热历史对西部原油管道外输吐哈油物性的影响

针对重复热处理初始温度相同和不同两种情况,研究了热历史对西部原油管道冬季外输加剂吐哈油在沿线各站的凝点变化规律,结果表明:初始油温高于20℃,重复热处理对加剂吐哈油的凝点影响较小;初始油温低于20℃,重复热处理对油品的凝点影响较大,重复热处理温度在20～35℃之间将使原油物性明显恶化。开展了现场跟踪试验,结果表明:西部原油管输加剂吐哈油出站油温高于50℃、进站油温高于20℃,能够确保安全生产;出站油温为20～35℃,加剂吐哈油的凝点明显升高,安全生产将难以保证;采用首站一站式启炉,目前尚可满足管道安全运行的需要,一旦其因管道输量变化不能满足要求时,中间热泵站启炉热处理温度需避开20～35℃温度区间。     

提高东北原油管网经济效益的思考

根据东北输油管道的运行现状，对大庆原油的流变性，凝点以及降低进站油温的可行性等问题进行了分析。指出采用现行标准测试的凝点与实际管道中原油的凝有一定的差别，应客观评价凝点在驼行管理中的作用；热油管道的允许最低进站油温，应根据管输原油的流变性、管道要求的允许停输时间、管道运行时沿线的热力分布、增道承压能力和输油站设备配置等因素来确定。停输再启动的计算表明，大庆原油最低进站油最由３３℃降至３２℃在技术上     

热油管道间歇输送热力水力特性

间歇输送作为原油管道低输量运行的应对措施之一,其热力水力特性较复杂。建立了热油管道间歇输送的流动与传热物理数学模型,并进行数值求解。基于数值模拟结果分析了管道的热力水力特性,结果表明:管道进站油温和站间摩阻均呈现周期性变化规律。输停比和周期运行时间是影响间歇输送管道热力特性的重要参数,输停比相同时,周期运行时间越长,温度波动幅度越大;输送时间相同时,输停比越大,温度波动幅度越小,输送阶段进站油温可恢复的最高温度越高。实际算例表明:在输停比相同、输送时间2～6d的间歇输送方案下,各站最低进站油温的差值在1℃以内。     

石空-兰州含蜡原油管道运行方案优化

根据石空-兰州原油管道沿线油温、地温数据以及油品物性,采用常温、加热及加剂综合热处理3种输送工艺,其下游进站油温应分别不低于22℃、20℃和17℃。将全年分为春夏秋冬4个运行时段,对不同输量下的运行方案进行细化,给出了详细的油温控制要求、异常工况应对方案,以及加剂输送时加剂系统故障工况下的保障方案。运行方案要求：进站油温须高于凝点3℃;沿线启炉加热出站油温不低于50℃;1、2月份综合热处理加剂量不低于25g／t,其他月份不低于12．5g／t。此外,在经济性方面,加剂综合热处理输送工艺明显优于加热输送工艺。（图1,表2,参12）     

输油管道运行优化实用分析

基于输油工艺的实际情况，以进站油温为变量，给出了一定输量及稳态条件下密闭输送原油管道泵管耦合运行的目标函数和约束条件，应用非线性规划方法和逐站工艺计算，实施了全线运行方案的优化分析。计算结果表明，采用该方法可直接得到给定输量下管道各站泵炉的运行方式、加热温度、出站压力等运行控制参数以及包括经济指标等内在的最优运行方案，以供实际工程参考。     

西部原油管道余热回收系统的设计与应用

西部原油管道冬季运行油品热处理外输出站温度达到50-55℃，不但损伤管道防腐层，而且造成能源浪费。为此，对乌鲁木齐首站、鄯善站原油加热系统进行余热回收技术改造，在热媒换热器的基础上增加了油油换热器，使热原油与进站冷油进行热量交换，对综合热处理后的原油进行余热回收，既满足了原油综合热处理65℃的温度要求和40℃出站的温度要求，又达到节能降耗的目的，实际节约能源近30％。同时，冬季运行投用余热回收装置后，可防止紧急停输再启输工况下输油泵因油温过高保护停泵及部分冷油进入下游，并满足急冷热处理后的外输条件。（图7，表6，参8）     

