中国-朝鲜原油管道中方段流动安全性评价

中国-朝鲜原油管道长期以超低输量间歇输送,并在伴有河流穿越、温降较快的条件下运行,导致频繁的停输再启动,从而使得管道的流动安全性降低,因此有必要对该管道进行全面的流动安全性评价。根据该管道近3年的生产运行数据,对流量、出站温度、地温等影响流动安全性的关键参数的分布规律进行了校验,利用自动统计分析软件对采集的生产运行数据进行分析和统计,以初凝概率为指标给出了各月份的建议安全输量,并对中朝原油管道现有的允许停输时间进行了校核,给出了新的流动安全性评价结果。研究结果为中朝原油管道的安全运行提供了参考。     

基于可靠性的原油管道流动安全管理体系构建

分析了易凝高粘原油管道流动安全管理的重要性,指出管道流动安全管理是管道完整性管理的重要组成部分.在原油管道流动保障前期研究成果的基础上,以基于可靠性的流动安全评价为核心,以保证管道安全运行下经济节能输送为目的,建立了原油管道流动安全管理体系的业务流程和体系构架,论述了各业务流程的作业目的、执行程序及标准依据,给出了不同工况下原油管道的流动保障措施,为实现管道流动安全的可控管理提供了重要的技术手段.     

埋地含蜡原油管道流动安全性评价方法

停输时间过长和管道在不稳定工作区内运行是诱发凝管的两个主要原因。针对埋地含蜡原油管道的凝管问题，提出了管道稳定运行安全指数（SOSI）和停输再启动安全指数（PRSI）的概念，根据临界输量及凝管概率确定了两个指数的等级划分，给出了使用这两个指数分别评价管道运行期间和停输再启动的流动安全性的方法。并综合这两个安全指数，提出了定量描述管道流动安全状态的管道流动安全指数（PFSI），对定量评价管道流动安全状态具有重要指导意义。以铁大线铁岭到沈阳段为例，对各月份、不同进站温度条件下的管道流动安全指数（PFSI）进行了计算，并根据管道流动安全指数确定了沈阳站安全、节能的进站温度。     

埋地含蜡原油管道流动安全性评价方法

停输时间过长和管道在不稳定工作区内运行是诱发凝管的两个主要原因.针对埋地含蜡原油管道的凝管问题,提出了管道稳定运行安全指数(SOSI)和停输再启动安全指数(PRSI)的概念,根据临界输量及凝管概率确定了两个指数的等级划分,给出了使用这两个指数分别评价管道运行期间和停输再启动的流动安全性的方法.并综合这两个安全指数,提出了定量描述管道流动安全状态的管道流动安全指数(PFSI),对定量评价管道流动安全状态具有重要指导意义.以铁大线铁岭到沈阳段为例,对各月份、不同进站温度条件下的管道流动安全指数(PFSI)进行了计算,并根据管道流动安全指数确定了沈阳站安全、节能的进站温度.     

埋地含蜡原油管道流动安全评价研究

介绍了含蜡原油管道流动安全评价研究的主要内容及国内外研究进展,认为管道流动安全状况与管输原油的流变性、管径、地温、土壤热物性、管道工作状态、管道腐蚀状况和泵配置等因素有关。指出使用不确定性分析方法进行管道流动安全评价研究面临两大挑战,即影响因素不确定性描述和凝管风险可接受标准的确定。建议进一步加强含蜡原油流变性研究和管道停输再启动安全评价方法研究,并开展管道流动安全等级划分标准、重要影响因素不确定性和凝管损失计算模型的研究。     

含蜡原油管道停输再启动的安全性问题

总体评价了国内外埋地含蜡原油管道停输再启动的研究现状,认为造成停输温降和启动压力的计算结果与实际存在偏差的主要原因是,原油流变性、环境及管道运行工况等参数的不确定性、建立数学模型时的不合理假设和尚无法对原油的剪切历史和热历史效应进行定量描述.说明了运用确定性方法对含蜡原油管道停输再启动安全性进行评价的缺陷,指出了停输再启动问题的难点所在,提出了停输再启动安全性评价的研究方向.     

原油凝点波动大时管道流动保障分析方法

根据原油凝点与油温或地温的关系分析管道的流动保障安全性是常用方法,然而,在实际管道输送中,原油凝点会有一定波动,但现行SY／T5536-2004《原油管道运行规程》没有明确凝点的取值方法,故当凝点波动幅度较大时,难以直接采用该技术规范。为此,提出基于凝点的均值和标准差两个统计特征值,结合现行技术规范,综合分析凝点均值及“均值加1～3倍标准差”与油温或地温的关系,判断管道流动保障安全性的方法。针对管输原油凝点波动很大的某长输管道,分析了其常温输送的可行性,验证了该方法的实用性。（图1,表3,参10）     

原油管道泄漏检测系统研究

介绍了负压波检漏的基本原理,在研制原油管道泄漏检测系统中,针对负压波泄漏点定位法中的3项关键技术提出了解决的方法和对策,并确定出了3个反映信号波形结构变化的特性参数以及泄漏判断阈值的方法.     

