍长, 原油便会逐渐降温, 发生凝结, 从而极易产生管道堵塞的问题。基于此, 应采取更加科学合理、有效的处理方法[3]。现阶段, 较为常用的方法主要包括降凝剂处理法、微生物法、热处理法、水乳化法以及掺和轻油稀释法。降凝剂主要利用共晶、吸附作用, 将蜡晶的结构、形态改变, 达到增加原油流动性的目的。通过利用降凝剂的这一改性效果, 便可以采用常温输送工艺, 也就是对原油进行一次处理后, 输油管道便可以将其输送至数百公里之外甚至是更远的地方, 且中途无需进行重复处理, 这便有利于减少石油运输成本, 有利于提高输油管道的效率。

2.3 低输量输送

近年来, 我国石油储量不断减少, 油田产量逐渐下降, 但是, 我国输油管道大多数是按照油田高产期外输量进行设计的, 因此, 加热输送方法逐渐无法确保输油管道的安全、稳定运行。热油管道输量在设计输量以下的时候, 不仅会在一定程度上提高输油成本, 同时, 随着输量的不断减少, 会发生不稳定的现象, 甚至会出现凝管的问题。为了解决低输量输送的问题, 可以采取两种措施, 一是间歇输送, 但是, 由于启动压力计算上存在技术上的不足, 同时管道方面也存在非稳态温降的问题, 因此这种方法的应用颇为受限;二是原油改性输送的方法, 主要手段为添加降凝剂、原油热处理, 现阶段我国在这一工艺上较为成熟。

3 结语

输油管道通常情况下距离较长, 油品输送环境相对来说比较复杂, 国内油品较为黏稠, 且经过长时间的使用大部分管道已经老化, 种种因素均给输油管道带来了诸多安全隐患。面对这样的问题, 加强对输油管道工艺的研究, 在技术层面上采取有效措施, 确保输油管道运行安全, 具有非常重要的意义。

摘要：在我国, 石油具有地区分布不均匀性, 这就给石油运输行业提供了良好的发展机遇。管道运输是石油的主要运输方式之一, 输油管道承担着重要的石油运输任务, 基于此, 输油管道工艺受到了越来越多的关注与重视。本研究中, 笔者主要对我国输油管道工艺的发展情况进行了分析, 并指出了现阶段输油管道工艺存在的问题, 引以为鉴。

关键词：输油管道,工艺发展,存在问题

参考文献

[1] 郑程.优化输油管道工艺实现节能降耗运行[J].中国石油和化工标准与质量, 2017, 37 (09) :17-18+21.

[2] 张磊, 周在金.优化输油管道工艺实现节能降耗运行[J].化工管理, 2016, (06) :127+71.

[3] 宗媛, 吴梁红, 杨文川, 吴全, 韩海彬.我国与北美地区输油管道工艺设计的对比[J].油气田地面工程, 2014, 33 (03) :48-49.