关于原油长输管道压降的分析
分析长输原油管道压力调节与保护措施
分析长输原油管道压力调节与保护措施伴随着国家经济的转型、环境管理的需求,长输管道的平稳运行至关重要。
关键因素之一是系统的压力自动调节和保护。
长输管道长至几百、几千公里,平均几十公里到几百公里设置一个输油泵站,运行多采用跨地区多点的集中控制,即在中心控制室对不同地区的泵站进行远距离设备操作。
根据工艺和输送任务要求对系统运行参数进行设定,通过控制系统、输油泵机组、调节阀、调速电机对压力进行调节,使系统从一个输量上升或下降到另一个所需输量,完成输送油品的任务。
这期间,会有管道阀门误关、地震等意外因素,SCADA系统设置了泵站和系统压力超限保护功能。
1 压力调节保护系统自动控制系统采用以计算机为核心的监控和数据采集(SCADA)系统,各站场采用PLC控制,完成对全线各工艺站场和远控线路阀室的监控任务。
它们之间通过广域网连接,完成主要工艺参数、设备的监控和保护、进出站压力调节、全线水击超前保护、ESD等功能。
2 压力调节控制机理长输管道的压力控制,如泵站泵入口汇管压力、出站压力、管道干线背压为双信号选择性闭环控制系统,采用低选原则。
分输压力等为单信号闭环控制系统。
设定值确定后,系统输出量以一定的调节特性接近设定值,站控调节系统通过输出量同设定值的偏差对系统进行控制。
3 压力控制调节设备3.1 调节阀长输原油管道各站出站均设置出站调节阀,等百分比流量特性,执行机构为电液联动调节型执行机构。
调节设定值由调控中心给定,经调控中心授权后可由站控系统给定,控制权限的变更、手动/自动和就地/远程的切换不应影响调节阀的正常调节,实现无扰动切换。
3.2 调节阀保护控制3.2.1 出站调节阀设置为输油泵入口汇管压力和出站压力的选择性调节既能控制出站压力,又能控制输油泵入口汇管压力。
3.2.2 背压调节阀控制干线进站压力,同时对背压调节阀后压力进行监控,以进站压力和阀后压力为调节参数,也为选择性控制回路。
当进站压力低于设定值时进行自动调节,控制进站压力在设定值以上。
长输管线混流输送的压降计算
中国石油大学(华东)毕业设计(论文)题目:长输管线混流输送的压降计算学习中心:年级专业:学生姓名:****学号:*****指导教师:**** 职称:***导师单位:中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)远程与继续教育学院论文完成时间:2012 年06 月26 日摘要本文研究了气液两相流常温输送压降计算。
它主要应用了李氏算法借助C语言程序来计算大庆油田70口井的压降,并与实测生产数据进行比较、检验、评价了气液两相管流的压差计算方法。
气液两相流常温输送过程中要进行压降计算,其关键要确定流动形态,本文主要依据贝克方法对流态进行了判定。
在此基础上应用李氏算法然后利用了计算机的C语言经过编程得出相应的误差。
经过对贝克分流法中m的修正结果表明,应用李氏算法对大庆地区的常温输送压降进行计算精确度还是比较大的。
采用常温输送是利用井口余热、余压对油气进行不加热输送,不但节省了能源和资源,而且是实现全密闭输送工艺的关键环节。
这对油田生产有很大的意义。
在探讨油、气、水混合物水平管流的压降计算的同时,本文还涉及到油、气、水混合物的性质和产量、管长、油管尺寸与压强之间的定量关系。
关键词:温度;持液率;流态;压差;计算方法前言常温输送工况下的压降计算随着持液率的增大可用均相流模型进行两相流分析。
对于两相流压降模型迄今未见有较为系统的研究成果。
对于混输管路的研究还是在探索阶段,压降计算的准确率还只是停留在25%左右。
为了使油管中油、气、水混输管路处于最优的工作状态,节省投资以提高输送效率,有必要开展水平管中油、气、水混合物流动规律的研究,对压降进行计算。
混输管路广泛应用于石油、化工及其它相关的行业中,尤其在油田开采过程中和采用油气水三相混输的管道上,由于其流动特性和研究成果可以优化管道设计,降低管道造价,确保管道的安全运行,因此对实际工程具有重要意义。
油田输送管网的投资约占油田地面总投资的三分之一,输送能耗约占生产总能耗的五分之二。
原油管道输送常见问题分析及对策
原油管道输送常见问题分析及对策摘要:原油管道运输是指通过原油管道运输原油。
从井底提取的原油经油气分离、脱水等工艺后,通过管道直接输送至炼油厂或转运站。
各油田生产的原油黏度和凝固点差异很大,对运输的要求也不同。
轻质原油可以在室温下加压运输;易凝固的高黏度原油需要加热运输。
也可以用轻油稀释,加入降凝剂,甚至在运输前用水稀释以降低冰点。
管道是石油生产过程中的重要环节,是石油工业的动脉。
在生产石油的过程中,管道自始至终都离不开。
输送管道是输送石油管道的缩写,指流量大、管径大、输送距离长的独立管道系统。
关键词:原油管道输送;常见问题;对策由于全球经济的快速发展和对资源需求的快速增加,原油管道输送原油具有输送量大、外部影响小、安全系数高等优点。
因此,它已成为世界各原油生产和制造国首选的原油运输方式。
据调查,世界上85%以上的原油是通过管道运输的。
1865年,外国人完成了世界上第一条石油管道。
