低输量原油管道的安全性分析__墨水学术,论文发表,发表论文,职称(2)

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t;[需要]，管道内就有富裕能量，这部分能量将以动能的形式消耗，使油流速度加快、输量加大，工况点将自动M点为止。如果[供给]<[需要]，管道中水流能量不足，管道减缓，工况点将向流量小的一侧移动，直到退至M点达到平衡为止。
 
        在正常输量下，管内原油温度较高，管道工作特性曲线曲度较缓。如果外部条件发生一些变化，系统可以自动调整、重新达到平衡。即使达不到平衡，管道的运行参数变化也较慢，有较长时间来采取补救措施。
在低输量下，管道内原油温度偏低，管道工作特性曲线曲度较大陡，摩阻随流量变化较大。这使管道的自我调整能力下降，发生不稳定运行的可能性增加。
       例如，如果由于油泵故障或者管道泄漏等原因使管道压力下降，或是由于加热器供热量降低引起管道摩阻迅速增加，这时压力[供给]<[需要]，管道中油流能量不足，速度减慢，工况点向流量小的一侧移动，直到[供给]=[需要]。而输量降低则进一步导致油流的温度、粘度和管道通流面积更快速地下降，使得管道摩阻上升更快。这样就进入恶性循环，必须立即采用措施，否则有凝管停输的危险。因此，在低输量下管道系统的稳定性下降了。
2．2管道压力负荷增大
输量降低使输送油品的能耗增加，如果为降低输油成本使用压力越站的运行方式，就必须要提高输油压力。在地形起伏较大地段提高启泵站出站压力，有可能造成管路中某一管段动水压力超过管路允许的最高压力值，危及输油管的正常工作。
另外，管道低输量运行可能会增加翻越点，原来没有翻越点的管段上也可能出现翻越点。翻越点指的是在到达终点之前，水力坡降线就与管路纵断面线相交了，一般出现在接近终点的某个高峰。当液流经过翻越点后，由于有剩余能量，在高峰之后的管段内将发生不满流，即通过局部流速的增加来消耗剩余压力。不满流现象的存在，不仅浪费了能量，还使管道内压力波动增大，容易产生水击现象。
因此，低输量使管道的压力负荷加大，对于那些腐蚀严重的管段，就有泄露的危险，这使得管道的安全性降低。
2．3加热系统负荷增大
       热油管道输送安全要求热油的进站温度TZ要高于凝点2～3℃，输量降低使热油管道沿线温降增大、进站温度降低，因此必须要提高原油的出站温度。以一段直径为729 mm的原油管线为例，取TZ=33℃，To=0.9℃，K=1.6，C=2.3，L=70.1km，输量Q从2300~570t/h变化，根据苏霍夫温降公式绘制出站温度与输量之间的关系曲线如图3所示。可以看出随着输量的下降，需要的热油出站温度不断提高，而且输量越低，需要的出站温度上升幅度越大。因此，输量越低，管道的加热系统负荷越大，加热系统长期超负荷运行，也是影响低输量管道安全运行的问题之一。
 
2．4设备可靠性下降
       管道长期低输量运行对输油设备会有一定损害。离心泵低输量状态下运行时，很容易产生低输量汽蚀。许多泵站采取节流的方式来实现高压头低输量，而节流不但浪费能源，而且会使泵内径向力增大，增加轴的偏移，使轴承、密封的磨损加快。另外，管道低输量运行使得原油在换热器内流速减慢，加快了原油换热器的结垢速度，从而降低热力系统的热效率。所以，如果管道处于长期低输量运行状态，其动力设备和加热设备运行的可靠性都会下降。
3  安全措施及建议
(1)要加强管理，对管道运行情况实行严格监控，做好记录，定时分析运行数据。同时，管道运行时泵压要有一定的富余量，这样当管道进入不稳定工况时，可以马上提高泵压，增加输量，以脱离不稳定运行区域，避免事故发生。
(2)定期进行管道腐蚀状况检测，确定管道的实际安全压力，保证管

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