顧文軍　邊琬玥　李瑞

摘要：成品油進行管道運輸時，需要遵照批量以及次序來進行運輸，而這種連續(xù)不斷的對不同種品類的油品進行輸送的方式，被稱為順序輸送。對于成品油運輸來講，采用順序輸送這種方式，經(jīng)濟效果以及安全效果是最優(yōu)質的。在成品油順序運輸過程中，混油段移動導致輸送管道內的輸量出現(xiàn)變化，這種變化對于成品油管道運輸?shù)倪\輸量以及能耗會產(chǎn)生比較嚴重的影響。所以在本文中將對成品油管道順序輸送的過程進行優(yōu)化和調節(jié)，提高管道順序輸送的運輸料，同時降低能耗，提高經(jīng)濟效益。

關鍵詞：管道運輸;成品油;順序;優(yōu)化

1.前言

對于成品油運輸來講，并不只單一某品類的油品運輸，而是對具有不同密度以及年度的油品進行運輸。所以在實際運輸過程中，因為油品之間存在密度以及粘度差異，所以輸送過程中的泵送壓力以及管道摩擦和升舉壓力都具有很大差別。而在順序輸送過程中，混油段在經(jīng)過泵站的時候，會出現(xiàn)不同程度的擾動，所以在本文中將著重以管道順序輸送過程中，混油控制為中心進行順序輸送的優(yōu)化與調節(jié)研究。

2.成品油管道運輸順序輸送優(yōu)化設計

2.1成品油順序輸送內涵

因為我國東西部地域面積巨大，跨度很大，所以在進行成品油輸送時，只能夠依賴進行遠距離鋪設的管道，這也就是我們所常說的順序輸送。在順序輸送過程中，如果順序輸送重復的次數(shù)變低，而且在變低的過程當中輸送量變大，那么對于成品油運輸工作來講，則實現(xiàn)了在運輸過程中降低混油量出現(xiàn)的目的，而且也使在重復運輸過程中成品油所產(chǎn)生的損失和經(jīng)濟開支降低。在對成品油順序輸送管道進行優(yōu)化設計時，需要根據(jù)管道直徑和順序輸送的首站以及末站和分輸站等因素，共同進行優(yōu)化。除此之外，也需要將管道鋪設的地形考慮在優(yōu)化設計方案當中。

2.2成品油順序輸送管道優(yōu)化措施

在進行順序輸送過程中，成品油管道所輸送的油品種類是非常多樣化的，因此需要管道能夠承受不定期進行成品油輸送種類更換的壓力。在運輸油品不斷變換的過程中，成品油運輸管道的年度以及密度都會出現(xiàn)顯著變化，所以對于管道系統(tǒng)工作點來講也會出現(xiàn)一定程度的擾動。在進行優(yōu)化設計時，需要考慮兩個極端因素，那就是全年低溫季節(jié)輸送以及高溫季節(jié)輸送，這兩個季節(jié)所對應的油品分別是高粘油品以及低粘油品。因為成品油運輸是有總體運輸計劃的，所以根據(jù)全年的運輸量計劃，能夠對設計數(shù)量進行直接確定，這也是能夠明確知道的已知條件。但對于成品油順序輸送來講，在知道每年輸送任務的前提下，不同批次輸送過程中的數(shù)量，仍然不能夠準確的確定。

3.成品油管道順序輸送混油量控制

在成品油運輸過程中，因為進行順序輸送，所以不同批次的油品混油量是大不相同的，這主要是因為不同油品之間的物理性質和化學性質具有很大區(qū)別。如果在運輸過程中，同一批次的前后兩個油品，其物理性質以及化學性質比較接近，那么則非常容易出現(xiàn)混油現(xiàn)象。也就是說當上一批次的油品運輸結束之后，下一批次油品運輸接著開始在中間銜接階段會出現(xiàn)初始混油段。

