化工油气储运技术及其创新研究

2013-01-21李岳姝

赤峰学院学报·自然科学版 2013年9期

李岳姝

（鸡西大学安全系，黑龙江鸡西 158100）

随着科学技术的迅速发展，油气储运技术也得到了不断发展，新设备、新工艺以及新技术也在不断地被采用，其中油气运输管道化、储运设施大型化、运输控制自动化、能源结构多样化以及防腐技术专业化，已经成为现今化工油气储运技术发展的重要方向[1].在国家经济发展方式不断进行改变的前提下，我国油气储运技术的发展模式也发生了一定的变化，对于技术发展的创新更加注重.

1 油气储运技术中存在的问题

我国盛产多蜡原油，其所具有的流变性使其在输送过程中也具有一定的特殊性.采用的输送方式以加热输送为主，但是这种方式所造成的能源损耗非常大，并且还具有停输再次启动困难等缺点，这些问题严重阻碍了我国多蜡原油储运技术的发展.另外我国对于低蒸汽压油品以及化工原料蒸汽的回收还是一片空白.通过分析，可以发现我国油气储运技术中存在的问题可以归纳为以下几点.

1.1 损耗严重

我国在一些化工原料的储运过程中，通常会挥发出大量的油气，因而造成蒸发损耗.油气在运输过程中所存在的蒸发损耗是一个持续而又缓慢的过程，虽然其表现形式不容易被人们发现，但是其造成的损耗却十分的惊人，在2005年的时候，曾经对国内的11个石油企业的油气运输过程中的蒸发损耗进行统计，其结果显示其造成的损耗占到了原油产量的3%.这些损害不但会造成一定的经济损失，这些蒸发到空气中的油气还具有易燃易爆的性质，因而一旦其浓度达到一定量的时候，并且遇到了火源，极有可能会引起爆炸，因而还具有一定的危险性[2].

1.2 管道腐蚀严重

在我国国民经济不断发展的今天，油气运输中的管道运输方式所具有的优势已经得到了我们的广泛认可，但是在这种方式中，所采用的管道大多数为碳素钢无缝钢管、螺旋焊缝钢管以及直缝电阻焊钢管.这些钢管所采用的利用方式为架空或者埋入地下.但是不管是这两种方式中的哪一种，这些金属管道在和其所处环境中的某些介质进行接触的时候，就会发生一系列的化学反应或者电化学反应，从而造成金属管道发生腐蚀，这是一种十分常见的油气储运系统现象.在这些钢管出现腐蚀之后，不管是其外形、机械性能，还是所输送的油品都会受到一定的影响，管道的使用寿命也会有所缩短，如果其腐蚀过分严重的话，还会出现泄漏事件，从而造成环境污染.因此管道腐蚀所造成的损失也比较大.

1.3 管道运输理论以及工艺落后

虽然说我国油气储运技术在某些方面已经达到了世界先进水平，但是我国的油气输送理论研究和世界上的却存在很大的距离.我国各个油田所生产的原油物性存在较大差别，因此所采用的输送方式也就是加热输送工艺.另外大型油气管网方面技术方面也存在一定的差距，到目前为止其管道工艺也没有形成一套完整的集成网络系统，卫星定位技术以及遥感技术等在线路勘测方面的应用也只是处于初步阶段.虽然说我国已经在对高水平的自动化监控系统进行自行设计，但是所使用的硬件和软件都需要从国外进口.对于在线泄露检测、质量控制、调度优化以及统计分析等应用软件的使用经验都十分的匮乏，因此总体来说我国在油气管道内检测技术发展，目前仍然处于摸索阶段.

1.4 安全性低

油气具有易燃、易爆、易中毒以及易聚集静电等的特性，并且其在运输过程中又是处于特定条件下，以此出现大型火灾以及引起爆炸事故的可能性极高.如果这些事件一旦出现，那么所造成的人员伤亡以及经济损失可是无法估量的，同时还会给社会造成一定的负面影响.

