兰郑长成品油管道投产运行问题

兰郑长成品油管道投产运行问题 油气储运 Oil&GasStorageandTransportation 兰郑长成品油管道投产运行问题 高宏扬王鹏张昊刘军.丁俊刚孙明君 (1.中国石油北京油气调控中心;2.中国石油管道分公司) 高宏扬等.兰郑长成品油管道投产运行问题.油气储运,2010,29(12):952—953. 摘要:2009年兰郑长成品油管道试运投产期间,出现了流量监测设备不具备投用条件,充水初 期流量控制难度较大,兰州低压区停泵超压,清管器发送时机选择不当,气阻影响 输油泵正常运行, 以及过滤器误切换等问题.指出了问题产生的原因及相应的处理,比如根据泵机组的"流量一 扬程"特性曲线,通过计算泵机组提供的扬程,推断出站流量;控制干线流量的出站调节阀开度宜小 不宜大;在给油泵和输油主泵之间设置安全阀;在水充满0号高点和7号阀室的第2个u形管段 后发球等.其中的实践经验对今后成品油管道的投产作业具有工程借鉴意义. 主题词:成品油管道;投产;试运行;问题;流量;清管器 1管道投产概况 兰郑长(兰州一郑州一长沙)成品油管道始于我 国西部重要的石油加工基地和中转站兰州,途经甘 肃,陕西,河南,湖北,湖南5省67个市县,终至湖南 长沙,由1条干线管道和15条支线管道组成,全长 近3000km,最大输量1500×10t/a.为了保 证管道安全投运,进行了吹扫和试压.2009年3月 3O日10:00至2009年4月16日5:03,将368km 长的管段注满水,共计106595m.,累计运行197h, 平均排量840m./h.2009年4月l7日16:00开始 向兰郑管段投油,2009年5月16日1:()()混油头到 达郑州站,累计输油333061m.,累计运行501h,平 均排量664m./h.郑州一阳逻管段于2009年8月 9日开始输水21500m.,2009年8月12日投油试 运行;2009年8月23日水头到达距离阳逻油库 9km的62号阀室后开始排水,次日混油头到达62 号阀室. 2问题与讨论 2.1试运行投产期间的流量监测 在管道充水初期,站场用于计量瞬时流量的超 声波流量计需要检验,暂不具备投用条件.为了解 决在此期间的流量监测问题,根据泵机组的"流量一 扬程"特性曲线,通过计算泵机组提供的扬程,分析 推断出站流量.以2009年3月30日兰郑长管道兰 郑段为例,兰州首站末台泵的出口汇管压力为 11.6MPa,入口压力为7.5MPa,扬程为4l8rn. 由末台泵"流量一扬程"特性曲线查出418m扬程 对应的流量为660m./h,满足投产要求.同 理,也可以根据不同投产阶段的流量要求反算泵的 出口压力,并以此来控制出站调节阀的开度. 2.2充水初期的流量控制 在试运投产初期,由于管道背压尚未建立,因此 增大了控制干线流量的难度.在此阶段,需正确控 制干线流量的出站调节阀开度,并根据流量情况逐 渐调节阀门开度.比较常见的错误是按照管道建立 正常背压的经验来调节阀门开度,这样会造成出站 流量过高,泵机组电机负荷过大. 投产初期,在兰州首站启动给油泵,输油主泵 后,出站调节阀短时间内调节幅度过大,开度达到 4O,导致过泵流量过大,给油泵进出口压力基本相 当.对照泵特性曲线图判断流量约为1000m./h. 出站调节阀开度降至24后,管道外输流量降至 700m./h. 目前成品油管道站场均为离心式输油泵,一般 启泵程序为先启动电机再开启泵出口阀门,所以出 站调节阀的开度控制幅度宜小不宜大.对于均为变 频泵机组的站场,一般不设出站调节阀,可以利用泵 作者简介:高宏扬,工程师,1977年生,2006年硕士毕业于中国石油大学(北京)石油 与天然气工程专业,现主要从事成品油管道的运行管理工 作.