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)。
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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).
72。