大家好!今天讓俊星環保來大家介紹下關于隔油井管道運輸(隔油井廠家)的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。
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輸油管道有哪些?
原油和成品油的運輸方式主要是管道輸送,其次有鐵路、公路和水運,它們有各自的特點及適用范圍。管道運輸具有獨特的優點:(1)運輸量大(表8-3);(2)運費低、能耗少;(3)輸油管道埋在地下,受氣候影響小、安全可靠;(4)原油的損耗率低,對環境污染小;(5)建設投資少、占地面積小。管道輸送適用于大量、單向、定點運輸,但不如車、船輸送靈活。
管道的輸油量
一、管道分類及管材輸油管道是油品收發、輸轉的主要設備。油、氣田內部連接油、氣井與計量站、聯合站的集輸管道以及煉油廠和油庫的管道屬于企業內部輸油管道。這些管道一般較短,不形成獨立的經營系統。將油田合格原油送至煉油廠、碼頭或鐵路轉運站的管道屬于長距離輸油管道,也稱干線輸油管道。這些管道管徑較大,有各種輔助配套設備,是獨立的經營系統,長度可達數千公里。目前最大的原油管道直徑達mm。管道及其附件的正確選擇、合理使用和調度、及時維修和養護,直接關系到系統的正常運行。
按輸送的介質,管道可分為原油管道、天然氣管道和成品油管道。
按設計壓力,管道分為真空管道、低壓管道、中壓管道、高壓管道和超高壓管道。泵吸入口用真空管道;油庫大多為低壓管道;煉油廠反應塔出口管道大多為中壓管道和高壓管道,而油井出口管道大多為超高壓管道。
按材質,管道分金屬管道和非金屬管道。金屬管道規格多、強度高。油庫管道主要是碳素鋼管道和鑄鐵管道。在卸油碼頭及汽車收發油場所常用耐腐蝕、耐油的橡膠管。
無縫鋼管沒有接縫、強度高、規格多,在油庫中應用最為廣泛。輸送腐蝕性強或高溫介質時,可采用不銹鋼、耐酸鋼或者耐熱鋼無縫鋼管。對縫焊接鋼管用在小直徑低壓管道上;螺旋焊接鋼管常用于低壓大直徑管道。鋼管的規格一般用“φ外徑×壁厚”表示。
普通鑄鐵管一般用灰口鑄鐵鑄造,耐腐蝕性好,但質脆、不抗沖擊,常用于給排水、消防和冷卻水系統中。硅鐵管常用于耐酸管道中,其規格以公稱直徑表示。
油庫常用的膠管有耐油夾布膠管、耐油螺旋膠管及耐油鋼絲膠管,這些膠管均由丁腈橡膠制成。耐油夾布膠管用于低壓輸油;耐油螺旋膠管可作壓力輸送和吸入管用;耐油鋼絲膠管比螺旋膠管輕、耐壓高。
管道的主要技術參數有公稱直徑、公稱壓力、試驗壓力和工作壓力。
公稱直徑是為了設計、制造、安裝和維修方便而規定的一種標準直徑。公稱直徑的數值既不是管子的內徑,也不是管子的外徑,是與管子內徑接近的整數。
公稱壓力是為了設計、制造和使用方便規定的一種名義壓力。對管道及其附件進行強度和嚴密性試驗所規定的壓力稱試驗壓力。工作壓力是管道在設計流量下所承受的壓力。
二、長距離輸油管道長距離輸油管道由輸油站與線路兩大部分組成,如圖8-所示。
圖8- 長距離管道輸油示意圖管道沿線需設泵站給油流加壓,以克服流動阻力、提供沿管線坡度舉升油流的能量。我國原油含蠟多、凝點高,管道上還設有加熱站。每隔一定距離還要設中間截斷閥,以便發生事故或檢修時關斷。沿線還有保護地下管道免遭腐蝕的陰極保護站。為了實現全線自動化集中控制,沿線要有通信線路或信號發射與接受設備等。
長數管道數量越大,管徑越大,單位運費越低。當管徑、管長、設備一定時,若達不到經濟輸送量,輸送成本單價會隨著數量的減少而增大。管徑和數量一定時,輸送距離越遠,輸送成本單價越高。當輸送距離較大時,足夠的數量才能使輸送成本單價降到合理水平。
輸油管道的起點輸油站稱首站,任務是接受、計量及儲存原油,加壓或加溫后向下一站輸送;沿途中間輸油站向管路提供能量;輸油管道的終點稱末站,任務是接收來油和向用戶輸轉。
輸送方式有等溫輸送和加熱輸送。加熱輸送目的在于(1)提高油的溫度來降低其粘度,減少摩阻損失;(2)保證油流溫度高于其凝固點,防止凍結事故發生。
