地形起伏地區(qū)原油輸送管道工藝優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

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1、l6石油工程建設(shè)2011年10月★★★★★★黼梁志敏，金勁松2，楊毅(1．中國(guó)石油北京油氣調(diào)控中心，北京100007，2．中國(guó)石油天然氣勘探開發(fā)公司，北京100010)摘要：在地形復(fù)雜地區(qū)，輸油管道承受的動(dòng)、靜水壓力較高。管道的合理設(shè)計(jì)對(duì)于保障其安全運(yùn)行非常重要。三塘湖原油外輸管道途經(jīng)戈壁灘地區(qū)，先后翻越南北天山，途經(jīng)地區(qū)地形地貌復(fù)雜，地形起伏大，最大高差接近3000m，同時(shí)季節(jié)輸量變化大。針對(duì)這種情況，根據(jù)設(shè)計(jì)輸量，經(jīng)過(guò)熱力、水力計(jì)算以及動(dòng)靜水壓力校核，對(duì)三塘湖原油外輸管道的線路和站場(chǎng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)提出的兩種方案進(jìn)行了優(yōu)化．并從總投資和運(yùn)行耗能方面進(jìn)行了分析對(duì)

2、比，選擇出技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能更加優(yōu)越的方案。關(guān)鍵詞：原油管道；復(fù)雜地形；大高差；優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TE973．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—2206(2011)05—0016—030引言3000高點(diǎn)1<2^m高點(diǎn)f2762m隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，油氣管道的建設(shè)規(guī)模及2500／,／V／~．S一，。

3、2000里程數(shù)量日益擴(kuò)大，由于地形的限制，輸油管道經(jīng)／、1500常面臨穿越復(fù)雜起伏地形的情況。起伏地區(qū)輸油管／＼1Oo0道所承受的動(dòng)、靜水壓力較高，管道的合理高效設(shè)<5007l1m計(jì)對(duì)于保障其安全運(yùn)行具有重要意義。在保障任務(wù)OO102030405O59708O92112

4、132152172192輸量的條件下，我們以能耗及工程投資較低為標(biāo)準(zhǔn)，里程／km對(duì)三塘湖油田原油外輸管道進(jìn)行了工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)，圖1線路縱斷面示意為該管道的工程建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也為其根據(jù)線路縱斷面圖分析，線路0～59km段的他地形起伏地區(qū)原油管道的工藝設(shè)計(jì)提供了參考。靜高差為2011m；69～116km的靜高差為752m，1工程背羊景￥￥￥￥116～196km為翻越天山下山段，大落差為2071m。三塘湖油田是吐哈油田新的油氣增長(zhǎng)點(diǎn)，儲(chǔ)油2工藝設(shè)計(jì)的基本思路上產(chǎn)的新區(qū)快。三塘湖原油外輸管道設(shè)計(jì)規(guī)模為在上山段，輸油泵揚(yáng)程主要用來(lái)克服靜液柱壓100萬(wàn)t／a，全長(zhǎng)約

5、196km，線路起點(diǎn)由三塘湖油力，根據(jù)國(guó)內(nèi)、外長(zhǎng)輸油管道的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在泵站田牛圈湖首站開始，沿戈壁灘向東南先后翻越北天中不宜選擇輸油泵串聯(lián)運(yùn)行．輸油泵應(yīng)為并聯(lián)方式山、南天山，穿過(guò)312國(guó)道、蘭新鐵路，至西部管運(yùn)行；目前小流量、大揚(yáng)程的輸油泵國(guó)外與國(guó)內(nèi)產(chǎn)道鄯一蘭干線四堡泵站，實(shí)現(xiàn)與西部原油管道的對(duì)品的最高揚(yáng)程為900m．對(duì)應(yīng)管道承壓7．8MPa．接，將原油輸至蘭州進(jìn)行煉制。該管道途經(jīng)地區(qū)據(jù)此確定管道設(shè)計(jì)壓力8．0MPa，同時(shí)確定全線泵地形地貌異常復(fù)雜，地形起伏大，最大高差接近站數(shù)量。3000m，同時(shí)季節(jié)輸量變化大，這給管道的工藝在下山段，由于下坡段的高差所具有的勢(shì)

6、能比設(shè)計(jì)帶來(lái)了較大困難正常輸量下的沿程摩阻大很多．導(dǎo)致運(yùn)行中低點(diǎn)處線路兩次翻越天山，高點(diǎn)1在北天山59km動(dòng)水壓力較高，停輸時(shí)則靜水壓力超高。借鑒庫(kù)一處．高程2722m，中間為高臺(tái)平地，高點(diǎn)2在翻鄯管道、蘭一成一渝管道的成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)設(shè)置越南天山116km處，高點(diǎn)2762m，線路縱斷面如減壓站。圖1所示初選管道直徑為273．1mm、219．1mm，同時(shí)第37卷第5期梁志敏等：地形起伏地區(qū)原油輸送管道工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)17為熱油管路；根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，1976年建成的房D273．1mm×5．6mm，經(jīng)濟(jì)流速為1．0m／s；另一種山一北京原油管道長(zhǎng)71km，用厚50mm聚氨

7、酯泡為D219．1mm×5．6mm，經(jīng)濟(jì)流速為1．12m／s。再沫塑料作為保溫層；中洛、花格原油管道也采用聚通過(guò)水力、熱力計(jì)算來(lái)確定合適的管徑。氨酯泡沫塑料作為保溫層；1989年建設(shè)的阿一賽3．2方案一(全線采用D219．1mm管道)輸油管道地處內(nèi)蒙古錫林浩特境內(nèi)，冬季嚴(yán)寒，凍根據(jù)設(shè)計(jì)輸量，經(jīng)過(guò)熱力、水力計(jì)算以及動(dòng)土層厚250CITI，原油輸量60萬(wàn)～120萬(wàn)t／a，平均靜水壓力校核，進(jìn)行了線路站場(chǎng)設(shè)計(jì)，共設(shè)置站溫度下的黏度為90～100mPa·S，管道長(zhǎng)度361場(chǎng)7座，分別為首站、1泵站、2泵站、3熱泵km、管徑273mm、壁厚7mm，采用厚40mm聚站、4熱

8、泵站、5熱站(減壓站)、末站(減壓氨酯泡沫塑料作為保溫層，目前生產(chǎn)運(yùn)行良好，對(duì)站)，各站之間距離分別為：20km、15km、17km、本工程有很大的借鑒意義，因此本工程也采用厚56km、29km、59km；各站高程為：711m、1210m、40mm聚氨酯泡沫塑料作為保溫層。1788m、2324m、2109m、1480m、691m。冬季3工藝方案(地溫3．5℃)不同輸量條件下工況計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3．1初選管徑1；其中輸量1為100萬(wàn)t／a，輸量2為4O萬(wàn)t，a；根據(jù)設(shè)計(jì)輸油量100萬(wàn)t／a，按照1～2m／s輸量100萬(wàn)t／a時(shí)的水力坡降見(jiàn)圖2：輸量40萬(wàn)t／a的經(jīng)濟(jì)流

9、速，初步選擇兩種規(guī)格的管