成品油管道高点泵站泵机组停运的应急处理措施

以西南成品油管道为例,介绍了高点泵站泵机组停运产生原因及其对管道安全运行的危害,并对高点泵站泵机组停运产生的水击压力进行了定量分析,提出了中控调度员应对泵机组停运的应急处理措施,一是降低上游泵站的出站压力和流量,二是控制下游站场的进站压力和流量,从而将主点泵站机组停运产生的水击压力危害降至最低,以确保成品油管道的安全运行。     

成品油管道控制逻辑仿真分析与改进

成品油管道的安全控制系统根据不同层次工况的需要,从控制措施配置到控制逻辑确立,分级设立相应的保护措施,确保管线安全平稳运行。某成品油管道海拔落差大、运行压力高,控制难度较大,为准确掌握该管道执行相应控制逻辑对安全运行的影响,利用仿真软件SPS,以泵切换、甩泵和甩站三种具体工况的控制为例,对管道现有的控制逻辑进行仿真分析。分析结果表明,泵切换控制逻辑合理,管道系统在正常压力范围内运行,但仍有优化空间;甩泵和甩站控制逻辑均触发上下游一系列主输泵联锁停泵事故,危害管道运行安全。遵循管道操作原则,对甩泵和甩站控制逻辑进行了合理改进,改进结果表明管道过渡过程平稳,控制逻辑安全可靠,研究内容对该管道和类似管道工程的安全经济运行具有参考价值。     

基于SPS的水击超前保护方案分析与优化

成品油管道发生泵站甩泵等事故工况后通常执行水击超前保护方案,该保护方案对管道的安全性有着决定性作用。研究人员基于仿真软件SPS,对某成品油管道设计阶段制定的首站甩泵和中间站甩泵的水击超前保护方案进行了瞬态模拟,经分析该设计方案存在负压汽化等问题,需要进行首站甩泵全线停输和中间站甩泵降量输送的优化。在中间站甩泵降量输送中,基于可靠性和经济性原则制定了相应的优化控制逻辑,并根据仿真结果对安全性和经济性进行了详细的比较说明。通过SPS仿真验证表明,该水击超前保护优化方案过渡过程安全平稳,控制逻辑合理可靠,对管道安全运行具有指导意义。     

西部原油及成品油管道站内工艺优化

西部原油及成品油管道自投产运行至今近15年,受输送油品物性、工艺运行参数、管道运行方式、设备联锁保护参数等因素的影响,需要对原油及成品油管道的部分站内工艺进行设计优化。结果表明,压力开关更换成带冗余的压力变送器,可提高仪表使用的安全性能,减少因仪表故障导致的事故发生;水击泄压阀保护程序优化后,可有效避免泄压罐溢罐事故,减轻了因泄压阀故障导致的管道停输损失;出站调节阀选择性保护调节优化,提高了调节系统的有效性,避免了因仪表安全失效导致调节阀相关系统误动作。优化后的站内工艺能够更加适应今后的输油调度操作,同时对其他类似长输管道的工艺优化具有借鉴和参考作用。     

漠大线水击分析及保护措施

输油管道运行过程中由于误操作或不可预见的突发事件会引发水击现象,易造成管道局部超压、液柱分离、输油泵汽蚀等危害。针对管道水击问题,对中俄原油管道漠河—大庆段工程(漠大线)采用了超前保护系统、泄压保护系统及压力自动保护系统等水击安全保护措施。对泵站非计划停泵、干线阀门突然关闭等事故工况进行了水击模拟,分析了该管道的水击保护过程。模拟分析结果表明,漠大线水击保护系统可以有效防止严重水击工况对干线管道和站内设备造成的危害,保障了管道的安全运行。     

输油管网水击危害及其防治

分析了输油管网水击的形成过程及水击特点,以管道水击破坏现象简例来说明水击危害的严重性,运用特征线法来求解水击问题,最后结合实际工程中的一些水击事件,提出了水击波拦截、自动泄压保护、自动调节保护、顺序停泵保护及加强输油管网运行管理等防止水击的措施。     