常用輸油工藝有兩種。(1)旁接油罐輸油工藝中,油罐通過旁路連接到干線上,來油可進入泵站的輸油泵,也能同時進入油罐。各管段輸油量不等時,油罐起緩沖作用。各管段水力系統相對獨立,站間干擾小,利于運行參數調節,且操作簡單,無需高精度的自動調節系統。(2)從泵到泵輸油稱為密閉輸油工藝。中間輸油站不設緩沖油罐,上站來油直接進泵,為統一樽水動力系統。這種工藝流程簡單,可充分利用上站的余壓,減少節流損失,可以基本消除中間站輕質油的蒸發損失。
三、管道附件管道附件包括各種閥門、過濾器、法蘭、彎頭、三通、大小頭、管道補償器、壓力檢測儀表及消氣器等。其中閥門種類較多,已在上節單獨介紹。
過濾器的作用是濾凈輸送油品中的機械雜質(如鐵屑、泥渣等),有效阻止雜質進入管道最低處和閥體內,防止閥門關不嚴甚至損壞閥體或阻塞管道,使油品能順利通過。過濾器一般由濾網、網架和過濾器殼體組成,分輕油過濾器和粘油過濾器兩種。過濾器常置于泵和流量計前,因為機械雜質進泵會加速泵的磨損,影響泵的正常工作;雜質進入流量計將影響其精度和壽命,甚至使其無法正常工作。金屬絲濾網會增加流動阻力。過濾器的殼體底部有排污口。必須定期清洗過濾器,以防堵塞或靜電積聚。
法蘭常用于管道連接,設在檢修時需要拆裝的地方。也能連接其他儀表和設備,但使用過多會增加泄漏可能并降低管道的彈性。法蘭由上、下法蘭、墊片及螺栓螺母組成,各部件均為標準件。連接件必須有良好的密封性能,因此法蘭上均加工有密封面。墊片是半塑性材料,受載能發生變形,密封微小不平整處,阻止流體泄漏。
彎頭在管道安裝中用量很大,分為無縫彎頭、沖壓焊接彎頭和焊接彎頭三種,其中彎曲半徑等于1.5倍公稱直徑的無縫彎頭最為常用。常根據公稱直徑、彎曲半徑及公稱壓力選用彎頭。
三通用于從主管上接出支管,因為在主管上開孔直接焊接支管會增加流動阻力。三通分為等徑三通和不等徑三通。
大小頭主要用于變徑管道上,又稱變徑管,有同心和偏心兩種型式。泵的出入口管段大多采用同心大小頭。
最常用的彈簧管壓力表由彈簧管、齒輪傳動機構、指示機構和外殼等幾部分組成。應根據工藝過程對壓力測量的要求、被測介質的性質、現場環境等,選擇壓力表的種類、型號、量程和精度。為保證彈性元件在安全范圍內可靠工作,壓力表量程必須留有足夠余地。
四、管道連接及支架最常見的管道連接方法是法蘭連接和焊接。法蘭連接結合強度高、拆裝方便,在石油化工管道中應用廣泛。法蘭不得埋入地下,不能裝在樓板、墻壁或套管內。焊接是管道工程中最重要的連接方法。焊口強度高、嚴密、不需要配件、成本低。焊接用于無需拆卸的場合。
管道支座對管道起固定、導向和承托作用,分為固定支架和活動支架,活動支架又包括滑動支架、導向支架和吊架等。固定支架是為了均勻分配管道熱膨脹量而設置的,適用于室內不保溫管道。當溫度變化引起管道膨脹收縮時,滑動支架允許管子滑動。低滑動支架適用于不保溫管道;保溫管道一般采用高滑動支架。導向支架可保證管道在支架上滑動時不偏離其軸線。
五、管道熱應力及其補償物體有熱脹冷縮的性質,管道也不例外。如果溫度變化時管道不受外界的限制,可以自由伸縮,管道中不會產生熱應力。如果管道受到約束,溫度變化時管道不能自由膨脹或冷縮,管道中將產生應力,稱之為熱應力。管道的工作溫度高于安裝溫度時,熱應力為壓應力,反之為拉應力。管道設計要考慮有效消除這種熱應力,否則可能會拉裂管道或支座,影響正常生產。消除管道熱應力的唯一方法是消除約束,因為溫差不可避免。完全消除約束不現實,但能用補償器進行部分補償。
溫度變化時,彎曲管道自身會產生一定的彈性變形,不會產生較大的熱應力和管道軸向推力,能有效防止管道及支架因受熱而發生破壞。這種借管道自身的彈性變形來吸收熱變形量的方法稱為自然補償法。其彎曲形狀如圖8-所示。油庫管道通常采用自體補償。
圖8- 自然補償器
