油气储运工艺的优化策略分析

2023-01-06刘璐王健

石油化工建设 2022年3期

刘璐王健

国家管网集团东部原油储运有限公司天津输油处天津 300450

1 油气储运工艺概述

最早于16 世纪位于北美洲的印第安人，最先发现了油气储运的原理，之后并根据这一原理在都市中建立了许多运输石油的管线。现在,随着石油储存科学技术日益发达, 在世界各地主要使用的方式为集中运输和管道运输二种方法。而石油储存则主要指对石油和天然气的贮存与运输,由于石油在液体形式下贮存很简单,而天然气以气态形式存在,储存与运输的难度很大,通过加压储运才能够完成,但由于对气压的调节需要非常精确,所以目前都是通过液化的方法使气态的天然气液化, 以便于贮存。而长距离管线运输技术目前是石油储存的重点工艺,同时也是国家重点研发的关键技术之一。随着中国国内生产力的提升,已经形成了对提高中国石油运输效能,降低运输过程中的资源耗费和控制生产成本的要求, 因此围绕中国石油储存工艺优势进行科学研究已成为必要的手段工作。

2 油气储运过程中常见的问题分析

2.1 安全问题

虽然我国当下的油气运输技术已有很大进步，且还正在对油气运输过程中的各种问题寻找突破，由于在计算机发展与普及速度的提高后，在石油储存技术和管线建设等现代管理工作中也开始大量投入使用，但目前石油管线的智能化程度还处在比较低下的水平,而且石油储存也时刻面临安全性危险。由于原油属于高度危险的易燃易爆物料，万一泄露在室内空气中，同火星碰撞，所产生的重大安全事故结果将严重预见。而煤气一经排入到大气环境中，就会引起室内空气中的有毒化学气体增多，对人类的身体健康和人身安全带来了很大的危险。但就是由于这一原因，使得原油和燃气的贮存与储运面临更大的困难，改善石油储存的稳定性将成为工艺优化研究的首个重点，同时也必须采用勤加检测来防止漏油问题出现。

2.2 现代计算机网络信息技术在油气储运过程中，并没有得到充分的使用

进入21 世纪之后，我国在电子信息方面的脚步逐渐加快，正试同电子信息技术与油气运输技术接轨，可能在之后会利用信息技术网络密切合作和一体化，以确保石油和天然气的储存和运输进程取得真正进展和长期发展。但目前在这方面的工作非常不足，例如在油气储存运输过程中，计算机网络技术中的数据模拟技术、化工设计软件等，可以对它产生很大的影响。正是由于这些原因，石油和天然气储存和运输想要从本质上发生改变变得非常艰难。

2.3 油气储运的管道问题分析

在研究与管线相关的问题时,金属管线更常见,由无缝钢管及相关材质所构成, 并且钢管与金属管道有效的对接。金属管子在原油和天然气运送过程中可能产生化学反应,从而引起严重的腐蚀问题。如果锈蚀,金属管道和燃气管线也可能会受到外形、色彩等反面的影响。大幅度缩短了寿命、储存和运输质量。一旦管线遭到更严重的损伤,将会造成原油泄露,对人们生活环境造成破坏。

2.4 规划设计不科学

总体规划设计影响到石油运输管线布局的协调性和管线的运输效益。由于工程设计人员在管线规划设计的环节中没有全面考虑环境影响, 从而造成了管线的总体布局并不科学合理, 从而引起了既有建筑物或其他管线的干扰。

2.5 需求量越来越大

市场经济的发达, 给人类的生存实现与优化发展带来了保证。而为提高人类的生存品质,各种资源也被大量的开发利用, 与之相关的产业链条也衍生的产品日益丰富。通过考察中国当前的石油资源储量, 人们可以看到,其在储运过程中产生的最大问题之一, 便是供应量愈来愈大。这就要求管理工作必须更加精细, 更加科学合理,提高了技术含量,确保安全管理措施必须科学落实。在当前的石油运送流程中,大部分是采用管线运送方法,直接输送到需要单元。而运输网络的覆盖面积愈来愈大,也就一定会给我们的管理工作从量与质上都带来了极高的困难要求。

2.6 分布不均衡

这也是中国石油运输工作中产生重大安全问题的主因所在。而通过观察,人们也可以看到,生产地往往与主要利用地相距比较远。横跨东西的生产地与利用地之间,就产生了供应与要求极不均匀。因此对于怎样保证能源的供应安全与可靠性,就变成了一个石油储运工作者们需要主动面临的问题。在解决这一问题的过程中,必然会面临着诸多的障碍和问题, 势必需要投资巨大的人力与物力,势必需要配备相应的人员设备来提高自身的供应安全技术含量,必须依靠现代的科学管理技术。