长岭-株洲成品油管道水击分析与保护措施

分析长输管道系统水击产生的原因、特点及危害，结合长岭-株洲成品油管道输送工艺的特点，介绍了全线在水击保护控制方面采取的设置调节阀调节、泄压保护、站控系统顺序停泵保护、SCADA系统超前保护与控制四种主要保护措施，并通过对三种典型事故的模拟与分析，说明了四种主要保护措施在事故工况时的保护作用。     

管道安全保护系统在兰郑长成品油管道的应用

在管道发生事故工况时,管道安全保护系统是管道输送整体安全受控的主要保障,在保护过程中该系统能够自动触发并执行,不需人工干预,可大大降低管道事故引发的次生灾害。常用的管道安全保护措施包括水击超前保护、进出站泄压保护、自动压力越站保护、压力超限保护、紧急停车保护等。针对兰郑长成品油管道,通过离线仿真软件计算得出设计输量下全线水力坡降。在中间泵站用泵情况下,10 s内采取水击超前保护程序,管道全线不会超压,三门峡分输泵站压力越站,实现管道降量输送,管道输量为1 223 m~3/h。在末站罐前阀门误关断时,郑州站关闭信号发出后,10 s内采取水击超前保护程序,管道全线需停输才不会超压。目前管道安全保护设计依托SCADA系统,已经越来越智能化,并形成了一套成熟、完整的系统工程。     

液态丙烯装船系统水击分析及保护

液态丙烯在装船过程中,事故关阀、停泵等操作易引起水击,管道内的水击压力以及流体对管道的水击作用力是两个重要的破坏因素.以某液态丙烯装船管道系统为例,通过PIPENET软件建立三维管道水击模型,计算单一和组合工况下最大水击压力和管道所受的水击作用力.结果表明,装船臂上的紧急关断阀突然关闭为最恶劣工况,其最大水击压力为正常...     

水击预防机制在油田建设项目中的应用

密闭管道在输送原油过程中,一旦出现停泵、紧急切断等意外可能出现水击现象,水击波沿管线传递,易造成局部管段超压而使管道破裂,因此水击保护成为输油管道建设过程中的重点考虑对象。陕西省榆林市靖边原油库建设项目建设过程中,原油外输管线采用了进出站紧急切断系统、进出站压力调节系统、进出站超压泄放保护系统等措施减少水击现象的危害,确保原油管道的正常运行。     

水击泄压系统失效分析及保护措施

水击泄压系统作为输油管道最后一道物理保护屏障,对输油管道的安全运行具有十分重要的意义。采用SPS软件对泄压阀失效模拟结果表明:当水击泄压阀因故障发生失效,引发不正常泄压时,易导致泄压罐冒顶,严重威胁管道生产运行安全,因此必须对水击泄压系统进行功能完善。通过增设泄压罐上升速率报警及联锁保护程序、泄压阀失效联锁保护程序等,能够提高整个水击泄压系统的安全等级,有效提升系统的可靠性,保障管道的安全运行。     

长输成品油管道密度自动报警功能在SCADA系统中的实现

介绍了长输成品油管道采用监控及数据采集系统(SCADA)实现对现场设备的监控、报警、联锁保护以及管道水击超前保护等。在实际运行中,针对SCADA系统已有的报警功能可实现如压力、流量、液位等大部分工艺参数的报警,但却无法满足对密度等关键参数的监控需求的问题,通过分析长输成品油管道对混油界面的监控需求,利用SCADA系统开发了自动报警程序。实际应用表明:该程序实现了油品密度变化超限自动报警的功能,提高了监控效率。     

成品油管道顺序输送调度运行优化模型及应用

基于成品油管道顺序输送过程中损耗费用较多、运行调度复杂等问题,主要从运行总费用(包括泵运行电费、混油贬值费用、设备与管线维检修费用以及工作人员管理费用)组成方面入手,以其中最主要的混油贬值损失费用与泵运行电费两者之和最小作为目标函数,建立管道调度与运行优化数学模型,并编制相应软件,可快速优化出总运行费用最小的流量方案,方案下的泵运行参数即为最优开泵运行方案指标。该套运行优化模型在西部某成品油管道进行了应用,软件计算结果与实际管道运行数据基本一致,最高误差不到5%,输送时间对泵运行费用增加最为敏感,较大的管道输量可以有效降低混油量,实现了对成品油管道顺序调度与运行优化的目的。     

