管道减阻剂在原油管道运输中的应用
利用减阻剂提高原油管线的输量
利用减阻剂提高原油管线的输量摘要：减阻剂是用于管输流体的一种化学添加剂，可减少流体在管道中的流动阻力，起到增输节能的作用。
文章介绍了原油减阻剂原理、性能、减阻效果的影响因素，在实际生产中运用，产生了增输降耗效果，是一项较有前途的生产技术。
关键词：减阻剂；减阻机理；聚合物；增输率1 减阻剂介绍在液体流动时加入某些特定物质，能大大降低流体在湍流状态下的摩擦阻力，增加输量。
这些特定的物质称为减阻剂，根据使用对象的不同，分为水溶性减阻剂和有油溶性减阻剂。
这里所说的hg 减阻剂是一种应用于原油和成品油管道输送的油溶性化学添加剂，他能降低管路系统的摩阻，提高输送量，降低能耗，提高管线运行的效率及安全性。
该减阻剂是几种α-烯烃的聚合物，聚合单体为c5至c18的α-烯烃，外观为白色的液体，具有可泵性，可溶解于有机溶剂中。
它是纯粹的碳氢化合物，对于炼油工艺无任何影响，其基本特点是添加量小、减阻效果明显、在管输原油和成品油中有良好的溶解性、对下游用户无不良影响。
使用时注入方便、不需要特殊的设备、产品本身无毒副作用等。
不过，减阻剂对流态有严格的要求，管道中的流体必须是湍流。
如果是层流，则减阻剂不起作用，并且只有管道中的直管段产生的摩阻损失才能通过减阻剂来降低，减阻剂不能对管道中弯头、法兰、阀等产生的这部分摩阻损失起作用。
2 hg减阻剂的减阻机理减阻作用是一种特殊的湍流现象，减阻效应是减阻影响湍流场的宏观表现。
它是一个纯物理作用。
减阻剂分子与油品的分子不发生作用，也不影响油品的化学性质，而只与其流动特性密切相关。
减阻剂加入到管道以后，靠本身的粘弹性，分子长链顺流向自然拉伸，其微元直接影响流体微元的运动。
来自流体微元的径向作用力作用在减阻剂微元上，使其发生扭曲，旋转变形。
减阻剂分子间引力抵抗上述作用力反作用于流体微元，改变了流体微元作用力的大小和方向，使一部分径向力转变为顺流向的轴向力，从而减少无用功的消耗，宏观上起到减少摩阻损失的作用。
减阻、降粘、防蜡
油溶性减阻剂的研究与应用概述
此后几十年，世界上许多国家都进行了对减阻剂的 科研与应用实践，处于领先地位的有美国CONOCO
公司、Baker Hunghes公司，这些公司使得减阻剂
研发技术得到迅速发展，开发出了性能好、成本低 的减阻剂产品。
油溶性减阻剂的研究与应用概述
尤其是CONOCO公司，该公司的减阻剂产品从
油溶性减阻剂的特点
总之，油溶性高分子聚合物减阻剂在很小的用量 下就可以达到和好的效果，例如， CONOCO公司
的CDR102油相减阻剂在添加0.00005（wt）%时，
就可有9%的减阻率（平均流速2.5m/s，管内径 25mm，介质：0号柴油）。添加0.0001（wt）% 即能达到50%的减阻效率，因此在管道运输行业 中被普遍应用。
3、油溶性减阻剂的研究与应用概述
减阻剂的产生：降低摩阻，提高输量，快速缓 解产量与管线输油能力不足之间的矛盾，加速 原油的开发与利用 。 1972年诞生了第一个减阻剂的专利。1979年是 一个转折点，美国CONOCO公司生产的CDR减 阻剂在进行了大量的试验后，正式工业化生产 并应用于横贯阿拉斯加的原油管道上，揭开了 管道运输应用减阻剂的序幕。
称之为原油本体分散减阻，所用的活性剂称之
原油分散剂(dispersant)。
降粘
