典型原油输油站场工艺自控流程

第一章工艺自控流程的设计原则及要求

（1）工艺自控流程设计应符合设计任务书及批准的有关文件的要求，并应符合现行国家及行业有关标准、规范及规程的要求。

（2）工艺自控流程应能实现管道必需的各种输油操作，并且应体现可靠的先进技术，应采用新工艺、新设备、新材料，达到方便操作、节约能源、保障安全的目的。

（3）工艺自控流程设计力求简洁、适用。尽可能减少阀门及管件的设置，管线连接尽可能短捷。

（4）工艺自控流程的设计除满足正常输油的功能要求外，还应满足操作、维修、投产、试运的要求。当工程项目有分期建设需要时，还应能够适应工程分期建设的衔接要求。

（5）工艺自控流程图中，工艺区域编号及设备代号应符合《油气管道监控与数据采集系统通用技术规范》Q/SY 201的规定；所有的机泵、阀门等设备均应有独立的编号，重要阀门应有固定的编号。

第二章常用几类原油站场的典型工艺自控流程

第一节原油输油首站

1.1 首站P&ID概述

（1）对于需要加热输送的原油输油首站，加热设施应设在给油泵与外输泵之间，加热设施可采用直接加热炉，也可采用间接加热系统（换热器等设施），由于加热方式的不同，工艺自控流程也不相同。为了节约能源，加热系统最好设冷热油掺合流程。

（2）对于加热输送的原油管道，根据我国输送原油的性质和管道在投产运行初期低输量的特点，在投产前试运期间，需要通过反输热水建立稳定的管道沿线温度场，为确保管道输油安全，必要时还应设置反输流程。

（3）为方便原油管道管理，必要时可设置计量流程，流量计应设在给油泵与外输泵之间，加热系统之后。流量计的标定可采用固定方式，也可采用移动方式。（4）与油罐连接的进出油管线，可采用单管，在油罐区外设罐区阀组，油罐的操作阀门集中设置，这种安装方式，阀门在罐区外操作，阀门的动力电缆和控制电缆不进罐区，比较安全，但相对罐区管网管材量较大。也可以采用双管，操作阀门设在罐区内。

（5）倒罐自控流程可在管线停输和不停输两种情况下进行，后者流程较为复杂，需设专门的倒罐泵（输油首站习惯上还是设置倒罐泵和给油泵互用）。为了简化流程，也可不设专门的倒罐流程，采用给油泵在停输的情况下进行倒罐。

（6）输油泵根据需要可采用串联、并联或串并结合的运行方式，由于输油泵运行方式的不同，管线的连接流程也不相同。（输油泵串并联的方式和全线的水力工况、地形有极大的关系）。

（7）当原油采用热处理输送时，为节约能源，热处理后的原油应采用急冷方式与冷油进行换热，在输油泵前设置冷、热油换热器（或配合加热炉使用）。当采用加剂输送时，降凝剂应在原油加热前注入，减阻剂应在输油主泵后注入。（8）管道出站应设高压泄压阀，泄压阀可接入油罐，也可直接接到油罐出口管线（给油泵入口管线）。在给油泵、加热炉后，输油泵前也可以考虑设置低压泄压方式。

1.2 首站P&ID功能

（1）接收油田等原油来油进罐；（2）原油的倒罐；

（3）原油的加热、增压外输；（4）原油的站内循环；

（5）原油的压力泄放；（6）清管器发送。

（7）必要时设原油反输、交接计量、标定、热处理、加剂降凝等。

1.3 首站P&ID附图

原油输油管道首站输油工艺常用的有常温输送、加热输送，由于输送工艺的不同，其流程也不相同。

这里只给出加热输送方式原油首站典型工艺自控流程的一个举例：附图1设有“来油双管进罐、给油泵并联运行、直接进加热炉、输油泵串联运行、加剂热处理”的流程。

1.4 首站P&ID描述

1.4.1储罐罐容

首站的建设多是依托油田或油库，这样可以省去罐容的建设，以便节约投资。当油田或油库罐容不足时，或者管道、油田、油库分属不同的管理系统时，首站需要建设一定数量的储罐来满足管道的运行。详情可参考《输油管道工程设计规范》GB50253-2003（2006修订）中规定，在此不赘述。

