施工应用
输油管道密闭输送水力状态与水击保护研究
董超张超刘佳(中国石油工程建设公司北京设计分公司，北京100101)
摘要：管道建设对石油建设工程和国民经济的高违发展有着十分重要的意义，管道输送方案也从较早前使用的劳接输送方案渐渐向密用输送方案进行发展，密阅输送方案在国内外长输管道项目中都有着较好的生产实残，近年来呈现迅猛的发展态势。本文就长输输油管道密闭输送方案进行了简要介绍，对管道事款工流做出相应的分析，并对水击保护指施提出了可行建议。
关键词：输油管道；水力状态；密闭输送；水击
近年来，长输管道输送有了十分迅的发展，本文简单阐述了输油管道密闭输送水力状态，并对如何进行水击保护提出了合理建议，对密闭管道输油系统有一定的参考意义。
1输油管道密闭输送方案 1.1输油管道密闭输油系统
密闭输送是比较先进的输送方式，各中间泵站没有旁接罐，原油从首站进人管道后直到进人管道末站或密闭段末站储罐为止，一直在不接触大气的密闭状态下输送，中间站的进站压力通常为几百干帕，甚至更高，全线各个泵姑间的输送量相同。但各泵站的出站压力则可以不同。相比旁接输送，动能消耗较小，原油轻馏分损失少。
由于密闭输油系统的整个管道是一个密闭的连续水力系统，因此具有一定的特点。首先，由于是审联的体系，各个站点的输油量是相等的。其次，各个站点的进站压力和出站压力是相互影响的。固此密闭输油系统全线的工况是由全线的重点余站特性曲线和总的管路特性曲线来判断的。
另外，密闭输油系统是一个统一的水力系统，后面站点可以利用前一个站点的剩余压力。固此当管道出现故障时，就会导致输油工况有所变化，这样就会在管内产生水击压力波沿着管道进行传播。当这种压力波超过一定极限时就必须采取定的措施对其进行控制和保护。也正是这个原固，密闭输油系统对自动化程度要求比较高，但是这种输油方式既能够节能，
同时有利于对全线进行统一的控制与管理。 1.2输油管道密闭输送的能耗分析
通常，管道密闭输油的主要能耗有以下几个方面。(1)输油泵机组的动力消耗：
(2)各个站点内的通讯，照明、控制系统、生活后勤等的水电气的消耗：
(3)生产设施的保温、取暖、通风等的消耗；(4)线路阀室的能耗；
(5)管道系统及生产设施的故障维修与维护造成的能耗； 152」化置界2016年1月
(6）清理管道产生的能耗：
因此，需要采取一定的措施降低能耗，比如合理的选择油泵以及驱动方式，选择合适的加热炉，并提高其自控水平。另外，还需要对输油温度进行有效的控制，并且降低清管工艺和压力损失等等
1.3输油方案的确定
选择经济合理，技术可行的输油方案对密闭输油系统有非常重要的意义。通常在输油方案的选择上主要考虑线路优化和工艺方案优化两个方面。首先应该尽量选择密闭输油工艺流程，这样更有利于确保管道的安全运行，并且降低一部分能耗。在原油输送过程中尽量采用等温输送的方式，从而降低输油成本。如果在管道沿线有能够依托的设施，尽量依托，从而降低工程成本，同时也便于管理维护，另外，在选择线路时，要遵循所在国环保要求，并且确保操作安全可靠，选择合理的走向，缩短线路长度。要在最大程度上避免破坏自然环境和生态
平衡，尽量保护沿线的地形，地税。 1.4布站方案
对于密闭输油管道的站点布置，也应该遵守一定的原则。首先，要结合管线设计压力来优化站场的数量，并满足管道工程线路走向和路由需求。其次要选择比较平缓开阔的位置作为站点，尽量的和已经有的公路及城镇靠拢。再次，为了方便供电供水以及通信，要找方便依托的地方，充分利用已有的设施。
除此之外，密闭输油系统输油管道的密闭输送启泵方案以及输油管道的适应性均对密闭管道输油有着直接的影响，这单就不再一一赞述。
2管道的水击保护研究
在原油管道输送过程中，引起水击的原因有很多，如非正常性的停泵、停电、关闸、事故等等。但是对管道与设备安全构成威胁的主要有以下两种：
(1)泵站因动力中断，输油泵突然全部关闭，出站侧产生减压波，中间系站进站侧产生增压波；
(2)干线截断阀或监控闵室监控阀因误操作进、出站阀门突然关闭，进站侧产生增压波，出站侧产生减压波。
水击时的高压波与低压波分别沿管道传播，高压波与管道中原有输油压力叠加产生异常的高压力，低压波则可能在管道造成负压。解态计算重点分析首站、中间热泵站动力中断和站场进（出）站闵门误操作事故关断、监控阀室监控阅误操作事故
(下转第154页）