管道的熱膨脹量較大時,自然補償有難度,常常采用人工補償法。人工補償器有Π形補償器、波紋管補償器及填料式補償器等。Π形補償器的補償能力大、使用范圍廣、作用在固定支架上的軸向推力小、制造簡單、使用維護方便,但其流體阻力較大,如圖8-所示。
圖8- Π型補償器
波紋管補償器包括多個壓制的波紋。其結構簡單、嚴密、體積小,適于空間受限制處。
填料式補償器由管體和滑動套筒組成,并用填料保持伸縮時的密封。它體積小、伸縮性好,但不夠嚴密,要定期更換填料。當管道支座發生沉陷時,還有被卡住的危險。
近年來,金屬軟管作為補償器在油庫中得到了廣泛應用。其補償量大、占地面積小,在大管道中完全取代了Π形補償器。目前在油罐進出油短管和浮碼頭管道上應用較多,可以消除油罐基礎沉降的影響,防止因水位變化而造成的管線拉裂事故。
六、管道敷設管道敷設有地上管道敷設、管溝敷設和埋地敷設三種方式。
地上敷設是將管道放置在地面的管墩或管架上。其特點是直觀、投資省、易檢修、腐蝕小,但會妨礙庫區美觀與交通。
管溝敷設是將管道放在磚、水泥砌成的管溝里,溝內有管架、溝上蓋有水泥板。管溝敷設美觀、受熱應力影響小,但腐蝕較大、維修保養不太方便,還易積聚水與油氣,引起事故。
埋地敷設是將嚴格防腐處理過的管道埋入土壤中。埋地敷設可基本消除熱應力的影響,腐蝕比管溝小,一般無需維修保養,但防腐要求高、費用高。一旦防腐層破壞,會產生電化學腐蝕。滲漏事故不易發現和彌補。
一般根據輸送介質、環境與現場條件確定管道敷設形式。目前油庫管道一般采用地上敷設,橫穿庫內道路時采用管溝敷設,長輸管道大多埋地敷設。圖8-為正在敷設長輸管道。
圖8- 長輸管道敷設
油庫內管道一般按一定方位整齊排列、橫平豎直,盡可能避免交叉并保持一定間距。穿越墻壁時,應采取穿墻套管保護,使管道和墻壁互不影響。為了便于排凈管道內的油品,管道應向泵房方向保持一定順坡。輸送易凝油品的管道應采取防凝措施,保溫層外要有良好的防水層。
埋地輸油管道的管頂距地面在耕種區不應小于0.8m,在其他地段不應小于0.5m。管道與鐵路或道路平行時,其凸出部分距道路應大于3.5m,距道路肩應1m以上。管道穿越鐵路或公路時,交角不宜小于°,并應敷設在涵洞或套管內。套管的兩端應伸出基邊坡2m以上,路邊有排水溝時,應伸出溝邊1m以上。套管頂距鐵路軌面不應小于0.8m,距公路路面不應小于0.6m。管道跨越行駛蒸汽機車和內燃機車的鐵路時,軌面以上的凈空高度不應小于5.5m。管道跨越公路時,路面以上的凈空高度不應小于4.5m。管架立柱邊緣距鐵路不應小于3m,距公路不應小于1m。管道的穿越、跨越段上,不得裝設閥門、波紋管或套筒補償器、法蘭、螺紋接頭等附件。管道一般應采用焊接,特殊需要也可采用法蘭連接。
七、管道的防腐、伴熱與保溫1.管道的防腐防腐是為了延長管道的壽命。管道敷設方式不同,防腐要求也不盡相同。
對于不需保溫的地上管道,管道外壁除銹后涂兩道紅丹漆,再刷兩三道醇酸磁漆即可。如需保溫,加一層玻璃布或鍍鋅鐵皮后,外面再刷兩邊醇酸磁漆。管溝管道極易腐蝕,經除銹、紅丹漆打底后,可刷環氧樹脂漆。埋地管道應根據土壤的電阻率采用不同等級的防腐絕緣或陰極保護,也可采用犧牲陽極的電化學保護措施。埋地管道防腐過去常采用三油兩布甚至四油三布(油指瀝青,布指玻璃布),由于工藝復雜、成本高,逐漸被聚乙烯防腐膠帶代替。除銹后一道底漆,再扎內帶和外帶即可。
為了便于識別與管理,各種管道應按表8-4涂刷成不同的顏色。
油庫工藝管道及設備刷漆規定
工藝管道儲運設備介質名稱顏色設備名稱顏色輕油銀白色保溫油罐中灰色重油黑色不保溫油罐銀白色水深綠色機泵銀白色蒸汽紅色鑄鋼閥門橘黃色(手輪)消防泡沫混合液中紅色鑄鐵閥門紅色(手輪)2.管道的伴熱對于粘度大、易凝結的油品(如潤滑油、重油等)都需要加熱輸送。為了減少輸送過程中的熱損失,除進行管道保溫外,有時還需逐段對管道予以伴熱。
