原油管道顺序输送中的若干问题

黑龙江 王宗涛

原油管道顺序输送中的若干问题

黑龙江 王宗涛

本文针对越来越多的进口原油需在已有原油管道内进行顺序输送这一问题，分析了原油管道顺序输送过程中可能遇到的冷热油混输、管道安全停输时间及混油切割等问题，并提出相应的建议以指导管输方案的制订。

原油；顺序输送；冷热油混输；停输时间；混油

引言

顺序输送，也叫交替输送，是指不同种类油品按照一定批量和次序连续地在一条管道上进行输送，常用于成品油管道。此法可使长输管道最大限度地满负荷运行，既可增加管道企业的经济效益，又可减轻其他运输方式的负荷，因此，顺序输送方法已经得到了越来越多的应用。为充分利用原油管道的输送能力，可将不同油田生产的原油采用同一条长输管道进行输送，以减少输油成本。

原油的顺序输送与成品油顺序输送相比，对混油的控制要求相对较低，不过原油管道一般都缺少必要的油品界面自动检测、流程自动切换及快速开关阀门等设备，本文对原油管道顺序输送过程中遇到的冷热原油顺序输送、安全停输时间以及混油切割等问题进行讨论。

1 冷热原油顺序输送

目前，大部分进口原油凝点较低，若采用常温输送，管道运行温度接近地温；国内原油常采用加热输送，管线沿途温度较高。顺序输送进口原油及国产原油时，若常温原油进入加热输送的原油管道，会导致管道运行温度的急剧下降，并影响沿线油流温度及土壤温度场。因此，冷热原油顺序输送时宜限制进口原油每批次的输油量，且在地温较高的季节进行输送。

管内油品温度变化为冷、热两种状态，则油品的温度变化为不稳定的热力过程，可假设前后顺序输送的两种油品界面为平面，且两油品之间无质量交换，建立顺序输送管道中油品的温度变化模型。通过此模型可分析原油顺序输送时不同油品的进站温度，保证此进站温度不低于最低进站安全温度，指导原油顺序输送的管输方案的制订。有学者对冷热原油交替输送中油品不同加热时机的加热能耗进行了分析，发现对低凝油品油尾提前适当时间加热可大大节省加热能耗。

2 安全停输时间

对于原油管道顺序输送，安全停输时间是指管道可以安全再启动的最大停输时间，且无论管内油品处于再启动动阶段还是停输温降阶段，管内任意截面处的油温均大于等于油品的最低安全温度。对于单一油品输送管道工况，安全停输时间为保证管道停输后，其末端油温不低于凝点；对于冷热原油顺序输送工况，安全停输时间取决于停输时刻管道内的温度场及土壤温度场，与冷热油的输送次序及停输时冷热油交界面所处位置有关。

3 混油切割

在顺序输送管道中，油品交替输送时必然在接触区产生混油，混油量受油品流动状态、首站的初始混油、输送次序以及管路特性、管路附件、调节阀开度和中途停输等因素有关，若停输时混油段处于高差较大的山坡地段且密度大的油品处于高处，会加大混油量。根据上述影响混油量的因素，减少混油量的主要措施有：①保证油品交替在紊流状态下进行；②采用最简单工艺流程及快动阀门；③确定合理的输送次序；④避免管线中途停输。

混油界面的检测是准确切割混油段的前提，混油界面的检测方法主要有密度型检测方法、荧光记号检测方法、气体记号检测方法、电容型检测方法以及光学检测方法，其中密度型检测方法可分为直接检测及超声波检测两种，因超声波检测油品界面具有灵敏度高、反应速度快等特点，被越来越多地应用起来，现已成为最先进的界面检测技术。

4 结论

目前，进口原油与国产原油顺序输送技术已被列为中国石油天然气集团公司的重点研究课题，通过对原油管道顺序输送可能遇到的冷热油顺序输送、安全停输时间及混油切割等问题的分析，提出在原油管道顺序输送过程中，宜限制进口原油每批次的输油量，并采用超声波方法检测油品界面来切割混油。

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（作者单位：大庆油田有限责任公司储运销售分公司）

（编辑 李艳华）