西部成品油管道水击泄压保护系统优化

在长距离输油管道运行过程中,会有多种原因导致管内压力突变造成水击现象,从而引起管道超压甚至爆裂。水击泄压保护是管道水击保护中最直接有效的方法。自西部成品油管道投产以来,多个输油泵站出现先导阀过滤器堵塞结冰、密封圈失效、滤芯堵塞等泄压阀失效的问题。分析了水击泄压阀常见失效模式及原因,对比了国内外输油管道泄压系统的功能设置和流程设计,针对西部成品油管道进行了泄压系统优化实践。通过增加站场进站超压保护程序和提高设备元器件安全等级,提高了西部成品油管道泄压系统的安全性和可靠性,同时为站场区域化管理奠定了设备保障基础。     

密闭输送工艺的安全联锁保护系统

原油长输管道密闭输油工艺的工况复杂,为保证管道及输油泵机组的安全运行,SCADA控制系统及安全联锁保护系统稳定可靠的运行是安全平稳输油的保障。结合潍坊东临复线的安全联锁保护功能的实现,介绍密闭输油工艺通常采取的保护措施;通过东营首站因为压力源的瞬间扰动造成联锁保护系统动作导致跳泵的案例分析,提出该保护系统存在的缺陷及改...     

成品油顺序输送交替过程中流量的调节

在管道顺序输送成品油过程中,随着混油段的移动,管内流量必然会发生变化。为了保证管道正常地运行,必须对流量进行调节。沿线压力的变化主要是由管道特性的变化和不同密度油品在管道中交替产生的,某时刻管道的流量将由各站间供能(启泵方案)、耗能(沿程阻力)以及高程决定。推导了用节流法、部分成品油排入旁通管及改变泵轴的回转频率3种方法调节流量时的计算公式。指出在2种油品的交替阶段,由摩阻引起的压力损失是流量和时间的函数;对低粘油品的顺序输送,计算管道压力损失时,可以只考虑油品粘度和密度的影响。     

安徽二期成品油管道顺序输送的运行分析

以中国石化安徽二期成品油管道为例,依据成品油管道水力特性和顺序输送理论,对安徽二期成品油管道各管段油品流动和受力情况等数据进行了计算和分析,总结出适合各管段的水力计算公式,为配泵和高效节能运行提供了理论依据。     

基于SPS的负压汽化过程控制与分析

在大落差长输管道中发生意外停泵、泵站停电、阀门关闭等事故时会向上游传递增压波、向下游传递减压波,而承受负压波的高点可能会产生负压汽化,此过程产生的气相会影响管道的正常运行,且增大全线运行控制的难度。利用SPS软件对某成品油管道中间站意外事故工况所引起的高点负压汽化进行详细分析,根据SPS软件中的汽化模型计算的结果判断泵站意外停泵时产生汽化对管道与泵的具体影响,针对其实际情况提出并比较了应对方案的优缺点,且对原中间泵站停输方案进行了优化。通过SPS仿真软件验证表明,最终建议的最优方案合理可靠,对管道安全运行具有一定的指导意义。     

先导式泄压阀在成品油管道上的应用

在说明水击现象产生原因和对成品油管道危害的基础上,介绍了消除水击危害的先导式泄压阀的结构和原理,结合国内某成品油管道的实际情况,依据运行经验,介绍了先导式泄压阀的应用,设置、安装、测试及维护方法。     

长距离成品油输送管线瞬态水击现象的数值模拟研究

针对成品油长输管道输送过程中存在的瞬态水击现象,通过建立数学模型,利用SPS数值模拟软件,动态模拟了三种不同水力瞬变工况下成品油长输管道系统内压力波动的情况。结果表明:单台泵站失效30 min后,首站最大水击压头达12. 2MPa左右; 2台泵站同时失效30 min后,首站最大水击压力达17. 2MPa,远超过设计压力,会造成对管道的破坏。同时提出了相应的保护和预防措施,可为工程实际应用提供一定的理论参考。