油气管道投产工况分析

随着我国经济的持续发展, 能源需求制约经济可持续发展的重要性越来越凸显。目前我国大部分能源通过海洋运输, 但随着安全环境的恶化, 路上运输的重要性越来越明显。因此我国推动了石油管线的铺设进度。新铺设的石油管线面临地形复杂, 管线铺设范围长, 管道维护费用大等特点, 同时当管线翻越高点时出现管线不满流、管道存气等。因此新铺设管线必须经过合理设计, 管理等才能保证管线的正常运行。新管线投产过程需要计算油品以及计算清管器流速, 以便指导管线下游排气, 油品检测以及清管器流速接收, 并对管线铺设, 运营进行分析, 保证管道安全投产。

1 管道投产方式

管线投产方式主要根据油品的特点不同采取部分的投产方式。目前主要有:油顶水, 管道小面积充水, 注氮气溶油, 热处理等方式。

管道铺设采用油顶水, 小面积充水等方式的好处有:

1.1 加大管道的清洗, 保证后续原油的品质;

1.2 检测管线铺设后基础性能以及可靠性;

1.3 检测管线自动调节的可靠性以及后续输水调整提供依据;

1.3.1 水资源作为高热容资源, 取材方便无污染;管线铺设采用热处理等加热方式的特点有:

1.3.2 加热管线保证原油经过管线进场前具有充分的热能量;

1.3.3 保证原油温度处于原油凝点以上, 降低管线投产的不安全因素;

2 管线投产不同工况影响因素和处理方式

2.1 高落差对管线投产的影响

高落差管线由于高度差原因在投产过程中往往存在以下情况:

2.1.1 注入液体经过管线高点后过大动能对管线低点的冲击;

2.1.2 管线油水清管器对管线的下冲;

2.1.3 管线投产后大落差造成管线存气;

2.2 管线存气对管道投产的影响

管线排气对管线安全投产具有重大影响, 因此排气的好坏决定管线系统的安全性, 稳定性。

2.2.1 管道存气对设备的危害:

气体在管线内受液体物理化学影响, 造成气体的不稳定;管线高点存气造成低点压力不足, 流体进站压力不足, 管线气蚀;油气两相流造成管线投产不稳定, 造成安全隐患。

2.2.2 管线存气对油相混相的影响:

管线在地势起伏段造成混相原油出现分层;攀爬段管线存气造成管道混相量增加, 原油在管线出现油气两相流动甚至油气水三相流动, 增加管线投产的不稳定性。

管线存气由于油气密度、压力差异, 分离出气体往管线高点聚集, 因此地势起伏区域原油分离气体分布在整个管线的高点。管线铺设过程中一般通过计算油相静压判断气体聚集点:

式中H—管线高度差, m;

rd油相密度;

Ho管线油相高度, m;

Pa管线顶部压力, MPa;

△P管线出站压力与静压之差, MPa;

3 管道经过高点后流体流速分析

地面管线投产后, 由于管线高度差不同油相在管线形成两相流以及段塞流等流动形态, 造成流体流速增大, 直到匀速流动 (流体经过高点后在重力作用下管道方向上动力大于管壁的摩擦力, 油相流体加速直到油相动力与管壁摩擦力相平衡, 流体匀速流动) 。

4 结语

管道投产过程、方式等必须考虑地域差异, 高点等影响因素, 设计管线流体检测等也要考虑气体对投产影响, 只有这样才能保证书友管线安全, 稳定。

摘要：目前我国为配合经济发展需要以及居民对洁净能源的需求, 国家加大引进国外油气的同时也加大国内石油管道的铺设。本文针对油气管道的投产特点, 详细论述管道投产过程、方式以及大落差管线翻越高点后的影响, 介绍管线铺设过程中地形地域差异对管道以及管线内气体, 混相油的影响和处理措施。

关键词：管道铺设,高点,地域差异

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