【摘要】针对克乌成品油管道顺序输送过程中混油产生的问题，综合考虑管线运行经验和管线的运行现状，理论计算管输97#汽油产生的混油量，并通过密度计和光学界面监测仪两种监测方式对计算结果验证。结合现有的混油控制措施，提出混油量控制优化建议。
　　
【关键词】成品油管道 混油计算 控制 优化建议
　　
1 前言
　　
克-乌成品油管道于1996年建成，线路全长291.034km，采用D273/X52直缝电阻焊钢管，设金龙镇首站703泵站、705泵站、王家沟末站，采用顺序输送方式，设计输量为130×104t/a。2002年新增了704、706泵站，设计输量增加到160×104t/a。克-乌成品油管道主要用于将克拉玛依石化公司所生产汽、柴油以及航煤输送至乌鲁木齐王家沟油库[1]。2009年底随着克—乌复线的建成投产以及新疆北疆地区成品油管网优化运行，克—乌成品油管道的管输压力逐渐减小，克—乌成品油管道开始采用间歇性密闭输送方式输送。管输油品主要为90#、93#汽油，-35#柴油和航煤等四种小批次量油品。2011年底开始随着90#汽油逐渐淡出市场以及97#汽油市场需求量增加，97#汽油开始进入克—乌成品油管道输送。如何在保证97#油品质量的前提下减少因油头切割而造成的混油损失是管输企业必须要面临生产问题。顺序输送过程中影响混油形成的因素很多，本文通过理论计算和实际运行参数监控到的混油量进行对比，得出正常输送状态下克—乌成品油管输97#产生的混油量大小，计算结果对王家溝末站进行高效油头切割具有现实指导意义
　　
2 混油机理
　　
管道正常顺序输送过程中除了初始混油、过站混油、停输混油外，沿程混油是占全部混油量比重最大的部分，沿程混油的产生基于两个机理：对流传递和扩散传递，这两种机理的不同主要取决于流体的流态。在层流或者紊流强度不大的流动情况下，管道横截面上流体速度分布不均匀造成的对流传递是沿程混油的主要原因，扩散传递又包括轴向扩散和径向扩散，轴向扩散促进轴向伸展，而径向扩散却对轴向伸展有抑制作用。顺序输送过程中导致混油的最基本的因素是扩散传递，实验研究表明，随着雷诺数得增加，相对混油量很快下降，当雷诺数大于（2.5—3）×104时相对混油量随雷诺数的改变很小，可以认为当雷诺数超过某一值时，紊流速度场内的局部流速不均、紊流的脉动以及浓度差推动下沿管长方向的分子扩散是造成混油得主要原因。
　　
取1%～99%。混油量计算结果和实际监测混油量如下表3所示。
　　
克—乌成品油管道混油界面监测采用的是在线密度仪和光学监测界面仪两种检测模式，两者在混油界面监测跟踪过程中可相互补充互为备用，提高监测的准确性。克—乌成品油管道王家沟末站光学界面监测仪安装在进站质量流量计上游大50m处，在线密度计安装在进站质量流量计上游5m处，按照克—乌成品油管道管输97#流速计算，光学界面仪比要比密度计泵提前约41秒监测到混油界面，实际监测结果跟理论计算结果存在差异，工控机显示混油界面全部由密度计泵先监测到，实际监测结果还显示密度计泵监测到的混油段长度比光学界面监测的要长，约2分钟的时间折合约7.6方的混油量，其中原因作者认为与光学界面检测设备长时间未校准及跟每批次油品机械杂质多少有关。
　　
5 混油量控制措施
　　
成品油管道顺序输送时控制混油量的技术措施主要包括以下几点：
　　
（1）在满足工艺的前提下，尽量采用简单的流程以减少混油损失；转换油罐或者管路的阀门应安装在干线处，采用快速遥控的电动或者液动阀门，在不产生水击的情况下切换油品时尽量缩短切换时间，以减少初始混油量。
　　
（2）顺序输送时在满足输送要求的前提下尽量保证全线排量稳定，避免因排量变化造成流态瞬变增加混油量。
　　
（3）确定输送顺序时，尽量选择品质相近的两种油品相互接触输送，减少因物性差而形成的扩撒混油，同时还能减少和简化混油处理工作。
　　
（4）顺序输送时，尽量加大输量和增加单一批次的批次量，流速大时，相对油品在管道内的运行时间减小两种油品的相互扩散时间减短，混油体积要相对减少；增加单一批次的批次量，在全年输送任务确定的情况下批次数会减少，相对混油量就会减少。6 减少混油量的建议
　　
针对克-乌成品油管的运行特点目前采用的减少混油的措施除以上几点外建议采用以下几点措施：
　　
（1）改变现有的按照100%混油降品处理的切割方式：对克拉玛依石化生产的93#和97#两种油品进行配比试验，确定93#能掺混进97#的最大比例，然后依据这一掺混比例合理下调确定合理的切割比例。参照国内某石油大学对克拉玛依石化公司生产的97#允许掺入93#的量约为7.5%-8.1%，可见97#油品内完全可以安全的掺混入部分93#[4]。
　　
（2）受限于王家沟末站罐容和克拉玛依石化的产能，目前克-乌成品油管输送的97#单一批次量在15000方左右，随着克拉玛依石化产能建设和下游用户对97#需求的持续上升，增加管输97#汽油单一批次的批次量势在必行，增加批次量对减少相对混油量的效果显而易见。
　　
（3）增加输量，目前克拉玛依首站经过多次改造克—乌成品油管道所用的泵为当初为克—703—独成品油管道设计所安装的泵机组，克—703—独管道管径为Φ219无论是泵机组的功率、扬程还是排量都不能与克—乌成品油273mm的管径相匹配，为克—乌成品油管道设计安装的泵机组在2009年年底，克—乌复线临时投产时被用作克—乌复线的泵机组，目前克—乌复线新建泵机组已经投产，为克—乌成品油管道设计安装的泵机组目前处于闲置状态，只需要进行简单的改造就可以重新被用作克—乌成品油管道首站泵机组，根据克—乌成品油管道早前的调度运行经验更换泵机组后克—乌成品油管道排量能达到280-300m3/h。增输效果明显，这对克拉玛依石化产能建设后油品外输后路的畅通无疑具有重要意义。
　　
参考文献
　　
[1] 克乌成品油调度手册[Z].中国石油西部管道公司，2010
　　
[2] 杨筱蘅.输油管道设计与管理[M].山东东营：中国石油大学出版社，2006
　　
[3] 李军.西部成品油管道顺序输送的混油控制[J].油气储运，2010，29（2），110-112
　　
[4] 于达.2011年97#汽油管输方案[R]，中石油西部管道公司科学研究与技术开发项目，2011.11
　　
作者简介
　　
李龙冬，助理工程师，1985年生，2008年毕业于中国石油大学（北京）油气储运工程专业，现在中国石油西部管道公司工作从事生产调度运行工作。