电话:010—59983891.Email:hygao@petrochina.corn.cn 机组出口阀以"就地"状态控制阀门开度. 2.3兰州首站低压区的超压问题 兰州首站401号主泵和409号单向阀上游管道 设计压力为2.0MPa,下游管道设计压力为9.9, 14.0MPa.在停输过程中,401号主泵出口高压区 压力向泵人口低压区回窜,造成低压区压力超过设 计压力.分析发现,泵机组停运后,泵出口汇管单向 阀413号复位不及时,高压经过泵体传递到低压区 是导致超压的主要原因.在给油泵和输油主泵之间 设置安全阀,通过安全阀的压力泄放,解决了停泵超 压的问题. 2.4气一水界面清管器发送时机的选择 在气一水界面发送清管器的目的通常是确定水 头位置,并推出管道气体和滞留在管内的杂质.要 综合考虑大落差管道上下游清管站的里程,高差,水 头位置等因素,合理确定清管器的发送时问,对于落 差较大的U形管段而言,在水头经过上游高点站 场,但未充满U形管段之前即发送清管器是不合适 的.另外,由于清管器自重的影响,清管器的运行速 度会大于水头的运行速度,造成清管器超前于水头 位置,非但不能用来确定水头位置,还有可能损坏清 管器.在兰郑长成品油管道投产运行中,由于0号 和1号高点之间没有清管站,所以水充满第1个u 形管段后没有发球.在水充满0号高点和7号阀室 的第2个u形管段后,才具备发球条件,此时清管 器并非用于确定水头位置,而是用于推出管内气体 和杂质.依现场记录,2009年3月30日14:30水 头到达关山泵站,2009年3月31日16:35气一水 界面清管器到达关山泵站. 2.5气阻对输油泵的影响 气阻会造成管道运行压力过高,甚至导致出站 触发压力开关甩泵.2009年3月30Et 压力过高, 20:42关山泵站进站压力由0.57MPa迅速升至 1.95MPa,同时兰州首站出站压力由9.30MPa迅 速升至10.26MPa.为消除安全隐患,紧急停运上 述两站输油泵.分析发现,虽然关山站进行了站内 充压排气,但是关山出站下游为下坡段,管道内残留 的气体进入关山站而造成管道压力过高.待水充满 该管段后,兰州,关山两站输油泵运行正常. 2.6张家川过滤器误切换 2009年4月15日张家川站102号过滤器后压 力变送器进水,现场关闭其一次阀门后,该压力变送 器无法取值,造成102号过滤器前后压差过大的假 象(102号过滤器前压力为2.53MPa,后压力为 0.8MPa),导致101号过滤器前阀门113号自动全 开,执行过滤器自动切换功能. 兰郑长成品油管道具有距离长,口径大,压力 高,多分输和注入,多油品顺序输送的特点,沿线地 形复杂,属于典型的大落差管道,其建成投产为我国 成品油管道的试运投产积累了宝贵的技术经验. (收稿日期:20091029) 下期要目 应用非线性隐式迭代法回归含蜡原油 触变模型…………………………柳建军等 水平定向钻管道穿越孔底泥浆的 力学特性…………………………蔡亮学等 浅水海底混输管道设计压力的 确定方法……………………………张伟等 大型LNG储罐角部绝热结构的 温度场分析………………………朱鸿梅等 埋地管道周围土壤湿热耦合相变过程 的数值计算………………………付吉强等 成品油输送管网水力模型 与仿真……………………………梁璇玑等 埋地热油管道非稳态传热的 环道试验……………………………王龙等 石西一克拉玛依输油管道双管输 送经济分析…………………………谢萍等 陡坡隧道大口径管道施工 实践………………………………雷礼斌等 超声计量系统在中乌输气管道 的应用………………………………于栋等