数字化管道现状及发展趋势

介绍了数字管道的技术背景、社会背景和数字化管道的概念,讨论了构建数字管道的 4S技术及系统组成:航空航天遥感(RS)技术、数据收集系统(DCS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)。阐述了数字化管道建设的意义,指出在信息化社会下建设数字化管道,将会提高管道行业的核心竞争力,是我国管道建设的必由之路。     

长输热油管道运行方案的优化

对于输油计划已定的热油管道,输油能耗主要包括输油泵的动力费用和加热炉的燃料费用。在保证安全及时完成输油任务的前提下,如何使输油总能耗达到最小,对于降低企业输油成本具有非常重要的意义。以降低能耗为目的,以热力费用与动力费用之和最小为目标函数,建立了长输热油管道优化运行模型,并采用两层嵌套法来求解,即穷举出各种可能的开泵方案作为外层嵌套,将进站温度的优化作为内层嵌套。对于外层嵌套的每一种开泵方案,用动态规划法优化出内层嵌套的各站进站温度,从而计算出一个总能耗费用;遍历各种开泵方案得到不同的总能耗费用,所有能耗费用中的最小者即为最优解。根据所建模型编制了相应软件,为加热原油的长距离优化输送提供了决策依据。     

利用水合物实现天然气的固态输送

指出用水合物作为天然气储运的新方法,具有安全可靠、费用低的优势,可以替代天然气储运的常规方法(管道法和液化天然气法),特别适用于海上及陆地偏远小气田的开发。对天然气4种运输形式的成本进行了比较,结果表明利用固态天然气水合物输送时成本最低。提出了利用水合物实现工业化天然气固态输送过程中一些尚待解决的技术问题。     

长输管道天然气水合物形成与防治综述

天然气水合物是天然气与水在一定的压力和温度下形成的结晶笼状固态化合物。长距离天然气输送管道内输送压力一般较高，管道内易形成水合物。水合物可能导致管道、仪表和分离设备的堵塞，对长距离的输送是有害的。概述了管道水合物形成机理和条件，以及目前水合物的物理和化学的防治方法。     

西部原油管道冷热交替输送技术研究

在对管道冷热油交替输送技术一般性规律研究的基础上,提出了鄯兰管道冷热油交替顺序输送方案并付诸实施,2008年底在长达749 km的鄯善—玉门管段上成功进行了4种原油共40批次的冷热交替顺序输送现场工业性试验,同时在2009年底在鄯善—兰州管段近1 700 km的长距离管道上实现3种物性波动较大原油的冷热交替顺序输送。文章介绍了冷热交替顺序输送的物理数学模型,应用编制的计算软件进行计算,并将各站的最低油温计算值与实验值进行对比,验证了水力热力计算软件的准确、可靠性。冷热交替输送运行的实践和经验可为其他原油长输管道提供借鉴。     

低输量下含蜡热油管道的优化运行研究

我国东北含蜡原油管道低输量运行问题日益突出,管道结蜡问题变得愈来愈严重。含蜡原油管道输送成本主要由动力消耗和燃料消耗两项组成。蜡层厚度增大,使得动力消耗增大,燃料消耗减少。在保证安全运行的前提下,管壁留有一定的余蜡厚度对经济运行有利。建立以单位运行能耗费用最低作为管道经济运行的目标函数,以余蜡厚度、清蜡周期为决策变量的经济运行模型并用数值方法求解。用所建立的模型指导现场实际运行有较好的经济效益,该公式适合低输量下高含蜡原油管道的清蜡周期和余蜡厚度计算。     

原油管道结蜡规律的灰色预测模型

原油结蜡是影响管道安全、经济和高效运行的一个重要因素。为了对输油管道的结蜡状况进行预测,掌握输油管道结蜡的基本规律,应用灰色系统理论中的模型对输油管道的结蜡速度和结蜡厚度等指标的实际统计数据进行了灰色动态拟合,建立了相应的灰色微分方程和时间响应函数,结果表明,残差小于2％,模型精度满足工程实际需要;并在此基础上对实际输油管道的结蜡速度和结蜡厚度进行了预测。     

西部原油管道停输再启动现场工业试验研究

在对西部原油管道输送的混合原油进行流变性研究和对停输再启动过程进行计算机数值模拟的基础上,开展了西部原油管道现场停输再启动的现场工业试验。原油管道在分别停输24、36、48h后,均可安全再启动,启动过程中各站均未出现进、出站压力和流量畀常情况,实测数据与计算结果基本一致,原油凝点变化不明显,满足原油管道运行规范要求。     

西部原油成品油管道的投产方式

西部原油成品油管道地处沙漠、戈壁干旱地区,如全线充水投产,备水困难,费用高。为此对管道的投产方式进行了调整,首次引入了空管投油的理念。成品油管道投产时油头前采用一定长度的充水段来确保投产安全;原油管道投产时,采用了两端同时进油的投产方式,尤其是乌鄯原油支干线投产时完全空管投油。文章重点论述了投产排气方法、油品质量控制、最优充水长度的确定、成品油和原油管道投产油头保护介质的选取等。