含蜡热油管道结蜡区对整体运行工况的影响

建立了两站间无旁接含蜡热油管道蜡沉积分布和运行工况数学模型：出站油温、周围环境温度及流量决定着含蜡热油管道的结蜡方位;管道结蜡后,结蜡段传热系数、流速、管道摩阻及管道沿线各流态长度等运行工况将发生变化。算例分析表明：管道沿线因存在结蜡层而使散热量降低,但提高管道出站油温,进站油温升高并不明显;随着结蜡起始点与出站之间距离的增加,管道沿线总摩阻基本呈线性降低且直线斜率较大;管输油品不同流态长度与管道沿线结蜡位置基本呈线性变化关系。（图3,表3,参11）。     

不同约束值变化对输油管道优化运行的影响

在提出结蜡处理方法的基础上，探讨了管壁结蜡及主要约束条件值变化对输油管道优化运行的影响，同时，又提出了结蜡危险区的概念，分析了管道承压能力与出站节流损失的关系。结果表明，由于结蜡、管道承压、进站压力、末站进站油温及泵特性等约束条件值不同，优化方案也不同。合理确定相关约束条件值对优化结果的实用性、安全性及经济性具有重要意义。在结蜡及管道低承压情况下，末站油温的确定尤应慎重，否则有可能形成末段瓶颈，影响管道的正常运行。     

东临复线稳态优化运行方案

基于东临复线管道概况和基础参数,回归了各泵站不同泵组合方式的特性方程,建立了运行方案优化数学模型,包括管内油流温度、总传热系数、原油密度、比热容、粘温关系的计算方法,以及原油价格和电价格的取值依据。利用热油管道稳态通用HOPOPT软件,计算了管道在大、中、小3种输量条件下,其末站在不同进站温度时的各站开泵方案、进出站压力、进出站温度及电耗、油耗情况。通过分析优化,计算得到了最佳经济运行方案,揭示了东临复线的节能潜力与进站温度的关系。     

热油管道节能影响因素与根本途径

我国境内"三高"原油基本采用加热输送工艺实现管道输送,热能耗较大,且存在停输后再启动困难的问题。热油管道的最佳运行状态是指既能保证管道安全运行和停输再启动,又能使能耗最低或尽可能低的运行状态。降低进站油温是热油管道节能降耗的根本途径,给出了降低进站油温后的热能耗节减比计算公式,指出影响热油管道节能效果的因素有:进站油温、输量、管道环境温度或管道埋深地温、原油比热容、管输系统参数。针对原油管道运行规程规定的最低允许进站油温,依据不同情况,提出了降低进站油温的方法。热油管道进站油温存在3个关键的温度点:最小能耗进站油温TjN、安全运行最低进站油温Tjy和安全启动最低进站油温Tjq;上述3个温度数值最高者即为最佳进站油温。     

克乌成品油管道复线泵机组的优化运行方案

根据克乌成品油管道复线泵机组输油的原设计方案,当实际年输量低于195×104t/a时,全年间歇性停产时间合计为158d,增大了首站启停输作业次数和设备操作过程中发生事故的概率,并因需要控制首站出站调节阀开度节流而导致能量损失。基于近两年的输油工况,从能耗的角度出发,分析比较了分别运用临时投产与设计安装的泵机组能耗差异,据此提出在不同年输量范围内的泵机组优化运行方案:当年输量为195×104～300×104t时,以新建泵机组"2台给油泵+2台输油主泵(半扬程泵和全扬程泵各1台)"的工况满负荷运行;当年输量小于195×104t,运行临时投产输油泵机组当年输量为300×104～400×104t时,采用新建泵机组"3台给油泵+2台多级输油主泵"的工况满负荷运行;当年输量超过400×104t时,以新建泵机组"3台给油泵+2台多级输油主泵+1台单级输油主泵"的工况满负荷运行。     

热油管道不饱和输送工况下总传热系数的取值

以仪征至金陵石化输油管道为例,从点炉临界条件、停炉临界条件的确定以及仪征站最佳出站油温的计算和最大安全停输时间的计算四个方面,介绍了热油管道在不饱和输送工况下如何节能运行需要着重考虑的几个因素,并从仪金管道大量停输数据中反算出确定该段管道特性的总传热系数(K)的取值方法.     

