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１
王鹏１张昊’刘军２丁俊刚１孙明君１
（１．中国孑ｉ油北京油气调控巾心；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措施，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；问题分析；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３
０００
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
儿．６ＭＰａ，入口压力为７．５ＭＰａ，扬程为４１８ｍ。
由末台泵“流量一扬程”特性曲线查出４１８ｉｎ扬程
对应的流量为６６０ｍ３／ｈ，满足投产方案要求。同
ｋｍ，最大设计输最ｌ
５００×１０４
ｔ／ａ。为了保
ｋｍｈ，
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
证管道安全投运，进行了吹扫和试压。２００９年３月３０日１０：００至２００９年４月１６日５：０３，将３６８长的管段注满水，共计１０６
５９５
ＩＴｌ３，累计运行１９７
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４０％，导致过泵流量过大，给油泵进出口压力基本相
当。对照泵特性衄线图判断流量约为１
０００
平均排量５４０ｍ３／ｈ。２００９年４月１７日１６：００开始
向兰郑管段投油，２００９年５月１６日１：００混油头到达郑州站，累计输油３３３０６１ｍ３，累计运行５０１ｈ，平
均排量６６４ｍ３／ｈ。郑州一阳逻管段于２００９年８月９日开始输水２１
５００
ＦＢ３，２００９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
９
ｋｍ的６２号阀室后开始排水，次日混油头到达６２
号阀室。
ｍ３／ｈ。
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
出站调节阀开度降至２４％后，管道外输流量降至
７００
１１１３／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
作者筒介：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，琨主要从事成品油管道的运行管理工
作．电话；０１０－５９９８３８９１．Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｙｇａｏ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．∞
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机组出口阀以“就地”状态控制阀门开度。力变送器进水，现场关闭其一次阀门后，该压力变送２．３兰州首站低压区的超压问题
器无法取值，造成１０２号过滤器前后压差过大的假兰州首站４０１号主泵和４０９号单向阀上游管道象（１０２号过滤器前压力为２．５３ＭＰａ，后压力为
设计压力为２．０ＭＰａ，下游管道设计压力为９．９～
０．８
ＭＰａ）。导致１０１号过滤器前阀门１１３号自动全１４．０
ＭＰａ。在停输过程中，４０１号主泵出口高压区
开，执行过滤器自动切换功能。
压力向泵人口低压区回窜，造成低压区压力超过设兰郑长成品油管道具有距离长、口径大、压力
计压力。分析发现，泵机组停运后，泵出口汇管单向高、多分输和注入、多油品顺序输送的特点，沿线地阀４１３号复位不及时，高压经过泵体传递到低压区形复杂，属于典型的大落差管道，其建成投产为我国是导致超压的主要原因。在给油泵和输油主泵之间成品油管道的试运投产积累了宝贵的技术经验。
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。
（收稿日期：２００９—１０—２９）
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、水下期
要
目
头位置等因素，合理确定清管器的发送时间，对于落差较大的Ｕ形管段而言，在水头经过上游高点站应用非线性隐式迭代法回归含蜡原油
场，但未充满Ｕ形管段之前即发送清管器是不合适触变模型…………………………柳建军等的。另外，由于清管器自重的影响，清管器的运行速水平定向钻管道穿越孔底泥浆的
度会大于水头的运行速度，造成清管器超前于水头力学特性…………………………蔡亮学等位置，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号浅水海底混输管道设计压力的
和１号高点之间没有清管站，所以水充满第１个Ｕ确定方法……………………………张伟等形管段后没有发球。在水充满０号高点和７号阀室大型ＬＮＧ储罐角部绝热结构的
的第２个Ｕ形管段后，才具备发球条件。此时清管温度场分析………………………朱鸿梅等器并非用于确定水头位置，而是用于推出管内气体埋地管道周围土壤湿热耦合相变过程
和杂质。依现场记录，２００９年３月３０日１４：３０水的数值计算………………………付吉强等头到达关山泵站，２００９年３月３１日１６：３５气一水
界面清管器到达关山泵站。
成品油输送管网水力模型
２．５气阻对输油泵的影响
与仿真……………………………梁璇玑等气阻会造成管道运行压力过高，甚至导致出站埋地热油管道非稳态传热的
压力过高、触发压力开关甩泵。２００９年３月３０日环道试验……………………………王龙等２０：４２关山泵站进站压力由０．５７ＭＰａ迅速升至
石西一克拉玛依输油管道双管输
１．９５
ＭＰａ，同时兰州首站出站压力由９．３０ＭＰａ迅
送经济分析…………………………谢萍等速升至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陡坡隧道大口径管道施工
充压排气，但是关山出站下游为下坡段，管道内残留实践………………………………雷礼斌等的气体进入关山站而造成管道压力过高。待水充满超声计量系统在中乌输气管道
该管段后，兰州、关山两站输油泵运行正常。
的应用………………………………于栋等
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