管道流动实验装置的研制与调试

介绍了一种测试复杂流变体管流实验装置的研制情况，给出了专门标定该装置压力传感器，温度传感器，蠕动泵以及管路内径的方法。经过标定和调试的装置可以测试复杂流体的各种流变特性，同时可以模拟工业管道的各种工况。     

转轮流动模拟器在原油降凝剂评价中的应用

探讨了用转轮流动模拟器评价原油降凝剂的效果和模拟输油管道输送添加降凝剂含蜡原油的工业性试验的可行性,试验结果表明,用转轮模拟器可以方便地测定了不同加剂量下降摩擦因子和原油视粘度随温度的曲线及管输温度界限等数据。     

原油差温顺序输送停输初始状态及安全性

原油差温顺序输送管道不同停输初始状态对应不同的安全停输时间,停输安全性是该输送工艺的重要技术问题。为了获得停输初始状态对停输安全性的影响规律,定性分析了一个输送周期内不同时段的停输安全性特点,通过引入停输时机的概念和定义无量纲排空时间定量分析了不同停输初始状态的相对停输安全性。结果表明：高凝油油头到达进站口时停输最危险;不同停输时机的无量纲排空时间相差明显,即不同停输时机再启动的难易程度或停输安全性相差较大,且差异程度随停输时间延长而增大;对于存在停输危险的停输时机,无量纲排空时间总会在某一停输时间下趋于无穷大,表明该停输时间下,再启动不会成功。研究结果可为原油差温顺序输送管道合理安排停输检修计划或定性判断停输安全时间提供技术支持。（图4,表4,参13）     

原油管道冷热交替输送的安全性计算

应用理论计算模型,基于某原油管道的基础参数、管材特性、土壤类型和冷热交替输送的运行参数,对典型管段进行管道温度、压力载荷作用下的结构分析、静态强度校核、稳定性分析及疲劳寿命计算,结果表明:管道的径向稳定性、轴向稳定性、直管强度、弯头强度均满足运行要求;管道含平面缺陷和深埋缺陷的疲劳寿命均随管径的增大而缩短,随压力波动幅度的增大而缩短,随缺陷深度的增大而缩短.研究成果可为冷热交替输送的原油管道前期设计提供借鉴,对其运行安全性提供校核.     

大型原油储罐安全间距影响因素数值模拟

随着原油储备库规模的大型化、集约化,原油储罐也逐渐向大罐容方向发展,罐区一旦发生火灾,极易引发连锁火灾效应,造成巨大的经济损失甚至人员伤亡.为合理设计大型原油储罐的安全间距,降低着火罐对邻近罐的热辐射,采用CFD技术对储罐火灾进行数值模拟,通过控制单一变量和设计正交试验工况,分析了风速、喷淋强度、油品燃烧速率3个因素对...     

原油管道站场的量化风险评价

介绍了量化风险评价技术的基本流程、判定准则和评价模型,以实例讨论了其在原油管道站场的应用。根据站场的生产特点,设置泄漏场景;根据站场所在地区的气候资料,设定年平均风向、风速和大气稳定度等级的联合分布;伤害模型以热辐射和超压为主,以人员致死率为评价指标;采用荷兰应用科学研究院的评价软件RiskCurves计算站场对界区内各岗位和界区外居民场所造成的个人风险数值和社会风险F-N曲线。根据评价结果,从降低个人风险和社会风险两个方面,提出风险控制建议。最后,探讨了量化风险评价技术在油气管道站场的应用价值和尚待解决的问题。     

高温原油管道内外检测数据对比分析

以同一时期进行内外检测的某条原油管道A站至B站管段作为研究对象,对内检测发现的管道外腐蚀结果与外检测数据评价结果进行对比分析。结果表明：管道外腐蚀点远多于外防腐层缺陷点;由于阴极保护的作用,外防腐层缺陷点处管体良好,未见明显腐蚀;管道外腐蚀风险点在防腐层剥离的区域。可以利用内检测数据评价管道防腐层的剥离情况,现有的外检测技术具有局限性。针对外检测技术的局限性,提出在管道外检测及日常管理过程中,应加大直接开挖检查力度,对管道外防腐措施的有效性进行评价,以确保管道的安全运行。（图2,表1,参7）。     

管流剪切对加剂原油低温流动性的影响

在长距离的加剂常温输送管道中,加剂原油必然经受长时间的管流剪切。研究表明,在缓慢降温过程中的管流剪切会对油样的低温流动性产生显著影响,影响程度的大小与降温速率及剪切时间密切相关,而且存在一个“最佳降温剪切率”。描述了最佳降温剪切率在加剂原油粘度变化和倾点(凝固点)变化中的体现。研究证实,油样中高碳蜡的含量对中低速剪切效应有影响,影响程度的大小与降温速率及剪切时间密切相关。     

胶凝原油管道再启动相关问题研究现状

胶凝原油的粘弹塑性、压缩性及其管内压力传播过程是影响管道再启动过程的重要因素.分类总结了管输胶凝原油结构破坏过程中的粘弹触变模型,对胶凝原油管道启动过程中影响压力传播的因素进行了分析,介绍了胶凝原油管道启动过程中的数学模型,重点阐述了近年发展的新模型,包括CNR与DNCR启动模型及Vinay G、Negr (a) o等人的启动模型,指出了现有模型的不足,认为准确确定胶凝原油的压缩性大小和再启动过程中启动波的传播特性是解决管道再启动问题的关键,为进一步研究胶凝原油管道的再启动问题指明了方向.     

含蜡原油管道含蜡量计算及加剂油头跟踪方法

针对高含蜡原油因结蜡导致管道堵塞和停输再启动困难的问题,基于运行参数分析,通过长输管道水力摩阻计算公式变换及SPS模型拟合,计算得到了管道内以结蜡为主的不可流出物的含量,并利用加剂油头到达末站引起过滤器堵塞及油头凝点变低的现象,得到了管道内实际不可流出物的体积,与模型计算结果对比表明：计算含蜡量与实际含蜡量相吻合,模型基本满足要求。由于乍得加剂高凝油与非加剂高凝油的黏度差别较大,提出了一种根据各阀室站场间压力差变化来跟踪加剂油头的方法,用于判断加剂油头到达的大概位置,为高凝高含蜡原油管道加剂时间及加剂量的确定提供参考。