关于原油长输管道密闭输送的常见问题及措施初探

张大安 高英 刘建军

(长庆油田分公司第七采油厂,陕西西安 710200)

关于原油长输管道密闭输送的常见问题及措施初探

张大安 高英 刘建军

(长庆油田分公司第七采油厂,陕西西安 710200)

原油运输工作十分重要,长输管道密闭输送是目前应用较多的一种运输方式。但在实际运输过程中,存在有一些问题,如油量损耗、压力波动大、腐蚀、结蜡、摩阻增加等,对运输工作极为不利。对此,分析了各自应采取的解决对策。

原油运输 密闭输送 原油损耗 摩阻增加

石油是当前最主要的能源之一，由于各地区的储藏量及生产量不同，往往需要将原油从一个地区运至另一个地区。常见的运输方式有管道、航运、铁路等，考虑到原油自身特性，以及运输过程中的消耗、成本、安全等因素，管道成了最佳运输方式。长输管道密闭输送方式虽然运输距离长，但全线形成了统一的输油系统，站与站之间能够互相补充，目前应用越来越多。然而此方式并非没有缺陷，在运输中也存在有一些问题，需要及时解决。

1 原油运输中的油量损耗及解决措施

在密闭运输过程中，原油可能会因蒸发损耗导致总量减少。对于种类不同，或者构成成分不同的原油，如果不严格按照规定进行运输，破坏了应有的顺序，极易引起混油损失。原油中含有一种大粒径的烃类物质，在运输时可能会粘附在输油管道内壁。如此有多种原油经过运输，很容易融入其他原油，形成混合油液 以至于原油质量和性能发生一定变动，纯度因此而降低，混有损耗增加。

经分析可知，导致原油损耗的很大一部分原因在于没有遵循相应的运输顺序，即没有考虑哪些不同种类的原油之间烃类分子最不容易相溶。由于原油种类不同，组成成分有着很大差异，彼此间烃类物质的相溶程度也不一致。按照相应的顺序运输，可使原油损失降至最低，不得不考虑这一点。另外，原油损耗还有一种情况，就是管道腐蚀导致原油泄漏。所以必须提高管道的防腐性，确保其质量合格，如在设计阶段选择使用高性能材料、高分子聚合物涂层等。在国外，长输管道常使用强制电流法，可以借鉴。

2 原油运输中压力波动过大及解决措施

采用密闭输送方式，需要考虑内部压力问题，如果压力过大或极不稳定，很有可能会损坏油管。如在输油泵开启后，流速逐渐变化，形成一定的扰动，会引起管道内部能量失衡，此时往往会以压力波的形式在管道内四处传播。若不及时调整，当压力达到一定值时，极易导致管道崩裂。水击现象同样会影响管道安全性，压力过高或过低都会带来严重的危害，必须加强重视。

面对以上问题，应设置有调节阀，用于调节管道内外压力，使其保持稳定运输的状态。在当前的密闭输送中，自控调节阀有着广泛应用，如果有一台输油泵停止工作，利用调节阀可维持管道正常运输。因线上各部分的压力不同，应合理设置开度及调节幅度。在控制压力方面，泵站逻辑停泵也是常用的一种方式。比如某泵站发生停电故障，合理调节上游泵站开度，采用逻辑停一台泵的方法，可使上油泵站以最小的消耗正常工作。下游泵站采用出站阀调节和逻辑停一台泵，同样可使泵站正常运行。另外，回流保护和泄压保护是也保护泵站安全的有效措施。前者主要是保护进站压力，当进站压力过低阻碍输油泵工作时，采用回流保护能有效解决这一问题；泄压保护多作为紧急性保护措施，当一般的保护措施无法起到较好的效果时，通常会采用该保护方式。

3 原油密闭运输中的腐蚀、结蜡问题及解决措施

首先，腐蚀穿孔在实际中发生率很高，极易引起原油泄漏，穿孔位置也有一定的规律。多是绝缘层被破坏，或绝缘层内有高含碱含盐量的土壤的位置。要避免腐蚀危害，管道材质要具有较强的耐腐蚀性，且绝缘层要保护好。地下电流也容易腐蚀管道，所以要增大电阻，减轻电流的腐蚀程度。管道内部腐蚀多是氧、硫等元素之间的化学反应造成，因此，应将这些会反应生成腐蚀物质的元素进行脱离，除了在管道内壁涂抹高性能防腐涂料，掺加适量的缓腐剂也不失为一种好办法。

其次，运输过程中常会出现结蜡现象，即管道内壁逐渐形成一种石蜡或胶质物，石蜡晶体析出会直接形成结蜡层，使得管道运输能力有所下降。在处理时可适当地添加降凝剂，或采用压力处理和热处理输送方式。另外也有一种间歇输送方式，因夏季温度较高，可在此时间歇输送，以降低成本。

4 原油运输中的摩阻增加问题及解决措施

原油是一种黏稠液体，凝固点高，且含蜡量较多。在常温下，油体不会稀释，依旧保持着高粘度，增肌了运输摩阻，使得整个过程更为困难。因此，必须降低粘度和凝固点。有多种可行的方法，在此介绍一种微波加热法。当管线输送重质、高凝点原油或油品时，根据工艺和经济方面的要求，要采用某些技术提高管线输送量或对管线伴热，目前主要采用以下技术：①在管线进口处将原油加热，并使原油在温度降到低于凝点温度之前到达输送终点；②在低于凝点温度时泵送原油；③加入烃稀释剂，如低蜡原油或轻蒸馏液；④注水以便在原油和管壁之间形成分隔层；⑤将水和原油混合，形成乳化液；⑥在进入管线前加工原油以改变蜡的晶体结构，降低凝点和稠度；⑦通过蒸汽伴热和电伴热来加热原油和管道；③注防蜡剂、减阻剂；⑨太阳能加热管线等。由于微波加热不同于传统的加热方式，可避免传统加热方式的不足，不需由表及里的热传导，而是通过微波在介质内部的能量耗散来直接加热物料。微波加热较之传统加热方法具有独特的优势，如选择加热物料的性能要升温速率快，热效率高，加热均匀，易于控制等。

5 结语

除了上述问题，在实际长输管道密闭输送中，还存在有其他许多问题，都会对运输能力产生一定的不利影响，甚至威胁到运输的安全性。面对各种问题，因仔细分析原因，然后选择相应的解决措施。当然，为保证正常运输，还应做好一些必要工作。如认真规划，提前分析运输中潜在的风险，并采取防范措施；定期对设备进行检查，加强安全控制；培养更多优秀人才等，促进我国石油运输业的稳定进步。

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