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

丁高宋

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。同时，不难发现，Re1值仅与管道绝对粗糙度以及管道直径有关，在长输管道中，可能存在局部管道材质、变径等因素的变化导致Re1值变化，油品移动存在的区域也将发生变化，最终导致阻摩系数λ的变化。

（3）阻摩系数λ及hl核算。根据上表Re值的计算结果，核算不同粘度以及不同流量下阻摩系数值，从而核算管道压降hl值。根据上表hl计算结果，可以发现：（1）油品粘度不变，流量从1390m3/h至1890m3/h变化时，沿途管道阻力系数λ值与油品流量变化成正比，管道压降hl与阻力系数λ值成正比，因此在粘度一定的情况下，管道压降hl随流量的增大而增大；（2）管道油品流量一定时，运动粘度从6.935mm2/s至15.15mm2/s变化时，沿途管道阻力系数λ值与粘度变化成正比，管道压降hl与阻力系数λ值成正比，因此在油品流量一定的情况下，管道压降hl随粘度的增大而增大。（3）根据总压降公式，忽略局部摩阻，定义计算高程差724m，以粘度6.935mm2/s，流量1390m3/h为例，则总压降H=535.2+724=1259.2m。

4结束语

原油长输管道运行应当遵守“首站不超压，末站不欠压，沿途泵站平稳接收、输送”的基本原则，首站泵站需充分考虑长输管道沿阻及实际高程等因素，以较理想的压力启输油品。根据启输压力及实际高程设置沿途泵站，同时沿线泵站需根据油品进站压力、后端管道沿阻压降情况以及高程变化等因素，合理转输油品；最终保证末站在额定压力下接收长输管道油品。不同性质的油品在长输管道中输送过程流动模式会有所不同，同种油品不同流量工况下流动模式也会有所不同，而流动模式的不同将会导致沿阻及压降不同，所以，长输管道运行管理过程中需明确输送油品的种类、性质、混合情况等，从而合理估算油品长距离输送所需压能，为首站及末站的平稳运行奠定基础。长输管道因长距离输送，无法做到全线巡检，所以，根据油品性质核算的沿阻及压降，合理调整首战及沿途泵站压力及流量，将为保证长输管线“安全、平稳、环保”运行提供最基础的数据支持。

参考文献

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