蒸汽伴熱管道鋪設應注意:(1)伴熱蒸汽應從供氣主線上方引下,保持蒸汽壓力穩定。(2)將伴熱管和輸油管緊貼在一起捆牢,外加保溫層。(3)伴熱管尾端應在低點通過疏水器以便排除冷凝水。(4)伴熱盡量不要和輸油管道掃線蒸汽共用起源,以免掃線不嚴或忘記關閥使油品竄入伴熱管,凍凝管道;必須合用時,掃線閥與油管之間必須裝單向閥。(5)由于管內介質存在溫差,伴熱管應在適當距離設置補償管。
3.管道的保溫加熱輸送的油品管道需要保溫,蒸汽管、水管也要保溫。由里到外,管道保溫層依次是防腐層、保溫層、防潮層和保護層。防腐層是在管壁外涂刷一層瀝青底漆或兩邊紅丹漆,以避免管道外壁的氧化腐蝕。保溫層是用玻璃布、泡沫石棉或海泡石等導熱性能低的材料,制成一定形狀包于管子或設備外部,厚度視管徑大小和介質溫度而定。防潮層是用瀝青玻璃布纏繞于保溫層外面,防止雨雪浸入保溫層。最外面是保護層,用0.5mm厚的鍍鋅鐵皮或玻璃布纏繞、石棉水泥抹面。應防止人為損壞,延長保溫層壽命。
很多人搞原油運輸,他們是怎樣運輸
原油即石油,也稱黑色金子,習慣上稱直接從油井中開采出來未加工的石油為原油,它是一種由各種烴類組成的黑褐色或暗綠色黏稠液態或半固態的可燃物質。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成,其主要組成成分是烷烴,此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。可溶于多種有機溶劑,不溶于水,但可與水形成乳狀液。按密度范圍分為輕質原油、中質原油和重質原油。不過不同油田的石油成分和外貌可以有很大差別。什么是長距離輸油管道?
輸油管道可劃分為兩大類:一類是企業內部的輸油管道,其長度一般較短,不是獨立的經營系統;另一類是長距離輸油管道,其管徑—般較大,有各種輔助配套工程,是獨立經營的系統,這類輸油管道也稱干線輸油管道。目前長距離輸油管道長度可達數千千米,原油管道最大直徑達mm,長距離輸油管道的流程見圖6-。
按照所輸送介質的種類,輸油管道又可分為原油管道和成品油管道。
與油品的鐵路、公路、水路運輸相比,管道運輸具有獨特的優點:
(1)運輸量大。
(2)運費低、能耗少,且口徑越大,單位運費越低。
圖6- 長距離輸油管道的流程示意圖
1—井場;2—輸油站;3—來自油田的輸油管;4—首站罐區和泵房;5—全線調度中心;6—清管器發放室;7—首站鍋爐房;8—微波通信塔;9—線路閥室;—維修人員住所;—中間輸油站;—穿越鐵路;—穿越河流;—跨越工程;—車站;—煉廠;—火車裝油棧橋;—油輪碼頭
(3)輸油管道一般埋在地下,比較安全可靠,且受氣候、環境影響小,對環境污染小,其運輸油品的損耗率比鐵路、公路、水路運輸都低。
(4)建設投資小,占地面積少。
雖然管道運輸有很多優點,但也有其局限性:
(1)主要適用于大量、單向、定點運輸,不如車、船運輸靈活多樣;(2)對一定直徑的管道,有經濟合理的輸送量范圍;(3)有極限數量的限制。
不同管徑和壓力下管道的輸油量如表6-4所示,國外幾種方式運輸石油的能源消耗和成本比較如表6-5所示。
表6-4 不同管徑和壓力下管道的輸油量
表6-5 國外幾種方式運輸石油的能源消耗和成本比較
史上今日:大慶至秦皇島輸油管道建成輸油
年月日,中國第一條“地下大動脈”——大慶油田至秦皇島輸油管道正式建成輸油。它的投產,確保了大慶油田原油的外輸,也使管道運輸成為我國繼鐵路、公路、航運、水運之后的第五大新興運輸行業。
如果將石油比做工業的血液,那么,輸送石油的地下管道就堪稱“地下大動脈”,我國第一條石油輸送地下管線就是大慶——秦皇島輸油管線。
年,大慶原油產量突破萬噸,除了大慶龍鳳煉廠加工消化多萬噸外,其余原油都要外運。但是,外運原油的出路只有依靠火車,每天最大運力是4列車約多噸。因為出路不暢,大慶原油的生產只能以運力決定產量,有時不得不被迫關井。與此同時,近在遼寧的各個煉油廠,由于供油嚴重不足而停產,造成了東北地區汽油、煤油、柴油嚴重不足,不僅危及到東北的骨干企業,也影響到交通運輸和工農業生產