还有一类减阻剂称之为降摩阻剂(frictional reducer)。 降摩阻剂与降粘剂不同之处在于： 降摩阻剂一般不掺水或掺少量水(5%～10%)， 它通过改变原油和介质表面的作用力，进而减 小原油的流动阻力。而乳化降粘一般掺水为 30%左右，通过改变原油乳状液的类型，使其 转变为以水为连续相，油为分散相的水包油的 乳状液，进而降低在原油在流动过程中的阻力。 如果条件允许，可以掺稀油（轻油）输送稠油。
减阻剂在油气管道上的应用
减阻剂在油气管道上的应用作者：王颜全段瑞溪李颖来源：《科技资讯》 2013年第22期第一作者简介：王颜全，黑龙江人，1985年生，在中国石油北京油气调控中心从事调度工作。
王颜全1 段瑞溪2 李颖31中国石油北京油气调控中心北京 100007 2中国石油集团海洋工程公司工程设计院北京 100000 3中石化洛阳工程公司河南洛阳 471000摘要：油气在输送过程中与管壁之间的摩擦阻力是油气管道压降的主要原因，减阻剂能够降低摩擦阻力，减小压降。
本文总结了天然气、原油与成品油管道减阻剂的作用机理以及使用特点，减阻剂对在新管道设计以及运行管道管理的影响。
天然气管道与油品管道减阻剂在作用机理以及使用要求上有各自的特点。
关键词：减阻剂，天然气，油品，管道中图分类号：TE832?文献标识码：A文章编号：1672-3791(2013)08（a）-0000-001.引言天然气、成品油、原油在管道输送过程中与管壁之间存在摩擦阻力，该阻力为管道压降的主要原因。
降低管道压降，对改善管道的设计与操作、提高企业效益有重要的积极作用。
对新建管道，可以在管道铺设前内涂层[1,2]的方式降低管壁粗糙度，降低流体流动时的摩擦阻力。
对于已建成的管道，重新涂敷内涂层难度很高，采用减阻剂为常用且有效的方法。
天然气管道与油品管道中使用的减阻剂均能对紊流下的流动起到减阻作用，但作用机理与使用方法各有特点。
2.天然气管道减阻剂天然气管道中的流动一般为紊流，靠近管壁处气体分子会产生径向运动，造成能量的额外损耗。
天然气减阻剂能够减弱气体的径向脉动，从而降低摩擦阻力。
天然气减阻剂分子一端为极性端，另一端为非极性端，极性端牢固地粘结在管道金属内表面，同时非极性端与管道内的气体接触，形成一层光滑的膜和特殊的气-固界面，该界面减少了气体的径向脉动,降低了摩擦阻力[3,4]。
在现场应用中，减阻剂不仅要具有减阻效果，同时还应对管道安全且对气体物性无影响，减阻剂应当具备四个特点：1.减阻剂与管壁之间需要有较强的吸附力，减阻剂分子能够牢固的吸附在管壁上，能在管壁上形成稳定的膜，同时减阻剂膜能够在管壁上稳定较长的时间；2.减阻剂能够吸收气体的湍能，降低气体运动的能量损耗；3.减阻剂自身应当无腐蚀性，同时不影响天然气的品质；4.减阻剂应当可以溶于某些溶剂，以便配制溶液，能够注入到天然气管道中。
减阻剂在输油管道中的应用
入管道流体中后，呈连续相分散在流体中，依靠本身特有的粘弹性，分子长链沿流体流动方向自然拉伸，从而对流体微元的运动产生影响。
减阻剂分子间的引力与流体微元产生的反作用力相互影响，减少了无用功的消耗，宏观上得到了减少摩擦阻力损失的效果[3]。
另一种解释是：在输油管道中，由于受摩擦阻力的影响，流体流动表现为紊流状态，造成管道输量降低或能耗增加。
在管道内注入减阻剂后，靠近管壁的层流底层和缓冲区面积增加，管道直径截面上流体的紊流区域面积减少，如图2所示，从而降低整个管线中流体的摩擦阻力[4]。