输油管道的基本建设已经发展了150多年。
由于开发初期技术相对落后,开发速度相对较慢。
直到20世纪和60世纪,世界各地的原油管道都进入了快速发展阶段。
1原油管道运输常见问题1.1原油运输损失原油的损失一般发生在储运过程中,不同种类的原油不能一起运输。
由于原油化学成分的不同,有些油很容易附着在管道上,而有些油则很难附着在管道上。
在液体流动时,原油品种混合,导致原油纯度和质量下降,造成一定的原油损失。
当然,在许多地方都能看到原油的损失。
这些原油损失最为普遍,造成的损失最大。
彻底清算是不现实的。
因此应尽量减少原油损失。
1.2高含蜡原油沉积物对于管道输送过程中石蜡含量较高的原油,液体在差压下流动,沉积胶体、沥青、石蜡等物质。
随着原油的流动,它粘在管壁上,不仅降低了管道的输送面积,而且产生了输送阻力。
在输送过程中容易发生凝析油事故,使管道损坏严重,不利于原油输送。
1.3运输过程中原油黏度增加了摩擦阻力我国原油绝大多数是凝点高、黏度高、含蜡量高的原油。
关于原油长输管道压降的分析
关于原油长输管道压降的分析发表时间:2017-05-08T14:54:57.613Z 来源:《基层建设》2017年3期作者:丁高宋[导读] 摘要:随着全球石油炼化企业的发展,原油长输管道在世界范围的应用越来越广泛,为保证长输管线安全、平稳、长周期运行,需严格监控管道输送首战及沿途泵站的运行情况。
宁波市化工研究设计院有限公司安庆分公司安徽安庆 246002摘要:随着全球石油炼化企业的发展,原油长输管道在世界范围的应用越来越广泛,为保证长输管线安全、平稳、长周期运行,需严格监控管道输送首战及沿途泵站的运行情况,长输管道运行过程中,需通过核算长输原油输送的水力摩阻及管道压降的变化,合理控制全程泵站输送压力及流量,保证“首站不超压,末站不欠压,沿途泵站平稳接收、输送”。
关键词:原油;长输管道;管道压降1 引言随着中缅原油管道项目开工,标志着中国的东北(中俄原油管道)、西北(中亚天然气管道)、西南陆上(中缅油气管道)和海上(经过马六甲海峡的海上通道)四大油气进口通道的战略格局已初步成型,中缅油气管道也是继中哈石油管道、中亚天然气管道、中俄原油管道之后的第四大能源进口通道,缓解了中国对马六甲海峡的依赖程度,降低海上进口原油的风险。
本文以流体力学基本理论为基础,粗略核算原油长输管道压降变化,为优化原油管道长距离运行管理提供数据支持。
3 压降核算3.1 管道基本参数(1)如某原油长输管道全长约770.5km,管径Φ813mm,设计压力8~14.5MPa,钢管采用X70螺旋埋弧焊钢管和直缝埋弧焊钢管,管道采用埋地敷设。
管道沿线设置4个泵站(含首站)。
某原油长输管道沿途跨越河流、公路、海峡等,根据实际地理环境选择管道壁厚据。
3.2 管道压降计算(1)整理基础数据,详见下表。
(2)根据上表计算结果可以发现,不论是原油粘度变化还是油品流量变化(流速变化),长输管道油品流动过程中仅存在于紊流光滑区:3000<Re≤Re1(简称光滑区),不存在于混合摩擦、过度区及粗糙区。
原油长输管道输送节能降耗技术探讨
原油长输管道输送节能降耗技术探讨本文通过对输送能量损耗大的原因、运行模式优化以及节能措施应用等方面分析和探讨了长输管道节能降耗技术的应用和发展。
标签:原油长输管道输送;节能降耗;节能技术1 输送能量损耗大的原因1.1外输泵效率低在新油田开发初期和老油田发展末期,都会存在管输量下降,管道运行时率降低的现象,导致外输泵的特性无法满足随时变化的油田产量的需求,造成外输泵的效率降低,设备寿命减少、能量消耗增加。
1.2 原油储存温度高在原油外输时,为减少功率消耗,会采取一些措施尽量降低原油的黏度,提高原油储存温度就是其中一种,提高原油温度在降低泵功率的同时却增加了原油的热量损失和蒸发损耗,造成产品和能量的双重损失。
1.3 管道结蜡在长输管道输油过程中,原油结蜡会导致管道内径变小,管道特性曲线发生变化,与外输泵特性曲线发生偏差,造成泵效下降,增加原油输送的动力损耗。
1.4 加热设备清洁不到位因节能降耗观念未形成或相关措施落实不到位,造成很多加热设备没有得到及时清洁和保养,油垢、水垢附着在设备内表面,使设备热传导系数变大,热效率下降明显。
2 运行模式优化我国原油长距离管道输送一般采用传统的管道加热输送,这种输送方式耗能主要为热消耗和动力消耗两方面,故输油管道优化运行就以动力和热力总费用为最小目标函数,而降低热消耗与动力消耗就成为节能降耗的关键。
为降低动力消耗,运行模式可优化为油气序输和改质加剂输送。
2.1 油气序输油氣序输指的是在同一输油管道内按照一定的顺序依次将原油跟天然气输送的输送方式。
这种输送方法使管道内的原油跟天然气以单相流的形式进行输送,适合油田规模较小或者油田开发初期与尾期的低输量时期且油气外输方向一致的情况,其优点包括节约输送成本、不需对设备进行改造、有利于设备的高效运行等。
2.2 改质加剂输送原油改质输送指的是通过对油田生产出来的原油进行脱蜡、热裂化加工、加氢裂化等方法将原油初加工以改变其原有的化学成分及物理性质,大幅提高原油改质后的流动性。
降低管道原油输送输差的措施分析