2 油气储运技术发展的创新对策

针对以上所出现的问题，必须对油气储运技术进行一定的创新.如果和发达国家相比的话，那么不管是高压输送和高钢级管材的开发和应用，还是管理风险评估等都存在一定的差距，但是就目前来说，其创新应该集中在以下几点.

2.1 创新油气管道和相关设备的巡检工作

为了能够确保油气管道和相关设备的使用安全，减少事故的发生，必须要不断的对油气管道和相关设备的巡检工作进行加强和创新，做好管道防腐等维护保养工作，对于主要工艺指标控制范围一定要不断的进行明确，其中丙烯回收球罐的正常巡检路线为：操作室→自立式压力调节阀→回收管线沿线→尾气回收缓冲罐→丙烯储槽→操作室.其主要工艺指标点如表1所示.

表1 主要工艺指标点

2.2 创新和提高油气储运中的自动化技术

自动化水平的不断提高，能够对储运效率进行一定的提高，还可以进一步对燃料进行节省.首先就要对油气储运的相关参数进行一定的优化.在系统中，散热损失是其总能量损失中的一个主要方式，其是通过对摩擦阻力的损失进行减少，来对油气的粘度进行影响，其粘度大小和其在实际储运过程中的温度控制有着密切的关系.所以在储运过程中，如果温度过高，可以通过对其在加热站出站时的温度进行调节来完成[3].这样就可以很好的降低原油粘度，从而对摩擦阻力所产生的损失进行有效的降低.自动化技术和计算机信息技术在油气储运过程中的应用，不但可以对其相关参数进行优化，对其储运效率进行提高，还可以对其整个管线的进行实时监控，如果一旦出现不在正常范围内的参数，就可以立即进行提示，操作人员即可立即采取有效处理措施.

2.3 加大对新型油气储运技术的研究

我国海洋油气的储存量将近全国总量的30%，并且陆地油气储存量正在不断的减少，因此在海洋油气资源成为人们主要资源来源的时日越来越短.因此在石油储运技术创新中，也要加大对海洋油气储存技术的研究.目前我国已经形成了一整套海洋油气储存技术，并且也积累了一定的工程实践经验.但是在海洋油气储运设计和建设方面，我国却还没有达到成熟的技术水平，并且和其他国家相比，我国的海洋石油技术一直处于落后状态，特别是一些深水开发领域更加落后，因此对于海洋油气储运技术的创新主要也就集中在了深水领域，其主要包括在海底复杂的地貌和地质条件下，长距离输送管的设计和施工技术研究、对于大型水下储油设施的设计和应用以及与其相配套的处理设备、水下自动化技术研究等[4].另外在我国西部和东北地区存在很多冻土地理环境，这给油气储运过程中，增加了一项解决冻土的问题.我国的格-拉输油管道就因为没有对冻土问题处理好，造成了多处管道弓形拱出地面，发生了严重的变形.因此在油气储运技术创新中，还要对冻土的处理措施进行相应的研究.针对于这些问题，目前出现了一系列的新型储运方式，例如天然气水合物储运技术.这项技术主要应用于边远和零散气源的收集，具有减小运输和储存设施体积的优势.

我国在20世纪90年代开始对这种方式进行研究，目前我国对于将这一技术的利用仍然远远落后于国家先进水平，这种技术的研究主要存在两个方面的难点，其中一个也就是水合物高速快速连续制成技术的研究，另一个也就是对其低成本储存和释放技术的研究.另外还有一种油气混输技术.这种技术是国际石油工业中的一个热门研究课题.目前就国际上来说，对于这项技术的应用主要集中在两个方面，一个是对长距离管道混输技术的应用，另外一个就是对海底混输增压技术的应用.我国在对这项技术使用过程中，和国际上存在的距离非常明显，主要表现在对多相流动态计算机软件的利用、对大型多相混输泵技术的利用以及对大型段塞流捕集器技术的利用.如果能够对这三个问题进行解决，我国油气储运经济效益即可提高将近50%[5].