图2 流体在管道中的流动结构变化示意图2 减阻剂的减阻作用减阻剂注入油品后，能限制油品分子径向运动，使其沿减阻剂长链分子方向运动(即沿管道方向运动)，有效减小油品的紊流程度。
根据流体力学原理，层流趋势越高，摩阻系数越小，减阻剂便是通过这种方式实现减阻、增输的目的。
管道流体流动阻力的降低，实际上是摩阻系数的降低，因此减阻率可以表示为式(1)：100%RRλλλ−=× (1)式中：λ0为未加减阻剂工况下的摩擦系数；λR为注入减阻剂后管道内油品流动的摩阻系数。
根据式(1)，通过计算注入减阻剂前后管道油品摩阻系数0 引言液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是层流，另一种是紊流，通常采用雷诺数(Re)来确定流动状态。
流体在管道中流动时受管道沿程阻力和局部阻力的影响，导致系统能量消耗，降低管道输送能力和输送效率。
减阻剂是一种长链、高分子量聚合物，可降低摩擦压力损失，提高烃类产品在管道中的流量，是油品管道输送系统中的重要组成部分，可降低输油管道运行的总能耗费用，提高管道输送效率。
1 减阻剂的组成及减阻机理减阻剂是高分子碳氧化合物聚合物，呈粘稠状，属于非牛顿流体。
其中，油溶性减阻剂的分子结构呈线性长链，具有较强的柔弹性，常将油溶性减阻剂用于油品管道。
减阻剂按类型可分为水溶性和油溶性两大类。
水溶性减阻剂包括聚氧化乙烯、皂角籽、聚丙烯酰胺等，而油溶性减阻剂包括聚异丁烯、甲基丙烯酸酯、聚长链α-烯烃等。
浅谈管道减阻剂在原油管道输送过程中的应用
浅谈管道减阻剂在原油管道输送过程中的应用发布时间：2022-08-16T06:49:13.389Z 来源：《工程管理前沿》2022年第4月第7期作者：孙汉峰[导读] 在原油的管道运输中孙汉峰长庆油田分公司第二输油处摘要：在原油的管道运输中，减阻剂的加入可以有效降低原油的流动摩阻，增加输送量。
本文结合马惠线加入减阻剂的应用实例，阐述了管道减阻剂在原油输送中的减阻增输效果。
关键词：原油管道、减阻剂、减阻增输原油本身是粘度较高的流体，在进行管道输送时，其在输油管道中的流动状态受摩擦阻力作用，造成能量消耗增加、管道运输效率的降低。
在这种情况下，采用少量的化学添加剂来有效降低管道系统的摩阻，对于加速原油开发利用、安全输送、节约投资、降低能源消耗、提高输送量具有极为重要的作用和意义。
减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下，有效地降低管道中流体的摩擦阻力，提高管道的输送能力。
减阻作用是一种特殊的湍流现象，减阻效应是减阻影响湍流场的宏观表现，它是一个纯物理作用。
减阻剂分子与油品的分子不发生作用，也不影响油品的化学性质，只是与其流动特性密切相关。
在湍流中，流体质点的运动速度随机变化着，形成大大小小的旋涡，大尺度旋涡从流体中吸收能量发生变形、破碎，向小尺度旋涡转化。
小尺度旋涡又称耗散性旋涡，在粘滞力作用下被减弱、平息。
它所携带的部分能量转化为热能而耗散。
在近管壁边层内，由于管壁剪切应力和粘滞力的作用，这种转化更为严重。
在减阻剂加入到管道以后，减阻剂呈连续相分散在流体中，靠本身特有的粘弹性，分子长链顺流向自然伸呈流状，其微元直接影响流体微元的运动。
来自流体微元的径向作用力作用在减阻剂微元上，使其发生扭曲，旋转变形。
