張俊松 孫艷鳳(中國石油天然氣管道局第四工程分公司,河北 廊坊 065000)
輸油管道新工藝的研究
張俊松 孫艷鳳
(中國石油天然氣管道局第四工程分公司,河北 廊坊 065000)
摘 要:輸油管道是國家能源輸送的重要設(shè)備,但由于石油開采地往往比較偏遠,且地域范圍較大,因此,輸油管道需要克服各種艱苦環(huán)境,并保證能源的安全運達,另外,輸油管道中的能源往往具有有毒、可燃、易爆等特點,因此,必須保證輸油管道的安全和技術(shù)合格,否則一旦泄露,就會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。由此可見,如何提高輸油管道的質(zhì)量和工藝是一項長期艱巨的工作,目前,我國已投入大量的資金來研究輸油管道的制作工藝和技術(shù)提高,在輸油管道的建設(shè)中,我們必須不斷地創(chuàng)新,努力在提高輸油管道的質(zhì)量和安全技術(shù)上不斷進步,并提升輸油管道的管理水平,加強維修和定期檢測,保障我國輸油管道的質(zhì)量和安全。本文從輸油管道的發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有工藝進行分析,重點對輸油管道的新工藝進行具體闡述,以期對我國的輸油管道質(zhì)量和安全提供保障。
關(guān)鍵詞:輸油管道;新工藝;發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)腳步的不斷加快,石油能源的需求也逐年升高,因此,如何將偏遠山區(qū)的石油輸送到所需地區(qū)成為了我國能源產(chǎn)業(yè)目前最關(guān)心的問題。當前,石油運輸主要有四種運輸方式:公路運輸﹑鐵路運輸﹑水路運輸﹑管道運輸,根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計到2020年,我國的輸油管道長度將達到7×104km,輸油管道的建設(shè)也將朝著距離更長﹑口徑更大﹑運輸量更大﹑材料越安全的目標前進,同時,隨著研究的深入,工藝質(zhì)量水平也不短提升,保證了輸油管道的安全。
輸油管道運輸具有運輸范圍不受限制﹑運輸量大﹑運輸費用較小等諸多優(yōu)點,現(xiàn)已成為石油運輸采用的最主要方式。我國目前的輸油管道的總長度已達70km,使用輸油管道運送石油的運輸量已達全國石油能源產(chǎn)量的8%,但在要求效益第一的要求下,輸油管道仍需不斷的創(chuàng)新發(fā)展。
目前,我國對于石油的運輸方法的選擇主要是根據(jù)石油能源的性質(zhì)和石油開采的具體環(huán)境決定的。
其中,較輕質(zhì)量的石油﹑低凝固點和低粘度的石油能源主要采用的是等溫輸送方法,即從煉油廠和石油開采處,將石油直接輸送至輸油管道中,輸送的石油溫度與管道周圍環(huán)境的溫度相同,不需做其他溫度控制。
石油剛開始輸送至輸油管道時,石油的溫度與剛開采出的溫度不相同,因此,在運輸過程中,輸油管道中的石油會與周圍的環(huán)境或介質(zhì)會產(chǎn)生熱量交換,在大部分輸油管道運輸過程中,石油的溫度通常小于周圍環(huán)境溫度,因此,對于易凝結(jié)﹑高粘度的石油主要采用加熱﹑摻輕質(zhì)油進行稀釋﹑水懸浮﹑加催化劑﹑增加減阻劑等方法,保證石油的高效﹑安全運輸。
3.1 熱處理輸油新工藝
熱處理輸送方法是經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的分析研究而創(chuàng)新出的新工藝,主要是將石油加熱至要求的溫度,將石油中的蠟全部溶解,將其中的膠質(zhì)物剔出,再采用規(guī)定的速度和方法進行冷卻,在石油中的物質(zhì)重新結(jié)晶的過程中,由于膠質(zhì)物和蠟的共同作用,改變了石油中的蠟進行結(jié)晶的形態(tài),由此來改善含蠟石油的低溫流變特性,降低管道的能耗。
近年來,國內(nèi)目前大量采用含蠟石油熱處理新工藝,并有了較好的進展,現(xiàn)行的含蠟石油熱處理輸送工藝主要有兩種類型。第一種是我國目前采用的簡易熱處理工藝方式;另一種是印度正在使用的完備熱處理工藝方式。簡易熱處理輸送工藝是指石油在開采處進行升溫加熱,使之達到最佳熱處理溫度后,進行冷熱油之間的熱交換流程,石油經(jīng)過輸油管道的冷卻過程,保證一定的溫度進行輸送。同時,根據(jù)管道的耐壓度延長運輸?shù)木嚯x,降低石油的運輸溫度,這種熱處理輸送工藝簡單便捷,應(yīng)用方便。
3.2 水環(huán)輸油新工藝
由于石油中的瀝青﹑膠質(zhì)物含量較高,粘度較大,因此,傳統(tǒng)的輸油方法成本較高,效益較差,而新興的水環(huán)輸油工藝是基于提高效率的目的而研究出的輸送方法,尤其適用于運輸高粘度和高凝點的石油能源。
所謂水環(huán)輸送,是指就在輸油管道中先輸送水質(zhì),使水可以沿管壁形成貼壁水環(huán)﹑水膜,再讓高粘度﹑高凝點的石油通過管道進行運輸。由于管道內(nèi)充滿了粘度較低的水質(zhì),因此,石油不會與管壁直接接觸,而是從水面上流過,大大降低了摩擦力,提高輸油效率。由此可見,與傳統(tǒng)的輸油方式相比,水環(huán)輸送工藝的操作簡便且成本低廉,獲得較高的經(jīng)濟效益。
3.3 稀釋輸油新工藝
在含蠟石油中混入一定比例的液化石油氣和低粘度石油等稀釋劑,可以有效的改善石油的流變特性。當石油加入一定量的稀釋劑后,原油中的蠟的含量將降低,濃度減小,石油的飽和點隨之下降,從而達到降低石油凝點的目的。另外,稀釋劑中的瀝青是良好的抗凝劑,它可以有效阻止蠟形成結(jié)晶,使混合后的石油的凝點和粘度都下降,由此,保證石油的順利運輸,而不會凝結(jié)在管道中,造成堵塞?,F(xiàn)已在全國大量推廣,且在國外已大量應(yīng)用,例如:美國庫欣特至芝加哥的輸油管道中,輸送的溶液即為7%的原油﹑10%的天然氣汽油﹑9%的渣油﹑6%的丁烷﹑5%的丙烷,其運輸效果良好,避免了石油能源的浪費。
輸油管道是國家能源輸送的重要設(shè)備,但由于石油開采地往往比較偏遠,且地域范圍較大,因此,輸油管道需要克服各種艱苦環(huán)境,并保證能源的安全運達,另外,輸油管道中的能源往往具有有毒﹑可燃﹑易爆等特點,因此,必須保證輸油管道的安全和技術(shù)合格,否則一旦泄露,就會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。由此可見,如何提高輸油管道的質(zhì)量和工藝是一項長期艱巨的工作。本文從輸油管道的發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有工藝進行分析,重點對輸油管道的新工藝進行具體闡述,以期對我國的輸油管道質(zhì)量和安全提供保障。
參考文獻
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[2]沈飛,姜余,徐丹.淺析石油運輸管道的維修保養(yǎng)措施[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2012(01).
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