1.4.2储罐自控

为了避免储罐抽空或溢罐，储罐上需设置高低液位报警、高高及低低液位报警连锁控制进、出储罐阀门关断控制。另外，还要设置液位、温度检测等。

当接收管线来油时，提前打开储罐进口阀门，当储罐液位达到高报警液位时，慢慢开启其他可用储罐进口阀门，同时慢慢关闭高液位储罐进口阀门，当可用储罐进口阀门开口达到全开时，完全关闭高液位储罐进口阀门，禁止突然开启或关闭入口阀门以防引起水击现象。因此，高液位报警和高高液位连锁关断阀门控制之间的液位差要至少要满足阀门开启或关闭时间范围内的液位差。

当管线准备发油时，要控制储罐液位，避免因抽空而引起给油泵入口压力低低报警造成给油泵停泵。因此当储罐液位达到低报警时，打开其他可用储罐的出口阀门，同时关闭低液位储罐的出口阀门。

1.4.3泵的连接

1）输油主泵

原油长输管道多采用离心泵进行外输，外输泵可以采用并联或串联的方式。一般泵机组至少设置2台，但不宜多于4台，其中1台备用。

（1）并联运行流程

泵串联运行时的入口、出口都分别连接于同一条管线。并联泵的总流量为各泵的流量之和，总扬程为各单泵的扬程。因此当一台泵的流量不能满足工艺要求时，可以采用两台或两台以上的泵并联运行。一般对于位差较大的地形，采用并联形式。

（2）串联运行流程

泵串联运行时进出口为首尾相连，即第一台泵的出口与第二台泵的入口相连。串联泵的总流量为各泵的流量，总扬程为各泵的扬程之和。因此当一台泵的扬程不能满足工艺要求时，可以采用两台或两台以上的泵串联运行。一般对于地形平坦的地区，广泛采用串联形式。

2）给油泵

给油泵的安装高度应保证不发生气蚀，并采取防振动措施。一般外输泵具有排量大、扬程高的特点，为了保证输油泵不发生气蚀现象，一般需要正压进泵，所以一般需要在输油泵前设置给油泵。给油泵和输油泵的连接采用串联，而给油泵之间一般采用并联运行方式，以满足工艺要求。

给油泵不一定要和输油泵放在一起，当罐区与泵房之间的距离较远时，可以把给油泵设置在油罐区附近。当给油泵无法距离罐区较近时侯，给油的形式可以考虑桶袋泵，一般情况下给油泵多为离心泵。

另外，当首站单独设置罐容时，给油泵可兼做倒罐泵，从而提高泵的利用率。

1.4.4泵的自控

输油主泵的压力控制是自控设置的重点，一方面为了保护泵自身而设置的高压和低压保护，另一方面考虑正常工况切换及水击危害必须对泵机组进行压力调节，如增加变频泵或设置调压阀组等。除了泵的压力控制外，由于输油主泵对整个管线的运行起着关键性作用，所以泵的一些自身的性能参数的监控也非常重要。

1）泵机组的低低或高高报警连锁停泵控制

当储罐抽空或泵前事故关阀都会引起泵的抽空，泵抽空引起的泵的汽蚀现象对泵的损害很大，因此在泵前需要设置低低报警连锁停泵控制。

当首站出站阀门或其他泵机组后阀事故关断时，会引起泵憋压，泵后管线压力迅速升高，甚至超过管线的设计压力，从而对站内设备包括泵机组以及其他管线、管件及阀门造成损坏，因此泵后设置高高报警连锁停泵控制是非常必要的。