因此,國務院決定修建一條全長公里的大慶至秦皇島地下輸油管道。管道運輸主要輸送介質是石油、成品油和天然氣等,其優點是運輸成本低、效率高、不受環境污染、不受氣候和地面條件限制,可以每天小時不間斷輸送,因而在建設和運輸成本上與其它方式的運輸手段相比具有明顯的優越性。建設項目是年8月3日由國家批準的,故名為“八三工程”。設計年輸油能力為萬噸,起點原油溫度—度。整個工程由黑龍江、吉林、遼寧、河北4省分段承建。
由于“八三工程”管道建設戰線長,地質情況變化多樣,中央調集了解放軍舟橋部隊、工程兵、工人、民兵等幾十萬人,在艱苦的條件下,開始了對江河、山林、蘆葦蕩等特殊地質結構進行探踏,使地下“油龍”順利穿越。
經過艱苦卓絕的努力,年月日,大慶油田的原油自“八三工程”的首站大慶林源泵站開始試驗輸出,中間經過東北三省個泵站的聯合運輸,穿越了條大小河流,超過座山嶺,通過次鐵路戰線,行程多公里,于月7日順利到達撫順。
原大慶輸油管理處林源泵站書記奚海斌曾說:“管線有這么大口徑雙線,這在咱們國家歷史上還是第一次,歷史上也是沒有過的。當初從設計到施工,遇到了一系列的困難。當時參戰的解放軍、大慶工人克服了很多困難,還有廣大的科研設計人員,在當年的那種條件下,邊設計邊施工,總結出了我國第一條管道建設的經驗,從無到有,它在我國歷史上應該說是值得紀念的。”
后來,隨著大慶原油產量的進一步增加,又建立了第二條并行管道。這兩條大口徑、長距離輸油管道為解決大慶年產萬噸原油外輸提供了重要保證。
本作品為“科普中國-科技創新里程碑”原創 轉載時務請注明出處
作者: 孔祥宇 [責任編輯: 李浩]
油氣管道輸送是什么?
油氣管道輸送是伴隨著石油工業的發展而產生的。早在年月,美國修建了世界上的第一條輸油管道。該管道直徑為mm,長約km。年美國又建成了世界上第一條長距離輸氣管道。該管道從賓夕法尼亞州的凱恩到紐約州的布法羅,全長km,管徑為mm。
我國于年建設了第一條從新疆克拉瑪依油田到獨山子煉油廠的原油輸送管道。該管道全長km,管徑mm。年又建設了第一條天然氣輸送管道。該管道從重慶巴縣的九龍坡至巴南區,全長.km,管徑mm,簡稱巴渝線。年,我國建成了格拉成品油輸送管道。該管道起于青海省的格爾木,止于西藏的拉薩,位于世界屋脊的青藏高原,是海拔最高的成品油管道,管道全長km,管徑mm。此后,隨著大慶、勝利、華北、中原、四川等油氣田的開發,興建了貫穿東北、華北、華東地區的原油管道網,川渝天然氣環網,忠武、陜京、澀寧蘭等天然氣管道以及西氣東輸天然氣管道系統等。到年,我國已建成的油氣管道總長度已超過×km,初步形成了橫跨東西、縱貫南北、覆蓋全國、連通海外的油氣管網格局。
一、油氣輸送管道構成
油氣輸送管道的類型很多,分類方法不一。如按長度和經營方式分可將油氣輸送管道分為油田內部的管道和長距離油氣輸送管道。按被輸送介質的類型不同,可將油氣輸送管道分為原油輸送管道、成品油輸送管道、天然氣輸送管道、油氣混輸管道等。按管道所處的位置不同,可將油氣輸送管道分為陸上輸送管道和海底輸送管道等。下面主要介紹長距離輸油管道和長距離輸氣管道的構成。
1.長距離輸油管道的構成
長距離輸油管道由輸油站、線路以及輔助配套設施等部分構成,如圖7-所示。
圖7- 長距離輸油管道的構成
1—井場;2—轉油站;3—來自井場的輸油管;4—首站主要設施;5—調度中心;6—清管器發放區;7—首站鍋爐房等輔助設施;8—微波通信塔;9—線路閥室;—宿舍;—中間站;、、—穿越鐵路、河流工程;—末站;—煉廠;—裝卸棧橋;—裝卸港口
輸油站的主要功能就是給油品加壓、加熱。按所處的位置不同,輸油站可分為首站、中間站和末站。管道起點的輸油站稱為首站,其任務是接收油田集輸聯合站、煉油廠生產車間或港口油輪等處的來油,經計量、加壓、加熱(對于加熱輸送管道)后輸入下一站。首站一般具有較多的儲油設備,加壓、加熱設備和完善的計量設施。