降低管道原油输送输差的措施分析摘要:随着全球石油炼化企业的发展,进口含硫混合原油的加工逐步成为各炼化企业发展的新趋势,进口含硫油无论是通过海运还是长距离管道输送的方式,都存在运输周期长,输送及调和难度大的问题,本文以某长输原油长输管道及配套加工炼厂为基础,分析长输管道运行及原油调和过程优化,为炼化企业平稳、长周期运行提供基础。
关键词:管道;原油输送输差;措施分析引言一般来说,输送介质以及外部环境是重要的影响因素,再加上腐蚀问题的不断严重,进一步提升了渗漏以及穿孔的发生概率。
若出现大面积石油泄漏的问题,生态环境将会受到破坏,还会导致重大安全事故的出现。
为了从根本上保证原油运输安全需要合理的应用防腐技术,以此来保证石油输送的安全性以及原油质量。
1管道的日常工艺管理与控制情况1.1输浆参数的控制在正常输送矿浆期间,要监测进入矿浆槽的浆体性质,岗位操作工根据在线仪表显示值及时调整到要求的控制范围内,每隔4h从检测环管采取矿样,在计量检验室做粒度分析、矿浆重量浓度、pH值。
分析结果与相应的仪表读数相比较并进行必要的调整,若矿浆粒度组成不在范围之内,要通知有关人员采取必要的调整措施。
不符合矿浆特性的矿浆不允许进行管道输送,反回搅拌槽或浓缩大井重新制浆。
1.2管道输水要求必须按规定加入除氧剂亚硫酸钠溶液,按标准配制溶液浓度,并保证正常情况下溶液能按要求量输入管道。
1.3精矿管道检测和检查管道壁厚定期检测分析、阴极保护电位定期检测分析、管道外部防腐层破损漏点检测修复、管道定期巡检维护、管道附近施工处的监督检查和管道跨越段、桥挂管、穿越(公路、铁路和河流)等危险部位的重点检查,发现问题及时组织处理汇报。
1.4分析优化技术人员对各类指标进行统计及偏差分析,及时修订作业标准,对存在的问题及时提出解决方案并组织处理。
2石油管道腐蚀影响输送2.1电化学腐蚀对于电化学腐蚀来说,主要是因为电解质的改变所引起的,由于石油管道分布范围比较广,铺设于陆地以及江河湖海,一旦与水接触水中的电解质会在管道表面形成一层水膜,其中的氯离子容易与管道金属发生化学反应,进而产生氢化物等,这些物质都具有较强的腐蚀性,不断影响了管道的刚性。
长输管道原油损耗原因与改进措施
2018年05月长输管道原油损耗原因与改进措施杨乐(长庆油田分公司第十二采油厂固城采油作业区庄一联合站,甘肃庆阳)摘要:根据我站多年原油集输的实际情况,简单分析一下管输原油损耗的原因及改进措施,并对降低管输原油损耗提出了合理安排储量、减少倒罐次数、加强管输过程的安全监控、对管输损耗进行科学界定等措施。
关键词:输油管道;损耗;分析;措施庄一联合站建立于2009年12月,是长庆油田分公司第十二采油厂所有外输净化油的集输站,十二厂的所有油品都汇集于此,并由本站输往西二联。
近些年,随着长庆油田各大输油管线管输量的不断增加,比如本站在2017年6月就给庄一联合站长距离外输至下游站点西二联的外输管线增加了辅线,那么伴随着的就是长输管道原油的损耗所占的比重也越来越大,按照国内管输原油交接损耗定位,在低于0.35%的损耗均由买方承担,所以了解和分析这0.35%损耗量的构成以及管输原油损耗形成的原因,研究长输管道原油损耗如何降低的问题就迫在眉睫。
1浅谈长输管道中的原油损耗原油中碳原子低于5的烃类为轻组分,该组分正常状态为气态,在长距离大排量外输过程中,尤其是夏天天气较热时,容易变成气态逸出。
还有就是原油正常或意外泄漏造成的损耗。
1.1挥发损耗挥发损耗是长输管道原油损耗的重要原因。
例如储罐的正常大呼吸和小呼吸损耗;顶部透光孔、量油孔或罐上附件不密封所造成的部分组分挥发。
我厂储存原油的万方罐为外浮顶油罐,还有多具千方罐。
当油品的温度越高、压力越低,挥发量也就越大,油品液位变化越频繁挥发量也越大。
1.2原油泄漏(1)正常泄漏。
正常泄漏损耗属于正常现象,无法避免的。
例如:运行的输油泵密封处损坏导致泄漏,维修机泵时放空管线原油,储油罐透光孔、量油孔及机械呼吸阀处的油气外溢等。
这些都是正常生产或者正常检修维修过程中发生的,有相应的整改及控制措施,所以损失量可以控制,造成的效益流失也不大。
(2)意外泄漏。
意外泄漏损耗是指集输站上所有设备或者长距离输油管线因意外事故而造成的泄漏事故。
长输管道试压压降探究
长输管道试压压降探究摘要:长输管道试压是对管材和焊接质量的综合检验,是管理施工中一道重要的工序。
工程验收规范中,明确要求不渗漏,这同短时间内有降压的要求形成矛盾。
那么如何做到既保证不渗漏又有效降压?下面,本文就对长输管道试压降压进行研究,从而避免竣工后管道渗漏现象的发生。
关键词:长输管道试压压降分析近年来,我国油气工业得到了迅速的发展,长输管道工程随之增加。
随着西气东输、忠武线等长输管道的建成,大量的技术数据和施工经验积累起来。
在长输管道工程中,试压环节是一个重要的工序,是一次对管道整体性、材料性能、施工质量的综合检验。
因管道渗漏与压降有着密切的联系,研究长输管道试压压降,对于保障管道工程质量具有积极地现实意义。
1 长输管道渗漏与压降关系理论基础焊接过程中熔池中气体当凝固时未能逸出而引起空穴的产生。
预防措施:在解决此问题时,应加强焊前的处理工作。