3.1混油段出現(xiàn)原因

對混油現(xiàn)象成因進行研究發(fā)現(xiàn)主要可以歸結為兩種原因，分別是對流傳遞以及擴散傳遞。對流傳遞所指的是在順序輸送過程中，混油軸向伸展不斷擴大所產(chǎn)生的傳遞現(xiàn)象。擴散傳遞則是一種更大范圍的成因，主要包括了軸向擴散以及定向擴散兩種擴散情況。對于成品油混油段出現(xiàn)成因進行分析，主要就是因為擴散傳遞存在。而且在成品油管道順序輸送過程中，絮流工作狀態(tài)下油品運行還會出現(xiàn)管道流動速度比中心區(qū)域低的層流底層和緩流層，在這種狀況下，后續(xù)運行的油品會以楔形狀態(tài)進入到先前運輸?shù)挠推樊斨?，這個時候如果絮流擴散狀態(tài)很弱，那么起主導作用的就是徑向擴散。上述所得結論是通過大量實驗以及數(shù)據(jù)總結所得出的兩種油品順序，輸送過程中形成接觸面，混油濃度曲線大概形狀為s狀，而混油的形成過程又可以區(qū)分為混油增長區(qū)，發(fā)展區(qū)以及緩變區(qū)。在混油增長區(qū)當中有67%的混油，是在0～400千米范圍內所形成的，有25%的混油是在400～800千米范圍內所形成的，剩余的混油則是在800千米到運輸末端所形成的，在末端時期增長速度是非常緩慢的。

3.2成品油順序輸送混油量控制優(yōu)化措施

對于成品油順序輸送過程中的混油量控制，主要是在輸送的最后一站進行控制，而控制的關鍵性因素則是在順序輸送過程中的所有影響因素共同進行優(yōu)化控制，和混油段范圍相關參數(shù)具有密切關系。

因此首先需要對混油段范圍運輸計劃進行制定，對混油頭以及混油末端的切割量等關鍵性數(shù)據(jù)進行積極控制。

其次對順序輸送過程中管道，鹽城中各下載方式進行合理規(guī)劃，對不同油品之間的物理性質以及化學性質進行合理分析并利用，能夠有效的降低在順序輸送過程中油品之間的切換時間，使混油量大大降低。具體一點的措施就是進行油品切換的過程中，對閥門開關調整速度進行調整同時在保證不會出現(xiàn)水擊危險的情況下，降低控制閥切換時間并同時對切換的成品油流速進行調整，能夠保證切換順利進行，又不會阻礙切換時成品油的輸送作業(yè)。

再次，對混油段進行檢測切割以及處理。在混油段檢測過程中所應用的技術以及設備主要是光學界面探測儀以及密度計，這兩種技術設備各有優(yōu)缺點。在近些年來的混油段檢測過程中，兩種設備經(jīng)常進行組合使用。應用方法是將一套光學界面探測儀在成品油進站前500米管道上進行安置，主要作用是對油品進站前情況進行預報和檢測。另一套光學界面探測儀以及密度計，需要在進站口管道上進行安裝，主要作用是對閥門切換進行控制。

最后，則是減壓系統(tǒng)的設計。合理以及科學的減壓系統(tǒng)設計與安排，能夠保證成品油在順序輸送過程中輸送次序降低，從而降低在順序輸送過程中所產(chǎn)生的混油量。減壓系統(tǒng)的設計主要是基于成品油順序輸送管道設計地形因素，因為在長距離的管道鋪設過程中，會存在地形地貌因素差異，所以壓力也會有所變化。為了適應這一差異，在進行管道設計時需要設計變徑管道，主要作用是通過對管道直徑進行減小，來達到緩解管道內動壓力的效果。在輸送油品的過程中，可以先對粘性較小的油品進行輸送，然后再進行粘性較大的油品輸送，同一種類的油品在順序輸送過程中應進行集中以及大批量輸送。粘性度相近的兩種油品，在順序輸送過程中，應盡可能集中進行輸送，通過合理對輸送順序進行安排降低混油量。

4.結束語

綜上所述，成品油順序輸送管道優(yōu)化設計，主要目的就是為了對成品油順序輸送過程中順序批次進行降低，同時增加輸送量，降低輸送過程中成本投入提高經(jīng)濟效益。本文所論述內容，希望可以為成品油順序輸送管道設計與優(yōu)化提供參考。

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