油品在沿管道的輸送過程中,由于摩擦、散熱、地形變化等原因,其壓力和溫度都會不斷下降。當壓力和溫度降到一定程度時,為了使油品繼續向前輸送,就必須設置中間輸油站,給油品增壓、升溫。單獨增壓的輸油站稱為中間泵站;單獨升溫的輸油站稱為中間加熱站;既增壓又升溫的輸油站稱為熱泵站。根據功能的不同,中間站通常設有加壓、加熱設施,一定的儲油設施,清管器收發設施等。中間站應設有越站流程。
末站是位于管道終點的輸油站(庫),其作用是接收管道來油,儲存油品或向用戶轉運。末站一般設有較多的儲油設備,較準確的計量設施、轉輸油設施和清管器收發設施。
長距離輸油管道的線路部分包括管道本身,沿線閥室,通過河流、山谷等障礙物的穿(跨)越構筑物等。輔助設施包括通信、監控、陰極保護、清管器收發及沿線工作人員生活設施等。
2.長距離輸氣管道的構成
長距離輸氣管道的構成與長距離輸油管道類似,也包括首站、中間站、末站、干線管道以及輔助設施等部分,如圖7-所示。
輸氣管道首站的主要功能是接收天然氣處理廠的來氣,進行分離(干燥、除塵)、調壓和計量后送入輸氣干線。與輸油不同的是,由于采氣井的壓力都比較高,且天然氣采出、處理、輸送的各環節都是密閉的,為了充分利用氣井壓力,通常情況下,長距離輸氣管道的首站大多不設增壓設備,可依靠氣井余壓軸至下一站,如陜京線的第一個增壓站就設在離管線起點km處。
圖7- 長距離輸氣管道的構成
根據功能不同,輸氣管道的中間站可分為接收站、分水站和壓氣站等。接收站的功能是接收沿線支線或氣源的來氣;分水站的功能是向沿線的支線或用戶供氣;壓氣站的功能是給氣體增壓。
輸氣管道末站的功能是接收管道來氣、分離、調壓、計量后送入用戶配氣站。若末站直接向城市輸配氣管網供氣,末站也可稱為城市門站。在有條件的地區,末站應建設地下儲氣庫,以調節供氣的不平衡。
二、輸油管道的特性及運行控制
(一)輸油管道的特性
1.水力特性
油品在管道中流動的過程中,其壓能逐漸降低,常稱為壓降。壓降主要包括沿程壓降(習慣上稱為管道摩阻)、局部壓降和位差壓降。
(1)沿程壓降:主要是油品流過直管段時,由于油品與管壁、油品與油品之間的摩擦所消耗的壓能。可通過達西公式計算求得:
式中 hL——管道的沿程阻力損失,m;
λ——沿程摩擦阻力系數,無量綱,與流體的流態相關;
g——重力加速度,m/s2;
v——油品的運動速度,m/s;
d——管道的內直徑,m;
L——管道的計算長度,m。
(2)局部壓降:是指油品流過各種管件或閥件時所消耗的壓能。長距離輸油管道的壓能損失以沿程阻力損失為主,局部阻力損失比較小,一般不單獨計算,而是根據管道沿線的地形起伏情況不同,取干線長度的1%~2%作為沿線的局部摩擦阻力損失的附加長度,合并在管道沿程摩擦阻力損失的計算長度中一并計算。通常,在地形比較平坦的地段,取局部壓降的附加長度為沿程壓降計算長度的1%;在地形起伏比較大的地段取2%;其他地段可在1%~2%之間取值。
(3)位差壓降:是指管道沿線地形變化引起的被輸送油品在管道中動水壓力的升高或降低。一定管段內的位差壓降只與該管段的終點與起點的海拔高度有關,與管段的中間地形變化無關。管段的位差壓降等于計算段終點與起點的海拔高度之差。
油品在管道輸送的過程中,所消耗的壓能是由泵機組提供的。為此,管道沿線應設置一定的輸油泵站,以滿足油流流動所消耗的壓能。布置泵站時,通常是先根據管道的工作參數,在管道縱斷面圖上畫水力坡降線,初步確定泵站的可能布置位置,再綜合考慮管道走向的人文、地質、環境、交通、生活等情況對站址進行適當調整。
2.熱力特性
輸送“三高”油品的常用方法是加熱輸送,其目的是提高油品溫度,避免油流在管道中凝固;減少油品中石蠟、膠質等的析出及在管壁的凝結;降低油品黏度,減小管道壓降。
油流在管道內流動過程中的溫降與數量、環境溫度、散熱條件、油溫等諸多因素有關,加熱輸油管道中油流溫度沿線的變化規律可用舒霍夫溫降公式計算,即:
式中 G——管道的質量數量,kg/s;
K——油流通過管壁向管道鋪設處周圍環境的傳熱系數,W/(m2·℃);
l——溫度計算點離加熱站出口的距離,m;
t0——管道周圍介質的溫度,℃;