及时做好相关的清理工作,如果天气湿度过大或者是雨天,应采取有效的措施,以防止气孔的产生。
在一个运行时间段内,忽略局部摩阻时,对于流态是否变化则也可忽略,从而使长输管道的渗漏得到一个理论基础的能量平衡。
分析能量平衡关系,长输管道试压过程中,压降的起、终点变化是对渗漏现象是否存在的显示。
在获取压降变化后,渗漏量和渗漏位置便可求其一,但因复杂管道运行工况、管道介质物性参数及非线性特性不易准确得出,故仅表现出对长输管道渗漏的理论价值,在明确了长输管道系统间变量的相互作用的同时,还对仪表系统盲区做出了进一步放大。
在焊接时,焊缝热影响区在冷却过程中所形成的裂纹。
预防措施:尽可能控制焊缝中低熔点共晶物的存在,同时尽量降低冷却时的拉应力。
此外还有夹渣缺陷。
针对这种缺陷,应在对天然气管道焊接之后,应及时清理残留在焊缝中的熔渣,防止不必要问题的滋生。
2 长输管道渗漏与压降关系着手于长输管道渗漏预警,就给定管道,取H2-H为常数,确定关于渗漏量q的函数表达式:F(q)=flc1Q2-m+flc2(Q-q)2-m+(H2-H)。
长输原油管道低输量安全运行优化与实践
长输原油管道低输量安全运行优化与实践摘要:受国际石油供求关系紧张及国内油田老化的影响,国内原油管道面临低输量运行的问题。
原油低输量输送存在很大的安全隐患,必须改变以往的输送方式,才能确保管道安全运行。
本文结合马惠宁原油管道改性输送以及西部原油管道混合间歇输送的方式,对比各种输送方式的优缺点,提出原油低输量条件下优化方式的建议。
关键词:长输原油管道低输量优化实践一、引言受国际石油供求关系紧张以及国内油田老化的影响,长输原油管道正面临低输量运行问题的困扰。
所谓低输量,就是管道输量低于设计允许的最低输量,与正常输量的管道相比,其运行中有输量不均匀、沿线温降加快、油温低、结蜡层厚和设备负荷大等特点。
低输量运行可使管道陷入输量愈小、摩阻愈大的恶性循环,最终导致凝管停输。
如何保证长输原油管道低输量的经济、平稳和安全运行,是亟待研究解决的课题。
二、低输量运行的不稳定性低输量运行不稳定的因素很多,甚至某些因素在输量减少时使摩阻急剧增大并超过了输量减少对摩阻的影响,这些因素的影响程度与泵站间热力条件和水力条件有关。
在两座泵站间,油温沿管道逐渐降低,降温规律由苏霍夫公式[1]描述。
式中:、T0、TR—距出站口L处油温、地温及出站端油温;K—总传热系数;D—管道外径;L—距加热站出口的距离;Q—原油体积流量;ρ—原油密度;C—原油比热容。
在加热站出口附近,油温高、粘度低,油流通常处于紊流光滑区。
随着油温降低及粘度增大,雷诺数减小,当油温降低(或粘度增大)到流态转换温度(或粘度)时,紊流转变成层流。
输量越小,原油流动越慢,油温下降越快,层流管段越长(见图1)。
热油管道全线摩阻等于所有站间摩阻之和,而站间摩阻一般由紊流段摩阻和层流段摩阻组成(见式(2))。
由式(1)、式(2)、图1及原油粘温特性可知,在高输量(Q>Q2)时,油温较高、粘度较低,而且油流处于紊流光滑区,摩阻仅与粘度的0.25次方成比例,粘度变化对摩阻的影响较小,摩阻随输量的减小而单调下降[2]。
浅析如何降低管道原油输送的输差
浅析如何降低管道原油输送的输差摘要:管道运输是油品输送最主要的运输方式,较其它运输方式具有运输量大、密闭安全、能耗少、运费低、便于管理的特点。
但是在管道输送过程中,经常会出现输差现象,输差原因的分析工作对于降低计量误差、消除事故隐患、保障管道安全运行有着重要意义,直接关系到原油集输企业经济效益。
关键词:油田管线;输差;控制措施1、计量输差形成的因素1.1客观因素(1)温度的影响。
原油在输送过程中温度降低,温降一般在20℃至40℃之间。
温度每下降1℃度大约对体积影响万分之七左右。
另一方面,在不同的温度范围内,质量流量计对油品的识别也略有区别。
由于温度的降低造成的体积量的减少是影响输差的主要原因。
(2)气体的损失。
由于原油在输送过程中的溶解气不断释放出来,使得出站端和进站端对液量的计量出现很大的差值,造成一定的输差。
(3)管线泄漏。
由于管线的自然腐蚀以及不法分子在管线上打眼盗油,造成管线泄漏,这是造成输差的最直接的原因。
(4)溶解气的影响。
由于在流经流量计的液体中含有不同数量的气泡,导致流量计计量的数值与实际值出现一定的偏差,这也是造成输差的一个原因。
1.2设备因素体积管:体积管作为流量计计量标准的器具之一,流量计的误差直接受其准确度等级的影响。
在检定流量计时发现流量计误差受体积管结蜡的影响也不能够忽视。
在检定中,如果体积管的标准容积由于标准管段的内壁结蜡而出现失准,则通过量值传递就能够对流量计的准确度造成影响。
流量计:在通常情况下,所安装的流量计,通过在磨合期一段时间的运行后,与开始使用时相比,流量计的误差曲线将会向正的方向稍微倾斜。
主要的原因就是,当使用容积式流量计到某种程度后,机械间的阻力有所减小,运动件的运转较为灵活,各处的间隙量也比较合适,漏矢量也会减小,所以,误差曲线就会朝着正差方向发生倾斜。
然后再继续使用3-5年以后,就可能产生漏流量渐大、间隙变宽、运动件端部磨损的现象,从而导致曲线移向负差方向。
关于原油长输管道压降的分析 赵立铭
