哈萨克斯坦与我国原油管道工艺设计规范对比

通过对比哈萨克斯坦CTΓУ153-39-167-2006<干线原油管道工艺设计规范>与我国GB 50253-2006<输油管道工程设计规范>,得出了两国在原油输送方式、油罐区设计、泄压系统设计及顺序输送混油计算等方面的差异.在输送方式方面,哈国原油长输管道采用分段独立密闭运行的方式,并对密闭长度加以限制.在原油管道站场油罐区设计方面,我国选用浮顶金属油罐,哈国基本使用拱顶油罐;我国规定油罐容积利用系数为0.9,哈国则有更详细的规定;库容计算方面哈国规定的比较简单,我国则分别针对输油首站和输入站、分输站和末站以及中间(热)泵站进行了不同的规定.在泄压系统的设计方面,我国规范未作明确规定,哈国规范则对泄压系统的设置条件、位置、数量以及泄压罐的罐容做出了详细规定.在顺序输送混油的计算方面,我国仅给出了成品油顺序输送的混油量计算经验公式,哈国则明确给出了原油顺序输送的混油量计算经验公式,值得借鉴和学习.     

顺序输送成品油管道主泵运行方式的优选

以格－拉成品油管道昆仑山口泵站的技术改造为例，探讨了顺序输送多咱油品的管道泵站的主泵运行方式，通过对主泵并联运行和串联运行的各项参数计算，比较，指出了当顺序输送不同油品，且各油口的输量相差较大时，主泵运行采用串联比用并联具有较大的优越性。     

顺序输送成品油管道混油量计算公式对比

顺序输送成品油管道在不同油品接触区会产生一段混油,混油量的计算、监测、控制和处理是成品油管输的重要环节。对目前常用的混油计算公式,如由扩散理论推导的公式、奥斯汀和柏尔弗莱(Austin、Palfrey)公式、经验公式进行了对比,得出在成品油顺序输送管道的规划设计中利用紊流扩散理论推导的公式计算混油量最可靠。     

混油的形成因素及处理方法

以格拉成品油管道为例，分析了输送距离，油品的剪切速度，中间泵站，翻越点、停输和落差6种因素对成品油管道混油产生的影响，指出把性能相近的两种油品，按轻质油品在前，重质油品在后的顺序进行输送，采用球阀切换油品；简化泵站工艺流程，严格控制翻越点后各泵站的进站压力和避免停输等一系列方法对减少混油效果显著，介绍了处理混油的工艺流程和掺混比例。强调指出，油顶油的直接输送方式经格拉成品油管道实践证明简单易行，推荐在我国成品油顺序输送中采用。     

格拉管线密闭输送航空煤油

格拉输油管道是我国高海拔地区的第一条成品油管线。文中介绍了1987年8月采用全线密闭流程,首次顺序输送航空煤油到拉萨,历经12个泵站,1080km,输送航煤的质量基本保持了出厂质量标准;同时对出现的问题提出了改进意见。实践证明,管道顺序输送汽油、柴油、航空煤油是能保证质量的,是提高管道输油效益的有力手段,且为今后的成品油顺序输送积累了成功的经验。     

原油顺序输送的混油界面跟踪与切割

介绍了甬沪宁进口原油管道的流程和所输油品的特点,原油在管道顺序输送时产生混油段的机理、以及降低混油量的方法和几种混油界面的跟踪方法,给出了甬沪宁进口原油管道在顺序输送不同原油时跟踪混油界面的技术和适用于该管道在顺序输送过程中计算混油长度的经验公式,指出了适合该管道所输油品特点的混油段切割指导原则.     

顺序输送管道的水力特性分析

在研究顺序输送管道水力特性的基础上，对黄岛油库泵站-管道系统工作点的确定过程进行了分析。为保证管道系统工作点位于泵特性曲线的最高效率区，给出了泵站与管道工作特性调节的两种方式。     

成品油顺序输送管道优化设计

成品油顺序输送管道优化设计的原则为,在安全可靠完成输送任务的前提下,尽量节约投资及运行费用,减少混油造成的损失.根据最优化理论和成品油管道输送特点,对技术经济指标的影响因素(如管径、壁厚、输送压力、泵站数、首末站总罐容、批次以及批量)进行了全面分析,优选了设计变量,建立了优化模型,并给出了混合离散变量求解的方法.     

管道顺序输送运行优化

分析了管道顺序输送水力状态及工况调节的特殊性,给出了表述油品“界面”处于管道各特殊点时全线能量平衡方程和各校核点动压的通用计算式。以寻求输量最大为目标,阐述了满足工艺约束的最大可行输量的搜索解算方法,给出了解算最优工况的流程图。     

变径管道对冷热原油顺序输送混油的影响

针对管道沿线落差较大或变径时,水力瞬变对冷热原油顺序输送混油比例存在影响的问题,基于顺序输送混油理论,建立了冷热原油顺序输送混油控制方程。借助FLUENT软件对冷热原油途经变径管道水力瞬变过程进行数值计算,分析了输送顺序和流速对混油浓度的影响。研究表明:当冷热原油顺序流经渐缩管道时,混油长度增长较快,当冷热原油流经突扩管道时,混油长度增长速率降低。无论渐缩管道还是突扩管道,与前行俄罗斯油后行大庆油的输送方式相比,采用前行大庆油后行俄罗斯油的输送方式形成的混油段都较长,且突扩管段连接处和上游轴向各截面的平均混油比例波动较大。     