减阻剂分子间的引力抵抗上述作用力反作用于流体微元，改变流体微元的作用方向和大小，使一部分径向力被转化为顺流向的轴向力，从而减少了无用功的消耗，宏观上得到了减少摩擦阻力损失的效果。
减阻剂的添加浓度影响它在管道内形成弹性底层的厚度，浓度越大，弹性底层越厚，减阻效果越好。
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。
长输管道的节能与减阻剂的应用
长输管道的节能与减阻剂的应用摘要：目前，油气输送主要以管道运输为主，在石油天然气工业中发挥着越来越重要的作用。
然而，油气在管道输送过程中会产生极大能耗，为了实现油田节能降耗，研究和推广油气田管道节能技术，成为油田节能降耗目标实现的必然趋势。
本文对输油气管道耗能研究领域，采用的节能技术，并对减阻剂方向进行了研究与分析。
关键词：油气长输管道；节能；减阻剂一油气管道输送分类1.a.原油输送技术我国管输原油多为高蜡、高粘、易凝原油，在输油方式上，经过多年的技术攻关、改造取得了一些成果：如易凝高粘原油添加降凝剂改性输送技术已达到国际先进水平、库鄯输油管道476km不加热常温输送达到了国际先进水平、东北管网经过不断的更新改造等等。
其管输和储存过程有其特殊的流变特性，采用新工艺改善原油低温流变性，降低输油温度，实现原油的常温输送，提高输油效率，降低输油成本，将是我国油气储运领域长期科技攻关的方向。
1.2 天然气输送技术目前，世界已经建成了许多国际、洲际和全国性的大型供气系统。
大型供气系统的建设促进了管道技术的发展，可以通过提高管道监控系统和计算机网络管理系统的自动化水平，严格控制进入管道的天然气质量，提高动力装置机组功率和机组监控技术，采用不同的储气方式满足调峰需求。
我国在大型天然气管道系统的运行管理和维护方面缺少经验、天然气干线管道分布零散、用于大城市调峰型供气的地下储气库极少、管道内涂层技术方面尚处于起步阶段，虽取得了一些成果，但在技术水平和应用范围上还需要进行深入的探索与研究。
1.3成品油输送技术我国成品油输送主要依靠铁路和水运，且形成了以铁路沿线为主要骨架的成品油运销系统，干线成品油管道仅有几条，基本是炼油厂到港口或油库的点对点输送方式。
在具有多个进油点、发油点、输送多品种、多牌号的商用成品油管道方面，目前尚属空白。
成品油管道，还有一些技术、经济、管理方面的问题需要解决。
1.节能技术研究2.1输送工艺节能技术原油降凝剂在馏分油降凝剂的基础上发展起来，通过加入很少量的降凝剂，可改善油品中石蜡的结晶状态从而降低原油的凝点、黏度下降 30% ～ 80%，进而有效改善原油的流动性。
EP
２ ． １原油管道内部残留凝剂
原油管道 当中采用 的Ｅ Ｐ 系列减 阻剂设备主要是为 了能够提 高原 油管道 的工作 效率 ， 在原 油管 道运输过 程 中会 适 当的添加 Ｅ Ｐ系列 减阻剂 ， 由于原油 管道的 使用率较 为频繁 ， Ｅ Ｐ 系列减 阻 剂会在管道内部形成凝块 ， 未能及时清理管道当中存留的凝剂 从而阻塞减阻剂设备的进 Ｉ ： Ｉ 阀组， 给原油管道造成输送压力。
