低输量原油管道的安全性分析__期刊目录网,论文发表,发表论文,职称
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时间：2011-02-25 14:43
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摘要：根据热油管道的工作特性，分析管道输量降低时对原油管道运行参数的影响，找到低输量原油管道运行中的各项不稳定因素，并且提出安全防护的措施，以保证低输量原油管道的安全运行。
关键词：原油管道；低输量；安全分析
低输量是指管道输量低于加热正输允许的最低输量，而低输量问题是指管道在这样的输量下能否平稳运行。低输量导致原油进站温度下降，而我国盛产“三高”(高含蜡、高粘度、高凝点)原油，其流动性能受温度影响很大，所以我国原油管道在低输量运行出现的问题十分突出。因此，有必要分析原油管道工作特性，找出低输量对原油管道运行安全的影响，提出安全措施及建议，以加强管理、保证管道的安全运行。
1. 低输量对原油管道工作特性的影响
原油管道能够正常运行的基本要求是，提供的压力能要大于克服位差和摩阻损失产生的压力消耗。对一条已建成的管道，其高程差是不变的，而管道摩阻损失的变化较大。因此，以下主要分析低输量对管道摩阻的影响。每米管路摩阻计算公式为：
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1．1管道沿线温度下降
加热输送原油温度与管外环境温度相差大，在径向温差的作用下原油不断向外散热，沿线温度逐渐降低。当输量减少时，油流速度减慢，这样单位油流在管内散热时间加长，使管道沿线温度下降更快。
1．2原油粘度上升
输量降低使油温下降，而含蜡原油的流变性受温度影响很大。当油温较高时，含蜡原油呈牛顿流体的特性。当油温高于凝固点10℃左右时，高含蜡原油已具有非牛顿流体的特性，而非牛顿流体的流变参数随温度的变化要比牛顿流体激烈得多。以高含蜡的大庆原油为例，其凝固点在30℃左右，而其反常点一般在40℃左右。实验测得大庆原油的流变曲线如图l所示。可以看出，随着温度的降低，原油的表观粘度增大。而剪切速率越低，粘度增大速度就越快。
热油管道输量降低，使管内油温下降。同时，输量越低，管道内速度就越慢，剪切速率也越低。所以，随着原油输量的降低，其表观粘度上升幅度将不断加大，原油的流动性能也就越来越差。
1．3管道当量直径减小
热油管道内壁的结蜡情况主要受到油温、油壁温差、流速、杂质和管道运行时间的影响。输量降低使得原油的流速和温度都下降，温度下降使得管壁的凝油层加厚，而流速降低会减少对凝油层的冲刷，使结蜡强度增强。同时，流速降低使管内层流管段加长，而层流状态下含蜡原油的结蜡情况要比紊流严重。因此，输量越低，原油的结蜡速度越快，管道的当量直径也就越小。
由以上分析可知，热油输量下降将使热油管流的层流段加长和热油的温度下降，随之引起热油粘度升高，管内结蜡加快、通流面积减少，这些都将使管道摩阻增加。在低输量下，单位热油所产生的摩阻增大了，而且随着输量的降低摩阻会增大得更快，但是，输油泵可以提供给每单位油品的压力只能在一定范围内变化，因此，低输量运行的热油管道能量平衡的稳定性下降了。
2. 原油管道低输量运行中的不稳定性
2．1管道运行工况的不稳定
管道输送系统的工况点，是建立于泵和管道系统能量供求关系平衡的基础上的，如图2所示，泵站特性曲线Q一H和管路损失特性曲线Q一∑h和的交点M就是泵和管路的工作点。如果外部条件变化，使压力的[供给]&g