关于原油长输管道压降的分析赵立铭发表时间:2019-06-20T16:13:30.463Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:赵立铭[导读] 摘要:随着经济社会的进步和发展,人们生活水平的不断上升,石油炼化产品已经逐渐融入人们的生活和工作中,越来越普遍的应用趋势促进了原油的发展,与此同时,也带来了原油长输管道的大量投用,所以,有必要对原油管道进行有效的分析,提供其传输效率和质量。
中国石化管道储运有限公司新乡输油处河南新乡 453003摘要:随着经济社会的进步和发展,人们生活水平的不断上升,石油炼化产品已经逐渐融入人们的生活和工作中,越来越普遍的应用趋势促进了原油的发展,与此同时,也带来了原油长输管道的大量投用,所以,有必要对原油管道进行有效的分析,提供其传输效率和质量。
本文通过对压降的计算公式以及核算方式进行有效分析的基础上,对管道的情况进行大致的了解,对其水力摩擦和管道压降的情况进行计算,以确保原油能够更大程度的运用,实现资源的有效利用。
关键词:原油;长输管道;管道的压降;水力摩擦;计算与核算社会的进步离不开各个行业的发展,原油在人们的生活中已经成为不可或缺的重要组成部分,原油在实际的运用过程中具有一定的发展,但同时也存在相应的问题,要想进一步保证原油传输管道的平稳性和使用寿命,就需要加强对原油管道中沿途的各个泵站进行实时的参数分析,要尽可能提高参数的监控质量,对运行中的长输管道进行及时跟踪,加大监督力度,及时发现问题并解决,核算其水力摩阻和管道压降的情况,要对控制泵站输送的相关流量和压力进行恰当的控制工作,尽可能确保原油长输管道泵站的设出站和进站之间的参数配合,促进原油平稳运行,加强原油在实际运用中的效果和质量,在接收和输送环节做到顺畅工作,进而为日后的工作提供相应的参考和借鉴。
1 关于压降的计算公式进行分析1.1加强对水力摩阻系数的分析在流体力学的相关理论知识中,我们可以得知,对输油管道的总压降进行计算的时候具有相应的计算公式,在该公式中,输油管道总的压降是由沿途中的摩阻值以及局部产生的摩擦构成的,再加上高程差的值,这些参数的计算可以准确得出总压降,进而为工作提供相应的数据参考。
降低管道原油输送输差的措施分析
降低管道原油输送输差的措施分析摘要:我国经济的快速发展提高了人们的生活水平,人们生活水平的提升对原油的需求也越来越大。
而在我国的原油输送中,大多采用管道的输送方式,但是管道的输送方式一般都会采用动态的计量方式,这就会导致出现输差的现象,如何降低管道原油的输送输差就成为其中的重要内容,针对管道原油输送输差出现的因素进行分析,探索可行性的方案和策略,最大限度降低管道原油输送输差。
关键词:原油输送;降低输送输差;措施前言在我国的原油输送中,长输管道的运输已经成为其中常见运输方式,输差是输送原油的管道的重要经济效益之一,在进行管道运输的过程中如何降低输差就成为供应方和需求方重要的要求。
但是在管道原油的输送中,产生相应的误差是不可避免的,这其中有客观和主观等多种因素的影响。
因此,管道原油输送的过程中,要对产生输差的因素进行控制,从双方出发尽可能降低输差,确保在稳定的水中进行运输。
1.管道原油输送输差出现的因素在管道原油的输送过程中,其数值在计算的过程中头尾的温度会随着距离的变化产生相应的变化,同时也会受到顺序运输产生轴向温度变化。
因此,在管道原油的输送中产生输差的因素首先是由于损耗产生的,我们都知道在管道的运输中不可避免地会产生相应的损耗,例如原油的泄露和挥发,这些都会导致原油在管道的运输中产生相应的损耗,再加上在运输的过程中会出现二次的周转,大量的原油会粘附在储油罐壁上,也会产生原油总量的误差。
其次在管道原油的运输中,计量误差也是产生输差的一个重要因素,在管道原油的输送中,计量方式的不同产生的误差也不同,但是在进行计量的过程中由于客观和人为因素的影响,加上一些不可控因素的影响导致出现计量误差,导致计算的结果不够精确,进而产生输差。
同时在管道原油的输送中,自用油也是产生输差的一个原因,这种类型的油由于用途的方式在进行运输的过程中需要加热输送,这种运输方式本身就会产生相应的消耗,进而产生相应的输差,影响原油的运输。
浅析如何降低管道原油输送的输差
浅析如何降低管道原油输送的输差摘要:输差是输送原油的管道的重要经济效益之一,原油的输送中,需要省电、省原料,目前的计量方式其精确度低,产生了输差也是必然的,因此为了降低输送原油的生产成本,提高其经济效益,需要降低在运输中不合适的方式导致的输差。
减少原油在运输中的时间,可以降低运输过程中的损耗,保持原有在现有的技术的水平中的稳定运输。
本文对如何降低管道原油输送的输差进行分析,以供参考。
关键词:定义;管道原油;输差引言原油一般情况下都是依靠带压管道运输的,因此其流量应当通过管道截面积计算,以及加装在管道之上计量仪表得到的测量结果,决定输送的原油体积,并且测量出的数据也是原油生产机构各项技术的评价标标准之一。
1输差的定义原油场站目前普遍使用原油体积量来进行计量,就原油输气场站,输差指的是一定时间内管道内气量的输入、输出过程中考虑生产生活的消耗用气、放空气量以及管存变化后,产生的差值。