孤东管网优化运行技术

孤永东和孤罗东两条管道承担着孤岛、孤东和桩西的原油输送任务，按现行工况运行，各站节流较多，能源浪费较大。根据管道现有设备条件分析了运行现状，给出了孤永东管道和孤罗东管道的运行参数。在不改变现有设备条件和确保原油外输任务的前提下，制定了优化运行方案，即把两条管道作为一个输油系统，选择以两条管道的最低进站油温为最低允许输油温度，孤岛首站总的输油量合理匹配给两条管道，这样实现了孤永东管道全年压力越站，减     

成品油管道开泵方案统一优化模型

优化成品油管道沿线泵站开泵方案可以降低管道运行能耗。以包含泵机组并联运行模式及配备变频泵的成品油管道为研究对象,考虑沿线节点压力、过泵流量等约束,基于已有批次输油计划,建立以运行时间内管道全线运行能耗总和最小为目标的混合整数线性规划模型(Mixed Integer Linear Programming,MILP),并利用分支定界算法求解。利用该模型求解了中国某条成品油管道的优化配泵方案,计算耗时213.76 s,所得结果符合约束限制,具有较强的实用性,可为中国成品油管道优化运行提供指导。     

CO2长输管道设计的相关问题

CO2在管道输送工况的温度、压力范围内会呈现出不同的相态，使得CO2输送管道不同于油气输送管道。为此，从CO2管道设计的角度出发，分析了CO2管道工艺系统的相关技术，包括CO2流的物理性质及相态、管道水力热力计算、站场工艺系统以及设备选取等。研究指出：相态控制是CO2管道设计的重要内容之一；CO2管道站场工艺系统设计应根据CO2的含水量考虑脱水工艺，而脱水工艺与CO2的压缩工艺相结合形成一个系统；CO2管道输送设备具有其特殊性，如压缩机、输送用泵、脱水装置、放空系统等，需要根据CO2管道的特点选取和设计。相关结论可为CO2长输管道的设计与建设提供参考。（图6，表1，参7）     

油气水混输技术在石南油田的应用

针对石南油田基东集输管道起点压力高,部分计量配水站的气液无法进入集输系统这一问题进行了分析,发现采用三相混输公式求出的管道各段压降预测值与实测值较接近,误差在5%～30%之间,且较安全.根据压力预测结果选择油气水混输泵,在基东集输管道起点区域增建了混输泵站及配套控制系统,有效解决了其混输难题,提高了经济效益.     

成品油管道开泵方案优化MILP模型

成品油管道运行过程中沿线各泵站开泵方案的优化对于降低成品油管道的运行能耗具有重要作用。以往针对此问题大多采用动态规划及人工智能算法进行求解,具有一定的局限性,很少从整体上建立混合整数线性规划(MILP)模型并将启停泵时长限制问题考虑到所建模型的约束条件中。在此基于已知的批次调度计划,考虑到启停泵时长限制、沿线节点压力约束、过泵流量约束等约束条件,以泵运行费用与启停泵成本总和最小为目标函数,建立MILP数学模型并采用分支定界算法进行求解。以某实际运行成品油管道的输油计划为例,代入成品油管道开泵方案优化模型并进行求解。结果表明:该模型在较大程度上降低了管道的运行能耗,提高了管道的运行稳定性,符合现场操作工艺。(图3,表2,参24)     

鲁宁输油管道节能措施应用

针对东部原油管网流向调整,鲁宁管道输油量增加,为满足输油任务,对鲁宁线各开泵站输油泵机组进行了更新改造,结合一、二期改造后的具体情况,采用对二期输油泵电机组加装变频器的方法,经理论和实际证明,具有明显的节能效果。     

长输原油加热管道的减输技术

针对目前国内原油加热长输管道出现低输量运行的情况,对现有的管道减输方法进行了详细分析.结合国内外原油长输管道的减输实例,对各种减输技术的优缺点进行了比较,提出了原油长输管道的合理减输技术,旨在保证管道的安全运行和节约能源.     

长呼原油管道优化运行分析

长呼原油管道为保温管道,在投产运行的首个冬季,没有成熟的运行经验可供参考。为此,梳理了运行影响因素,进而通过对沿线油温、地温及物性进行跟踪统计分析,逐步调整优化运行方案,在确保安全运行的前提下,实现了节能降耗。通过优化运行方案,由全线各站全部启炉（运行6台加热炉）调整为仅需3站启炉（运行4台加热炉）,全线温降相比设计和投产初期温降数值大幅降低,降凝剂用量节约25％,实际运行平均总传热系数低于设计值。由此可知,保温原油管道结蜡现象不明显,生产单耗小,节能优势明显。     

安延线输油泵技术改造及其经济性评价

针对安延线输送能力不能满足实际生产需要的状况,提出了对安延线各站输油泵进行技术改造的方案。分析了各泵站输油泵的技术状况和管道提压余量,介绍了沿河湾和王窑站输油泵的改造步骤,对输油泵改造后的经济性进行了评价。