3 油气储运工艺的优化策略

3.1 做好前期的油气管道工程建设

在油气储运工作中，最重要的一点，便是处理好对石油运输管道的建立，石油的运输管道是确保油气运输过程稳固、高效的关键所在。在管道工程建造中,必须基于经济效益为最佳目标,而制订出重要的计划。例如,在选定含蜡高黏易凝石油管道的管径时,考虑到当石油的流量在靠近层流区时,混油段将会迅速增大,为尽快地在建设后使用,通常都会选用口径较小的管径,在必要情形下也可以再进行第二条的建造,因为这样就可以适应实际需要,并且节省建设经费。天然气的输气管道也是同理,但如果一直难以达到所设计的总输量,致使经营成本增加时,可先行建立几条口径较小的管线,在输量上升时增设压气站,在获得较良好的经济性要求时再建设新的交通线。在选线方面也要特别重视,合理选线更加关键。石油地和炼钢企业间的石油运输管线,应当合理调节其线总长和线距总长度的比例。在现实状况中,由于石油管线通常是市场性质的,新干线往往需要更多饶路奔向市场,这和再建线路比较显然更加经济,这也就决定了石油管线的选线往往是非常复杂的。另外, 在选线中还必须尽量把高震级的活动区、采空区、河流等避开,设计出几种方法并加以对比,兼顾经济效益与可靠性,择优选用。最后是重要参数的选择。当确定了输量以后,还必须对管子口径、压力、管子壁厚、所使用钢材的等级等方面作出合理性设计,输气管道中还必须确定了压力比。由于石油储运工程的管子施工属大规模建设工程,需要人工、机具量较多,用时较长,成本也较高,施工区域跨度也较大,而且对精确性的设计要求也极高。

3.2 对原油储运工艺流程的优化

原油管道运输通常是远距离运输的一部分，大口径管道系统通过合并控制和管理一级、中间和终端站以及许多阀门室，满足了原油远距离运输的技术要求。原油输送管道必须能够满足正损失和反向损失的要求，即管道内的流体是优选的定期输送到终端站的过程。反损失方向是将油从最后一站输送到第一站的方向，通常由于热油管道预加热或事故处理，采用反损失方法。在正常情况下，这是减少损失的最优方法。当对恒温运输或高温运输两种运输方式进行选择时，要事先仔细考虑好两种运输方式的优缺点。恒温运输在运输过程中不需要使用加热设备，只需要保持石油在正常情况下流动的温度就可以进行运输，且这种运输方式非常适用于那些自身具有很高的凝固点粘度差的石油。而高温运输指的是，在石油的运输过程中利用特定加热装备对石油进行加热，从而提高石油在流动状态下的温度，以确保石油在运输过程中的温度使用高于凝固点。值得一提的是，我国对石油运输的加热方式，大多为对石油进行电流循环。

3.3 做好油气储运管道的维护和保养

管道的腐蚀是油气储运中非常普遍的问题，石油在多次运输过程中会经常在管道上有部分残留，再加上空气对管道内部的影响，久而久之，管道内便会出现腐蚀的情况，并且，这种现象的出现会大幅度缩短管道的使用时间，且在很大程度上还会降低石油的运输效率，最重要的是很容易造成石油泄漏等重大安全事故的发生。一般这些问题都是可以利用日常对管道维护，加强运输管理等手段来进行检测的。所以，最重要的是查清楚影响管道腐蚀的因素，在源头上保证石油运输的安全。管道出现腐蚀的原因多数为管道内长时间无人打理和多次对石油的运输。所以这种情况下，化工企业应自身做好管道的维护和强制极阴保护，对管道防腐绝缘层要定期检查，发现损坏和漏电现象要及时修补，防止腐蚀穿孔。

3.4 规范管道安装

管线安装是石油运输管线施工当中的一项重要部分,也是影响管线实际工作效益的一项重要环节。在管线的安装操作方面,需要挑选合格的施工技术人员,对整个施工流程当中必须遵守的准则加以合理掌握。管线施工技术人员需要围绕流程进行全面把握, 既需要注意管线材料配置与连接的实际条件, 还需要着重就沟槽施工和后期回填等操作加以管理, 从而对管线系统的工作效益加以优化。在管线的连接管理方面,必须把控好焊接施工规范,进行管线的封闭管理。部分管线安装技术人员在施工当中出现擅自动作或侥幸心理,这都将提高操作问题发生率与安全隐患。因此,要对安装工程工作人员的专业技能开展综合训练,以提高其对设备安装等有关工艺的熟悉水平,并按照工艺作业规范进行,同时,还应当培养安全意识和社会责任意识。

3.5 做好自动化技术在油气储运中的应用

应当培养安全意识和社会责任意识智能化信息技术在石油运输工程中的广泛运用,不但可以实现对石油运输工程全过程的动态监测与智能管理,还能够及时发现工程异常问题并自动报警解决,同时也大幅度提高了工业生产与交通运输过程的安全和效率,从而有效降低了对人力资源的要求。石油黏性降低以后石油储存输送量将会上升,因此需要在调节石油管道流速的基础上对加热炉装置实施有效管理以保持石油的黏性,当石油黏性上升时石油储存运输量减少,这时基本要求的工作温度会迅速提高。为了减少对石油黏度的影响,在石油运输中应用智能化技术可自动实现对石油黏度、运输量等参数的即时检测与智能化管理。