地形起伏地区原油输送管道工艺优化设计.pdf

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1、l6石油工程建设2011年10月★★★★★★黼梁志敏，金劲松2，杨毅(1．中国石油北京油气调控中心，北京100007，2．中国石油天然气勘探开发公司，北京100010)摘要：在地形复杂地区，输油管道承受的动、静水压力较高。管道的合理设计对于保障其安全运行非常重要。三塘湖原油外输管道途经戈壁滩地区，先后翻越南北天山，途经地区地形地貌复杂，地形起伏大，最大高差接近3000m，同时季节输量变化大。针对这种情况，根据设计输量，经过热力、水力计算以及动静水压力校核，对三塘湖原油外输管道的线路和站场进行了设计，对提出的两种方案进行了优化．并从总投资和运行耗能方面进行了分析对

2、比，选择出技术经济性能更加优越的方案。关键词：原油管道；复杂地形；大高差；优化设计中图分类号：TE973．1文献标识码：B文章编号：1001—2206(2011)05—0016—030引言3000高点1<2^m高点f2762m随着我国经济的发展，油气管道的建设规模及2500／,／V／~．S一，。

3、2000里程数量日益扩大，由于地形的限制，输油管道经／、1500常面临穿越复杂起伏地形的情况。起伏地区输油管／＼1Oo0道所承受的动、静水压力较高，管道的合理高效设<5007l1m计对于保障其安全运行具有重要意义。在保障任务OO102030405O59708O92112

4、132152172192输量的条件下，我们以能耗及工程投资较低为标准，里程／km对三塘湖油田原油外输管道进行了工艺优化设计，图1线路纵断面示意为该管道的工程建设奠定了坚实基础，同时也为其根据线路纵断面图分析，线路0～59km段的他地形起伏地区原油管道的工艺设计提供了参考。静高差为2011m；69～116km的静高差为752m，1工程背羊景￥￥￥￥116～196km为翻越天山下山段，大落差为2071m。三塘湖油田是吐哈油田新的油气增长点，储油2工艺设计的基本思路上产的新区快。三塘湖原油外输管道设计规模为在上山段，输油泵扬程主要用来克服静液柱压100万t／a，全长约

5、196km，线路起点由三塘湖油力，根据国内、外长输油管道的设计经验，在泵站田牛圈湖首站开始，沿戈壁滩向东南先后翻越北天中不宜选择输油泵串联运行．输油泵应为并联方式山、南天山，穿过312国道、兰新铁路，至西部管运行；目前小流量、大扬程的输油泵国外与国内产道鄯一兰干线四堡泵站，实现与西部原油管道的对品的最高扬程为900m．对应管道承压7．8MPa．接，将原油输至兰州进行炼制。该管道途经地区据此确定管道设计压力8．0MPa，同时确定全线泵地形地貌异常复杂，地形起伏大，最大高差接近站数量。3000m，同时季节输量变化大，这给管道的工艺在下山段，由于下坡段的高差所具有的势

6、能比设计带来了较大困难正常输量下的沿程摩阻大很多．导致运行中低点处线路两次翻越天山，高点1在北天山59km动水压力较高，停输时则静水压力超高。借鉴库一处．高程2722m，中间为高台平地，高点2在翻鄯管道、兰一成一渝管道的成功建设经验，应设置越南天山116km处，高点2762m，线路纵断面如减压站。图1所示初选管道直径为273．1mm、219．1mm，同时第37卷第5期梁志敏等：地形起伏地区原油输送管道工艺优化设计17为热油管路；根据国内经验，1976年建成的房D273．1mm×5．6mm，经济流速为1．0m／s；另一种山一北京原油管道长71km，用厚50mm聚氨

7、酯泡为D219．1mm×5．6mm，经济流速为1．12m／s。再沫塑料作为保温层；中洛、花格原油管道也采用聚通过水力、热力计算来确定合适的管径。氨酯泡沫塑料作为保温层；1989年建设的阿一赛3．2方案一(全线采用D219．1mm管道)输油管道地处内蒙古锡林浩特境内，冬季严寒，冻根据设计输量，经过热力、水力计算以及动土层厚250CITI，原油输量60万～120万t／a，平均静水压力校核，进行了线路站场设计，共设置站温度下的黏度为90～100mPa·S，管道长度361场7座，分别为首站、1泵站、2泵站、3热泵km、管径273mm、壁厚7mm，采用厚40mm聚站、4热

8、泵站、5热站(减压站)、末站(减压氨酯泡沫塑料作为保温层，目前生产运行良好，对站)，各站之间距离分别为：20km、15km、17km、本工程有很大的借鉴意义，因此本工程也采用厚56km、29km、59km；各站高程为：711m、1210m、40mm聚氨酯泡沫塑料作为保温层。1788m、2324m、2109m、1480m、691m。冬季3工艺方案(地温3．5℃)不同输量条件下工况计算结果见表3．1初选管径1；其中输量1为100万t／a，输量2为4O万t，a；根据设计输油量100万t／a，按照1～2m／s输量100万t／a时的水力坡降见图2：输量40万t／a的经济流

9、速，初步选择两种规格的管