管道输油工艺

在地形起伏较大的地区，输油管道的末段通过高峰时，油品自该高点至终点所得的位能可能大于为克服流动时的摩擦阻力所需的能量，这样的高点称为翻越点。油品过翻越点后不仅可以自流，还会因位能有余而使流速加快，从而在管道中出现不满流。不满流不仅浪费能量，还会使水击压力增大；在顺序输送的管道上，则会导致混油量增大。为避免不满流的危害，防止停输时管内油品的静水压力可能超过管道强度的容许值，在翻越点之后要采取措施增加摩阻，如在管道沿线高差很大的管段上设减压站，并设置分隔静水压力的截断阀等。

管道事故防护输油管道上某个泵站突然停电或事故停泵，或阀门误关使上站来油在进站处突然受阻，油流的动能转化为压力能,会使进站处的压力骤然升高,这种因流速迅速变化而引起压力变化的现象称为水击。水击产生的压力可能超过管道和设备的强度极限而造成破坏，在密闭输送时须有防止水击破坏的措施。水击压力的大小与流速的变化成正比,原油管道在流速瞬时减少1米/秒处的初始水击压力约为9～10千克力/厘米。进站处产生的水击压力波会沿管道向上游传播，与原来的运行压力叠加；虽然水击压力在传播过程中逐渐衰减，但叠加后的压力仍可能超过管道强度容许值，因而在进站处须设立超压保护装置。常用的自动泄压阀，在压力上升到控制值时自动开启，将部分油流泄放入事故放空罐，避免压力继续上升。在突然停电时，因管内油流的惯性，泵站出站处压力会突然降低，产生降压波。降压波沿管道向下游传播，可能使管内压力降到油品输送温度的饱和蒸汽压以下，并使部分油品汽化而形成气袋或液柱分离现象。密闭输送的中间泵站上都设有自动越站流程，当进站压力上升，出站压力下降到前者超过后者时，越站单向阀自动开启，使油流越站输送，可起到一定的保护作用。

为了提高现有管道的输送能力,对等温输送管道,可采取以下方法：增加各泵站上的运行机组数；在管道沿线增建泵站；在可能情况下提高管道的工作压力；沿管道平行铺设副管等。2100433B

输送方法油品的输送方法，根据油品性质和管道所处的环境确定。轻质成品油和低凝固点、低粘度的原油常采取等温输送方法，即炼油厂或油田采出的油品直接进入管道，其输送温度等于管道周围的环境温度。油品开始进入长输埋地管道时的温度可能不等于入口处的地温，但由于输送过程中管内油品与周围介质间的热交换，在沿线大部分管段中，油温将等于地温。对轻质成品油大多采用顺序输送方法（见油品顺序输送）；对易凝高粘油品目前常用加热、掺轻油稀释、热处理、水悬浮、加改性剂和减阻剂等输送方法（见易凝高粘油品输送）。

输送流程管道沿线上下两泵站之间的连接方式，有开式流程和密闭流程两种。

纵断面图的横坐标是管道实长，纵坐标是管道沿线的高程。各泵站提供的压力能按纵坐标的比例用液柱高度H表示在图上。水力坡降线是斜率等于油品流过单位管长的压力降（用液柱表示）的斜线。从H线的顶点往下作水力坡降线，该线沿油品的流向逐渐降低，表示油品的压力能不断减少。纵断面线与水力坡降线之间的垂直距离,表示油流在该点所具有的压力能,称为动水压力。对于开式流程，当动水压力降低到等于旁接油罐的油面高度时，表明油流已不能再继续前进，必须建立中间泵站为油品增压。对于密闭流程，除了要求有一定的进站压力外，各泵站提供的压力能不一定等于油品通过它与下一泵站之间的管道所需的能量；当前者大于后者时，剩余压力可传递给下一泵站，所以每个中间泵站出口处油品的压力能是它的进口处上站剩余压力与本站提供的压力之和。密闭流程在确定泵站位置时，灵活余地较大。

输油管道单品输送

长距离的输油管道由输油站和管路两部分组成，长度可达数百公里甚至更长，沿线设有首站、若干个中间站和末站。同一种油品在管线内流动所消耗的能量由输油站提供，因此需要了解不同情况下管道的工艺特性以确定具体的设备情况。输送轻质油品（如汽油、航空煤油和柴油等）的管道，由于介质粘度小、流动性好，因此沿线不需要加热，介质和管道的温度与周围土壤温度相等，此种输油管道被称为“等温输油管道”，此种工艺无需考虑热力学因素，仅仅需要从流体力学的角度评估与管道所需压力平衡的泵站所提供的动力。当所输送的介质为易凝固、高粘度（如：蜡含量较高的中国大陆之大庆油田的产油）时，若其凝点高于管道周围的环境温度或者环境温度下粘度很高时，无法直接使用等温法输送，因为过高的粘度会使得管道的压降大大增加，不仅会耗费大量动力且有安全隐患，因此须采用加热输送的方法以达到降低粘度、较少摩阻的效果。加热系统伴随在管道的外壁，保持管道的温度达到输送的需要。为了使得加热管道的能量能够较少损失，一般加热输送的管道都需要包裹保温设备，保温设备包裹管道和加热系统也称为保温层，保温层的物质应具有较差导热性，且必须具有耐高温、抗腐蚀、耐振动和吸水性弱、化学稳定性好等特点，一般为柔软的非金属混合材料（如：玻璃棉毡等）。保温层外还需要有保护装置以保护，最常用的是镀锌铁皮。

输油管道顺序输送

主条目：顺序输送

顺序输送是在一条管道内，按照一定批次和顺序，连续地输送不同种类的油品的输送方法，亦称为“交替输送”或者“混油输送”。顺序输送可以最大限度地利用管道的运能，以此节约成本增加效益，并减低铁路等其他运油方式的运输压力，因而在美国和俄罗斯等国家被广泛应用。中国也有部分管道尤其是军用的输油管道使用顺序输送工艺。顺序输送主要的工艺难点在于不同种类油品依次输送时所产生的混油的处理，以及如何尽量减少混油的产生，减少混油可以采用使油品在输送过程中保持湍流流态和使用机械装置或凝胶隔离的方法实现，其中使用凝胶隔离是更具发展潜力的有效方法。

本书阐述了长输油气管道工艺设计的相关知识，主要内容包括：输油气管道概况和工艺设计内容，输油管道工艺计算及分析，输油管道的瞬态分析和水击保护，输油站场工艺及主要设备，输气管道工艺计算及分析，储气系统的储气能力及调峰分析，输气站场工艺及主要设备，油气管道站内工艺设施安装设计，线路工程，阴极保护及防腐保温概述，管道焊接与检验、清管试压与干燥的相关知识，油气管道试运投产的相关知识，油气管道危险识别及风险评估相关知识。

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