输差计算公式为:△Q=Q输入-Q输出-Q消耗-Q放空-△Q管存(1)式中:△Q表示计量输差,Q输入表示场站输入气量,Q输出表示场站的输出气量,Q消耗表示生产生活的消耗用气,Q放空表示放空,△Q管存表示场站管存变化气量。
2管道原油输送中压力变送器分析由标准参比条件下气体体积的计算公式可知,压力变送器测量上传值直接参与了标况体积的计算,影响着标况体积量的计算准确度。
在实际工业应用中,引压管手阀未全开到位、粉尘堵塞引压管或者手阀、绝压表标定输入的大气压与地区值不符等均会使压力变送器测量上传的数值不准确;变送器未做防晒保护,其测量值也会出现误差,实验表明将比真值高18~20kPa;变送器未按照规定使用绝压表而是使用了表压表,但流量计算机一般默认的是绝压表,导致计量错误;变送器与机柜的接线故障,使流量计算机选择了系统默认值进行标况体积量的计算,也会使计量出现错误。
3输差产生的原因3.1自用油的损耗原油在运输过程中,需要加热原油,因此通过使用原油的方式进行加热所运输的原油,在加热过程中对原油是有损耗的,另外,自用油包括实验用油,同时,输油站的取暖也需要用原油以及在生产中也需要使用原油。
多角度综合判断提高对输油管道压力异常下降的分析
多角度综合判断提高对输油管道压力异常下降的分析摘要: 随着我国经济发展,能源需求量的增加,油气长输管道的建设在稳步发展,长输管道各种统计数据、生产运行中的各种参数逐渐增多,企业利用多系统数据、多角度、可以全方位分析和处理日常生产运行中的各种问题。
本文探讨的是在输油生产中的各种异常压力下降波动原因和特点,结合管道泄漏检测系统,多角度结合来实现对输油管道压力异常下降的判断,以提高对管道压力异常变化的分析能力,提高管道打孔盗油泄漏判断的准确性,以便采取有效措施进行防范,确保输油生产安全平稳的运行。
关键词:输油管道;压力异常判断;大数据;完整性管理;泄漏检测;打孔盗油;1.压力异常输油生产运行中根据生产需要改变工艺流程、提降排量、倒罐、切换输油设备、污油泄放、调整配比、仪表校验、加热炉启停、添加降凝剂等进行的人为操作产生的压力变化是正常压力变化。
压力异常变化是指按照调度指令进行操作而引起的压力变化之外,需要分析判断查找原因的压力变化。
在输油生产中压力异常变化是影响管道安全生产的重大隐患,对于压力异常原因的正确分析判断是保障输油生产安全平稳的重要工作。
对于打孔盗油频繁地区来说正确判断压力异常下降的原因对于反打孔盗油工作具有重要的意义。
2.分析压力异常出现的原因和特点2.1油品变化对压力产生的影响在流量不变的情况下,油品不变输油泵输出功率不变、管道内压力相对稳定,随着不同油品的变化输油泵的输出功率和出口压力随之变化。
不同的油品其密度、粘度、凝点存在很大差异,其中油品的粘度对输油泵机组影响较大。
当粘度增大时泵的扬程特性曲线下降,最佳工况的扬程和流量均随粘度的增加而下降,而功率则随粘度的增加而上升,因而效率将降低。
图2.1油品变化造成的压力波动的趋势图2.1为首站来油进口油配比改变后,混油头到达中间站时压力波动的波动状况。
通过图中的压力变化可以看出油品变化对压力的影响。
低粘度油品到末站进罐或者中间站旁接油罐流程的缓冲罐后引起下段体积流量增大,管道流量增加引起进站压力下降,上游站场外输流量增加,出站压力降低。
原油集输温降与压降的关系资料讲解
原油集输温降与压降的关系一引言原油,是一种粘稠的、深褐色液体。
地壳上层部分地区有石油储存。
主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于化石燃料。
石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
石油是目前世界上的主要能源,工业和生活都需要这种能源。
石油也是各国争夺的重要物质,许多战争都是因为争夺石油。
一个国家的强弱,都可以从石油的多少判断,因此,石油的开采对一个国家具有非常重要的作用。
本文研究油田开采中集输温降与压降的关系。
二集输系统温降与压降1. 温降在油田集输系统中,原油从井口被开采出来后,通过集油管道输向集油站,沿途必然会有热量散失。
原油的组分不同,其凝固点也不同。
为了能使原油顺利到达集油站,就必须控制原油在输送过程中温度不能低于其凝固点,否则会发生凝管。
因此,原油集输系统中,温降的控制必须重点考虑。
油气集输管道沿线任意点的流体温度应按下式计算:式中: tx--------管道沿线任意点的流体温度(℃);t0--------管外环境温度(埋地管道取管中心深度地温)(℃); t1--------管道计算段起点的流体温度(℃);e--------自然对数底数,宜按2.718取值;a--------系数x--------管道计算段起点至沿线任意点的长度。
用于原油集输管道计算时单位为“m”;K--------总传热系数[W/(m2·℃)];D--------管道外径(m);qm--------原油的质量流量(kg/s);C--------原油比热容[J/(kg·℃)]。
从油气集输管道沿线的温降的计算公式可以看出,当假定其他值不变时,当管外环境温度越低,温降越大;管线越长,温降越大;管径越大,温降越大。