tc——加熱站的出站油溫,℃;
tl——距出站l處的油溫,℃。
C——平均輸送溫度下油品的比熱容,J/(kg·℃),
D——管道的計算直徑(對于無保溫的管道,取鋼管的直徑;對于有保溫層的管道,取保溫層內外直徑的平均值),m。
實際上,加熱輸油管道的熱能和壓能的供求是相互聯系、相互影響的。增加熱能的供應,輸送溫度升高,油品黏度降低,管道摩擦阻力減少。增加壓能供應,一方面數量增加,溫降變慢;另一方面,在較高的壓力下,可以輸送溫度較低的流體。在這相互聯系和影響的兩種能量中,熱能是起主導作用的。因此對加熱輸油管應綜合考慮其熱力特性和水力特性,按熱力特性計算全線所需的加熱站數,按水力特性確定全線所需的泵站數,然后在管道的縱斷面圖上進行加熱站、泵站布置并進行校核和調整。
(二)輸油管道的運行控制
1.運行參數的調節與控制
在輸油管道的運行過程中,由于受到諸多因素的影響,其運行工況將發生一定程度的變化。因此在管道的實際運行過程中,有時需要對參數進行調節和控制。
調節一般以輸送量作為對象,控制一般以泵站的進出站壓力作為對象。
輸送量調節的方法很多,常用的有改變泵的轉速、車削泵葉輪、拆卸多級離心泵葉輪級數、大小泵匹配、進出口節流等。
壓力調節的目的是保證管道運行過程中的穩定性,其調節的對象是輸油站的進出站壓力。壓力調節的常用措施是改變輸油泵機組的轉速、節流和回流。
2.輸油管道中的水擊及其控制
輸油管道系統正常運行過程中,其流態是穩定的。但在實際生產過程中,需要進行泵的啟停、閥門的啟閉、流程的切換等操作。這些操作都將會使管道中流體的流速發生突變,從而引起管內壓力的突變,這種現象稱為水擊。
水擊危害主要體現在兩個方面:一是超壓危害,可能使管道系統的壓力超過管道的承壓能力造成管道的破壞;二是減壓損壞,可能使管道系統的壓力低于正常工作壓力,致使管道失穩變形。當然,水擊產生的壓力波也可能會向上游或下游傳播,對上游或下游的泵站特性產生一定影響。因此,應采取有效措施對水擊危害加以控制,常用的方法主要有泄壓保護、調節閥自動調節、泵機組自動停運等保護措施。
泄壓保護是在管道可能出現超壓的位置,安裝專用的泄壓閥門,在出現水擊超壓時,打開泄壓閥門從管道中泄放一定數量的液體,從而使管道內壓力下降,避免水擊危害。
調節閥自動調節保護是根據管道運行壓力的變化自動對閥門的開啟度進行調節,以滿足保護管道系統的要求。調節閥自動調節保護大都與其他保護措施配合使用。
泵機組自動停運就是在泵站的吸入壓力過低、出站壓力過高時,通過自動控制系統停運一臺或多臺輸油泵,以降低泵站的能量輸出,減小泵站的輸送量,使出站壓力下降,進站壓力升高。這種方法主要用于串聯泵機組泵站的保護。
三、油品的順序輸送
油品順序輸送是指在一條管道內,按照一定的批量和次序,連續地輸送不同種類的油品。由于經常性變換輸油品種,所以在兩種油品交替時,在接觸界面處將產生一段混油。混油產生的因素主要有兩個:一是由于在管道橫截面上,液流沿徑向流速分布不均勻,使后邊的油品呈楔形進入前面的油品中;二是由于管道內液體的紊流擴散作用。
(一)混油的檢測
為了指導順序輸送管道的運行管理,需要對兩種油品交替過程中的混油情況進行檢測。目前常用的混油濃度檢測方法有密度法、超聲波法、記號法等。
密度法是利用混合油品的密度與各組分油品的密度、濃度之間存在線性疊加關系的原理進行檢測的。此法是在管道沿線安裝能自動連續測量油品密度的檢測儀表,通過連續檢測混油密度的變化,檢測混油濃度的變化。
超聲波法是根據聲波在不同密度油品中的傳播速度不同的特性而進行檢測的。在常溫條件下,油品的密度越大,聲波在油品中的傳播速度就越快。混油濃度的超聲波法就是根據這一原理,在管道沿線安裝超聲波檢測儀表,通過連續測量聲波通過管道的時間,確定管內油流的密度,從而檢測混油的濃度。
記號法檢測是先將熒光材料、化學惰性氣體等具有標識功能的物質溶解在與輸送油品性質相近的有機溶劑中,制成標識溶液。使用時,在管道起點兩種油品的初始接觸區加入少量的標識溶液,該標識溶液隨油流一起流動,并沿軸向擴散,在管道沿線檢測油流中標識物質的濃度分布,即可確定混油段和混油界面。