埋地热油管道准周期运行温度研究

热油管道运行时，沿线油温受运行历史的影响。由于大气周期温度变化和管内油温的作用，管外土壤环境温度场呈准周期变化。通过对热油管道周期运行温度的计算，讨论了热油管道输油历史对周期运行温度的影响。认为热油管道出站油温变化持续时间越长，管道恢复正常运行需要的时间也越长。当管道发生事故需要确定允许停输时间时，应考虑停输前15天内管道输油参数变化的影响。     

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。     

安一延输油管道水击保护措施

对安一延管道密闭输汪后产生的水击问题进行了分析讨论，模拟计算了该管道四种瞬变过程的水击压力，并绘制了压力变化曲线图。通过各工况的计算结果分析，指出安一延管道密闭输油，必须在沿河湾 站设出站调节阀，进站设低压泄压和低压回流保护系统，杨山 设泄压阀，各站设低压报警设备，通过就地控制和人为调节可以实现管道的安全运行。     

独乌成品油管道增输节能实践

独乌成品油管道在设计输量520×104t/a的工况条件下运行,应用在线工业性增输减阻试验成果,首站加注5mg/kg减阻剂,可以实现＂一泵到底＂的运行方式,平均流量增加200m3/h;首站加注10mg/kg减阻剂,在同样的工况下平均流量增加260m3/h,同时节约了大丰泵站的运行费用。经过测算,首站加注超过15mg/kg减阻剂运行不经济,仅通过增大减阻剂加注量的方式将输量提升至520×104t/a以上的潜力有限。在首站启2台给油泵＋2台输油主泵,在大丰站启2台输油主泵,同时在两站加注减阻剂,可将独乌管道输量提升至630×104t/a。     

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     

降低输油管道进站温度的节能效果

通过对影响热油输送管道油品出站温度的因素进行分析,指出热油管道通过降低出站温度可以节约燃料油;总传热系数的降低可以进一步降低出站温度;增加管道摩阻可以降低燃料油的消耗.以任京输油管道为例,分析了不满输管道节流降耗问题,论证了降低输油管道进站温度的节能效果和可行性.     

原油管道差温顺序输送水力-热力耦合计算模型

原油差温顺序输送是指顺序输送具有不同流动特性的原油时,根据安全与节能的需要,调整油品加热温度以节约能耗的一种管输技术.建立了埋地原油管道差温顺序输送的数学模型,提出了移位网格下的虚拟边界条件法.编制了较为严格的非稳态水力-热力耦合计算程序,可用于管道设计与运行阶段出站温度、流量和压力随时调整,以及地温、原油物性和土壤物性发生变化的条件下,任意油品种类数与油品排列次序,任意批次数与批次量的工艺计算.利用新大管道原油差温顺序输送现场测试数据对模型进行了验证,结果表明各批次原油进站温度实测值与计算值的平均偏差较小,最大为1.4℃.     

埋地热油管道正向预热过程的计算

埋地热油管道投产启输的预热过程是一个不稳定传热过程,其启输过程的土壤温度场涉及管内介质沿管道横断面(径向和切向)与轴向的三维非稳态传热问题。对埋地热油管道投产启输正向预热过程的数学模型进行了简化处理,利用数值计算方法进行求解,绘制了某输油管道预热介质温度随输送距离的变化曲线。对正向预热过程土壤相对蓄热量进行了计算和分析,出站温度不同对蓄热量达到稳定的时间无影响,但会导致蓄热量的绝对值不同。