2. 压降油田开采井口可分为2种油井,一种为机械采油井口,一种为自喷油井。
在油田集输系统中,原油从井口被开采出来后,通过集油管道输向集油站,沿途必然会有压头损失。
南宁—百色段成品油管道停输后管内压力下降原因分析
南宁—百色段成品油管道停输后管内压力下降原因分析南宁-百色段成品油管道在计划停输期间,通过压力曲线观察百色站进站压力在一周内共下降了0.1MPa,采样常温密闭输油工艺的长输成品油管道,管输油品在不同的温度和压力条件下,存在体积可压缩性和膨胀性,因此,在压力下降原因分析过程中不应忽略温度对管输运行参数的影响。
基于南宁-百色段成品油管道和采取现有关闭线路阀室及上线排查的方式。
分析认为:管道在刚停输时,温度对压力影响较大,停输静止一定时间后,高点拉空对压力影响较大。
标签:管道停输;南宁-百色段成品油管道;压力下降;油品膨胀性;油品压缩性1 总体情况2014年1月11日停输,通过压力曲线观察百色站进站压力从14日至21日共下降了0.1MPa,压力变化趋势如下图1。
2 原因排查2.1 站内因素排查(1)经查看南宁、百色站站内压力趋势,在站外压力曲线出现波动时,站内压力趋势均未发现波动情况,回放SCADA上事件总图未发现阀门异常动作信息,并且通过视频回放查看进站压力变送器区域,未发现人为动作导致的异常情况,因此可排除站内有阀门内漏及人员操作现象。
(2)立即联系抢维修队安排专业人员现场检查进站压力变送器组,未发现异常,可排除仪表故障导致的压力波动问题。
综上2个情况,可排除是站内因素导致压力異常。
2.2 站外因素排查(1)人员上线巡查。
组织外线管理员和巡线员全部上线对降压管段及所在的6个截断阀室设备进行徒步巡查,均未发现异常。
(2)通过关闭线路截断阀的方式进行线路渗漏排查。
1)1月25日,在百色站停输24h后,关闭良涞阀室(南宁-百色段第一个线路截断阀),2小时后开始观察百色站8小时内进站压力下降0.009MPa,此时,南宁站往百色站出站压力下降0.024MPa,开阀室2小时后,观察百色站8小时内进站压力下降0.011MPa,此时,南宁站往百色站出站压力下降0.014MPa,开、关阀室对比,百色站进站压力下降趋势相差仅0.002MPa,因此可以排除良涞阀室至百色站存在渗漏情况。
长输原油管道压力调节与保护探讨
长输原油管道压力调节与保护探讨作者:孙佳琳王子复储继伟来源:《中国高新技术企业》2014年第24期摘要:长输原油管道是靠压力把不同的油品输送到各炼化企业。
高凝固点的油品还需加热,降低粘度,加压运行,压力调节与保护是长输管道平稳、安全运行的关键。
文章通过对站场压力调节与保护、系统压力保护设备功能的阐述,进一步明确了各调节设备的功能和控制作用,以期保证原油在长距离管道平稳顺利地运行。
关键词:长输原油管道;压力调节;压力保护;调节阀;调速电机;双机在线中图分类号:TE88 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)36-0088-03伴随着国家经济的转型、环境管理的需求,长输管道的平稳运行至关重要。
关键因素之一是系统的压力自动调节和保护。
长输管道长至几百、几千公里,平均几十公里到几百公里设置一个输油泵站,运行多采用跨地区多点的集中控制,即在中心控制室对不同地区的泵站进行远距离设备操作。
根据工艺和输送任务要求对系统运行参数进行设定,通过控制系统、输油泵机组、调节阀、调速电机对压力进行调节,使系统从一个输量上升或下降到另一个所需输量,完成输送油品的任务。
这期间,会有管道阀门误关、地震等意外因素,SCADA系统设置了泵站和系统压力超限保护功能。
1 压力调节保护系统自动控制系统采用以计算机为核心的监控和数据采集(SCADA)系统,各站场采用PLC 控制,完成对全线各工艺站场和远控线路阀室的监控任务。
它们之间通过广域网连接,完成主要工艺参数、设备的监控和保护、进出站压力调节、全线水击超前保护、ESD等功能。
2 压力调节控制机理长输管道的压力控制,如泵站泵入口汇管压力、出站压力、管道干线背压为双信号选择性闭环控制系统,采用低选原则。
分输压力等为单信号闭环控制系统。
设定值确定后,系统输出量以一定的调节特性接近设定值,站控调节系统通过输出量同设定值的偏差对系统进行控制。
3 压力控制调节设备3.1 调节阀长输原油管道各站出站均设置出站调节阀,等百分比流量特性,执行机构为电液联动调节型执行机构。
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2017年08
月
关于原油长输管道压降的分析
刘泽鑫(中石化管道储运有限公司,江苏徐州221000)
摘要:随着社会的发展,石油炼化产品在生活中的应用越
来越普遍,随之而来的就是原油长输管道的大量投用。
要想保证原油长输管道平稳、长周期以及安全的运行,就需要对原油管道沿途的各个泵站进行实时参数监控,并对运行中的长输管道进行水力计算,核算其水力摩阻和管道压降的情况,从而控制泵站输送的压力和流量,确保原油长输管道泵站出站不超压,泵站进站不欠压,原油能够平稳得进行接收和输送。