升 原 油 管道运 送石 油的输 送量 。本 文将 深入 分析 原 油管道 当 练掌握 清洗流程 。 前存在 的 问题 ， 并探 究 Ｅ Ｐ系列减 阻剂在原 油 管道 中的应 用 ， 从 ３ ． ２在添加 Ｅ Ｐ 系列减阻剂的搅拌罐出剂 口增设挡板 。 并适 当 而促进我 国原 油管道的正常运行 。 加 高 出剂 口 关键 词 ： Ｅ Ｐ系列减 阻剂 ； 原 油管道 ， 实 际应 用 由于 以 往的搅 拌罐 的 出剂 口没 有设 置 阻挡凝 剂 的任 何装 近 些年 来 ， 我 国的经 济得 到 了快速 的 发展 ， 对于 石油 需求 置 ， 而 且 出剂 口的位置相 对而 言较低 ， 不利 于 Ｅ Ｐ系列减 阻剂 的 也在不 断增加 ， 因此 ， 需要加 大对 原油管 道的运 送量 ， 从而 满足 添 加 ， 阻碍 了原 油管 道的 运输 工作 。 为 了能够让 Ｅ Ｐ 系列减 阻 经济 发展的 需要 。 由于原 油管道 常年处 在运行 状态 ， 一 旦 出现 剂 发挥其 最大 的作用 ， 应 当在 出剂 口设立 阻挡凝 剂进入 原油管 问题 ， 就会严重影响原油的运送 ， 从而给国家造成一定的经济 道的专业装置 ， 为 了能够有效的防止凝剂滑入原油管道， 应当 损失。由此 ， 原油管道在进行正常作业的同时， 为了应对输送 根 据 出剂 口的实际状况 ， 制造并安 装合适 的挡板 。除此 之外 还 问题的发生 ， 应当在原油管道运送的过程中采用Ｅ Ｐ 系列减阻 应 当将搅 拌罐 适 当的加 高 出剂 口， 从 而可 以促 使 Ｅ Ｐ系 列凝 剂 剂， 从而 确保满足 国内需求 的原 油供应量 。 沉积在搅拌罐底部 ， 促进原油管道添加Ｅ Ｐ 系列减阻剂顺利进 行。 １ Ｅ Ｐ系列减 阻剂的具体 含义
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管道减阻剂在原油管道运输中的应用
关键词：减阻剂延长石油减阻增输
原油在进行管道运输时，管道中的原油由于摩擦阻力的存在而限制了其在管道中的流动，造成了管道运输效率的降低，增加了能量消耗。
减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下，有效的降低管道中流体的摩擦阻力，提高管道的输送能力。
管道减阻剂是一种可以降低流体流动摩阻，增加输送量的高分子添加剂，对输送管道的增输、节能、提高经济效益有非常重要的作用。
一、管道减阻剂减阻机理
原油在管道运输过程中，随着管道摩阻的增加，原油的层流部分将会逐渐减少，紊流部分将会增加。
处于紊流状态的原油中有很多漩涡，而这些旋涡是逐级变小的，旋涡的尺度越小，能量的粘滞损耗越大，旋涡的能量最终将被流体的粘滞力损耗掉，变成热能，因此处于紊流状态的原油需要消耗大量的管输能量[1]。
管道的中心区是紊流核心区，管内大部分流体处于这一区，只有靠近管壁的很少部分的液体运动为层流，这两者之间有一过渡区。
减阻剂就是通过改变管壁附近（过渡区）油分子的运动状态，使其向同一方向运动，以扩大已有的层流区，减少能量消耗，降低摩阻损失，以达到减阻增输的目的[2]。
同时，处于紊流状态下的原油中各级旋涡将能量传递给减阻剂分子，使其发生弹性变形，将能量储存起来，之后，减阻剂分子又将获得的能量还给油分子，以维持原油正常运输所必需的能量，达到减阻的目的[3]。
值得注意的是只有当原油处
于紊流状态时，减阻剂才起减阻作用。
二、原油管道应用阻剂后的减阻增输效果
减阻剂的减阻与增输即为：减阻：在原定输量不变的情况下，降低原油流动摩阻，减少管道沿程压力损失，从而减低泵的动力消耗，节约了能量，可以改换成扬程较低的泵输油。
增输：在原定压力不变的条件下，由于原油流动摩阻降低，而输量增加；在多数情况下，使用减阻剂是为了增加管道的输量，增输是由于减阻的作用而实现的。