(二)減少混油量的措施
在油品的順序輸送中,我們總是希望盡量減少混油量,控制混油量的措施有很多,首先我們可以采用先進、合理的技術工藝措施來減少混油量(例如簡化流程,加大交替油品的數量,采用密閉輸送流程等);其次是采取一些專門的措施來減少混油量,如機械隔離法和液體隔離法等。
機械隔離法是將一定的機械設施投放于兩種油品中間,將兩種油品隔離,以減少油品的混合。常用的隔離設施有橡膠隔離球和皮碗形隔離器等。
液體隔離法是在兩種交替的油品之間注入隔離液,以減小混油量。常用作隔離液的物質有:與兩種油品性質接近的第三種油品、兩種油品的混合油、水或油的凝膠體、其他化合物的凝膠體等,其中凝膠體隔離液具有較好的應用特性。
(三)混油的處理方法
處理混油的方法主要有兩種:一是在保證油品質量標準要求的前提下,分批將混油摻入純凈油中銷售或降級使用。如在順序輸送汽油和柴油時,可把汽油濃度高的混油段接收在汽油混油儲罐中,柴油濃度高的混油段接收在柴油混油儲罐中,將兩種混油分別小批量地摻入汽油和柴油的純凈油中銷售。這種方法適用于混油程度較輕且終點兩種油品的銷售量都較大的情況。二是將混油就近輸至煉油廠加工處理。這種方法適用于混油程度較重,或終點混合油品的純凈油銷售量較小的情況。
四、輸氣管道及城市燃氣輸配
天然氣管道是陸上輸送大量天然氣唯一的手段。海上運輸天然氣的方法之一是將天然氣先降到-℃成為液化天然氣,然后裝船運輸,運到目的地以后加溫又由液態轉為氣態,恢復天然氣的性能。海上另一種天然氣輸送方法仍然是敷設海下輸氣管道。大西洋中的北海油田所產的天然氣就是用km的海下管道輸到英國和歐洲大陸的。
天然氣的主要成分是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和其他烴類,還有少量硫化氫、二氧化碳和水蒸氣,有時氣井中還帶有冷凝液和水等液體。在進入管道前必須在處理場除去硫化氫和二氧化碳等。
天然氣管道有以下幾個特點:一是輸氣管道是個自始至終連續密閉帶壓的輸送系統,不像輸油系統有時油品進入常壓油罐;二是天然氣管道更直接為用戶服務,直接供給家庭或工廠;三是天然氣密度小,靜壓頭影響小于油品管道,設計時高差小于m靜壓頭可忽略不計,輸氣管道幾乎不受坡度影響;四是天然氣是可壓縮的,因此不存在突然停輸產生的水擊問題;五是天然氣管道比輸油管道更要重視安全;六是天然氣管道與城市煤氣管道不同,天然氣來自氣井起始的壓力比城市煤氣高,天然氣管道進入城市總站以后要減壓到城市管網壓力才能向城市供氣。
一個完整的城市配氣系統主要由以下幾部分組成:
(1)配氣站。配氣站是城市配氣系統的起點和總樞紐,其任務是接受干線輸氣管的來氣,然后對其進行必要的除塵、加臭等處理,根據用戶的需求,經計量、調壓后輸入配氣管網,供用戶使用。
(2)儲氣站。儲氣站的任務是儲存天然氣,用來平衡城市用氣的不均衡。其站內的主要設備是各種不同種類的儲氣罐。實際中,配氣站和儲氣站通常合并建設,合稱儲配站。
(3)調壓站。調壓站設于城市配氣管網系統中的不同壓力級制的管道之間,或設于某些專門的用戶之間,有地上式和地下式之分。站內的主要設備是調壓器,其任務是按照用戶的要求,對管網中的天然氣進行調壓,以滿足用戶的需求。
(4)配氣管網。配氣管網是輸送和分配天然氣到用戶的管道系統。根據形狀可分為樹枝狀配氣管網和環狀配氣管網。前者適用于小型城市或企業內部供氣,其特點是每個用氣點的氣體只可能來自一個方向;環狀配氣管網可由多個方向供氣,局部故障時,不會造成全部供氣中斷,可靠性高,但投資較大。
以上就是俊星環保對于隔油井管道運輸(隔油井廠家)問題和相關問題的解答了,隔油井管道運輸(隔油井廠家)的問題希望對你有用!
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