关键词:长输管道;管道压降;计算;水力摩阻;结论
1压降的计算公式
依据流体力学的理论知识,可以得知输油管道的总压降的基本计算公式如下:
该公式中的H 是表示输油管道总的压降,hL 表示的是沿途中的摩阻值,hξ表示的是局部产生的摩阻,(Zj-ZQ)是计算高程差的值。
(1)计算水力摩阻系数
要想计算出长输管道总的摩阻值,就必须先计算出长输管道在沿途中的摩阻值,也就是hL 。
对于一条长输管道来说,长输管道的计算长度L 和长输管道的计算直径D 都是能够知道的,流速V 也是可以得知的,也就是要将水力的摩阻系数λ计算出来,摩阻系数λ是可以使用达西公式进行求解出来的。
(2)管道内流态的分类
依据流体力学的基本原理λ=f(Re,e/D),可以将管道中的流体分为以下几种流态:层流中的Re 小于2000;过渡流的Re 介于2000到3000之间;紊流光滑区也叫光滑区,它的Re 是在3000和Re1之间;紊流混合摩擦区也叫混摩区,它的Re 在Re1和Re2之间;紊流粗糙区也叫作粗糙区,它的Re 是大于Re2的。
并且这其中的Re1
、Re2和ε都是可以从以下这几个公式中计算得出的。
(3)管壁粗糙度的划分
管壁粗糙度的确定是分程度的,一般分为2个程度,第一个是相对粗糙度,第二个是绝对粗糙度。
相对粗糙度是依据绝对粗糙度和管内直径的比值进行计算的,也就是e/D 或者是2e/D 。
绝对粗糙度是依据管内壁面的凸起高度进行统计,并且计算平均值得出的。
管壁的粗糙程度与紊流区中的Re1、Re2和水力摩阻系数λ都是有关系的。
我国在《输油管道工程设计规范》中对各种管子的绝对粗糙度有相关的规定,比如无缝钢管的粗糙度为0.06毫米,直缝钢管的粗糙度为0.054毫米,螺旋焊缝钢管的DN 要是在250到350之间,粗糙度要为0.125毫米;如果DN 大于400的话,粗糙度就要为0.1毫米.(4)计算水力摩擦系数
根据流体在管道中的流态划分可以计算出水力摩擦系数λ。
并且根据λ的计算公式可以得知以下几点:第一,紊流光滑区的层流边层厚度δe >e ,所以水力摩擦系数λ只与Re 有关,和粗糙度无关;第二,混合摩擦区中δe <e ,λ=f(Re,e/D),所以水力摩擦系数λ与Re 和粗糙度有关;第三,完全粗糙度区的层流边层很薄,所以粗糙凸起的基本上都暴露在层流边层以外,所以
水力摩擦系数λ只与e/D 有关,与Re 是无关的,摩阻和流速的平
方是成正比的。
2压降的核算
2.1管道的基本情况
以某个原油长输管道为例,该长输管道的全长为770.5千米,管径的Φ为813毫米,压力设计为8到14.5兆帕,使用的钢管是X70螺旋埋弧焊钢管以及直缝埋弧焊钢管,敷设的方式是埋地敷设。
管道全程包括首站在内设置4个泵站。
并且该原油长输管道横跨河流、海峡以及公路等,需要根据实际的情况进行管道壁厚的选择。
2.2计算管道的压降
2.2.1核算雷诺数Re
依据雷诺数Re 的计算结果可以得知,在长输管道油品运输的过程中,原油粘度的变化和油品流速的变化都只是针对于光滑区所言的,在混合摩擦区、粗糙区以及过度区是不存在的。
管道的绝对粗糙度和管径对Re1的值有非常大的影响,由于管道的材质以及直径的变化,使得Re1产生变化,原油的移动区域也将发生变化,从而改变阻摩系数λ。
2.2.2核算λ及hL
依据表2中对Re 值的计算结果,可以核算出不同流量下的摩阻系数值,然后再计算出管道的压降hL 。
根据hL 的计算得出以下结论:第一,在油品的粘度不发生变化的情况下,λ的值和油品流量的变化成正比,压降hL 与λ值成正比,因此可得在粘度一定的时候,压降hL 会随着流量的加大而加大;第二,当流量一定时,λ值和粘度的变化成正比,hL 和λ成正比,所以流量一定时,压降hL 会随着粘度的加大而加大;
3结语
第一,原油长输管道的运行应该满足“泵站的出站压力不能超过限定值,泵站的进站压力不能低于预期值,沿途各个泵站要求能够稳定的接送”的原则,泵站在运输原油过程中要注意管道沿途的阻力等等一些实际情况,这样我们才能在尽量稳定安全的压力下运输石油。
沿途泵站的建造需要满足石油的启输压力和管道的实际高程,还要考虑油品进泵站的压力和后面管道的阻力高度变化情况,这样才能安全的运输石油;最后使得末泵站保证在额定的压力下接受石油。
第二,在长管运输的运行管理中,我们要首先确定的是油品的种类,性质以及是否有混合情况等等,因为不同性质的油品在相同的管道运输中的情况不尽相同,而相同品质的油品在不同的流量下的流动情况也不会相同,流动模式的不一样会使得管道中的沿途阻力和压力下降的情况不一样。
这样我们才能准确的预算出油品运输所需要的压力能,从而保证各个泵站的稳定安全的运行。
第三,因为长管运输的距离一般都很长,要做到全线检查很困难,所以为了确保长管运输能够“健康、绿色”的运行,我们需要依据实际情况来调整各个泵站的压力和流量。
参考文献:
[1]黄春芳.原油管道输送技术[M].中国石化出版社,2003.[2]张兴国.试压的压降是监理检验管道渗漏的重要方法[J].建设监理,2010(1).
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