使用减阻剂减阻或增输，不需要扩展原有管道工程规模，不需增设泵站或建管道复线，也不需要更换输油设备即可达到提高管道输送能力的目的。
随着对油气需求的增加以及油气产区生产能力的增加，对管道的输送能力会有更进一步的要求。
增加新的输送管道需要较长的施工周期，这种情况下，使用减阻剂增加管道的输送能力是最佳选择，可以简捷而迅速的达到减阻或增输目的。
此外，输送油气的管道受周围土壤和内部流体的腐蚀作用而出现缺陷或者
变薄，使管道的耐压能力显著下降，会出现开裂等危险，使用减阻剂后，可以有效的降低摩阻压降，实现安全运输。
三、减阻剂在延长石油管道运输中的应用实例
管道减阻剂由于其优越的减阻增输性能，己经在全球多个输油管道上进行了应用，应用范围遍及各主要油品产区。
减阻剂在添加量很少的情况下，可以较大的减少流体的流动阻力，尤其是在原油输送管道中，由于聚合物减阻剂的出现可以有效的解决长输管道运输
困难等难题，并节约大量的资源，所以减阻剂在原油输送中应用最多[4]。
本文以减阻剂在延长石油管道运输中的应用实例来说明减阻剂的减阻增输效果。
延长石油定边-靖边原油管道年设计最大输量为100万吨，近年来由于定边采油厂原油产量增加，输油设备及设计流量无法平衡产输矛盾，为克服采输链条不平衡的产业矛盾，做好与上下游生产的衔接工作，定边-靖边输油站采取长输管道加注减阻剂的方法兼顾地域性采输生产发展不协调的问题，力求实现全年生产任务的顺利完成。
定边-靖边输油首站2008年6月17日21：00减阻剂设备调试完毕，开始加注减阻剂，主输泵电机50hz运行，减阻剂注入量为12 l/h。
表1列出了在添加减阻剂后管道原油的输量，以及与添加减阻剂前输油量的对比。
由表可以看出，添加减阻剂后，原油增输量效果明显。
如截止6月25日15：00（累计加减阻剂运行186小时），减阻剂总注入量为2032l，输送原油量达29917.2吨，加减阻剂前长输管线186小时共计可完成输油量22302吨（以118 t/h流量算），增输7615.2t，增输率34.15%；截止6月27日9：00（累计加减阻剂运行228小时），输送原油量达36542.3吨，相对于加减阻剂前长输管线输油量27258吨增输9284.3吨，增输率34.06%。
2010年定边-靖边年输油量增加为156万吨，在2010年里，通过近一年以来的运行实践，减租剂的加注不仅为实现156万吨的年输油任务提供可能，同时确保了长输管道的平稳安全运行，由于减阻
剂的应用，中间站可实现一泵到底、全越站的工艺流程，大大降低了运行风险，提高了安全指数。
减阻剂的使用有经济效益，实现了节能增输，有安全环保效益，降低运行风险，同时还具有其他社会效益，有效的缓解采输不平衡的产业链条问题。
四、总结
通过对延长石油定边-靖边原油输送过程中管道减阻剂应用实例的分析，对比添加减阻剂前后原油输量，可知管道减阻剂添加量小、减阻效果明显，能够有效增加管道的输油量，降低输油消耗，同时带来很大的经济效应和社会效应。
随着油区产能的不断提高和炼油厂规模的不断扩大，减阻剂输送工艺将会被广泛应用到油品的管道输送中去。
参考文献
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作者简介：张明敏，女，1987年生，陕西延安人。
2007年毕业于咸阳师范学院，现从事石油管道生产运行管理工作。