为满足秦京线安全停输的要求和华北石化公司炼油规模由500万吨扩建为1000万吨的需求,中国石油管道分公司将新建天津港-华北石化原油管道,结合该管道的建设,对其进行工艺系统分析。该工程输送油品品种多,原油物性变化较大,存在高输量、低输量、冷热油交替密闭顺序输送、正输、反输、加热输送、加剂输送等多种工况,几乎囊括了液体管道能遇到的所有工况,工艺系统复杂。采用SPS软件对天津港-华北石化原油管道工艺系统进行了稳态和动态的模拟分析,并对管道的顺序输送工艺及适应性进行分析,最终确定管道的输送工艺。主要研究结论如下:经技术经济比选,确定管道全线管径为DN500,设计压力6.3MPa。低输量期间,管道采用加剂、加热输送方式,当华北石化检修期间,采用反输加热输送方式。高输量期间,管道采用加热输送方式,当华北石化检修期间,采用反输加热输送方式。通过对管道的稳态、动态分析可知,管道的工艺设置可以满足管道逐年的输送需求,全线设置的压力保护系统可以满足管道的安全输送要求。创新性的通过压力超前保护和阀位保护等方式保证了事故状态下管道的安全输送,并在国内液体管道设计中首次取消了水击泄压阀和泄压罐的设置。通过安全方面的分析,确定了管道冷热交替输送不会对管道产生应力的破坏;通过安全停输时间的研究确定了每个月管道允许的安全停输时间。经与实际运行数据进行对比分析可知:输油工况与原设计发生了较大的变化,主要原因是冀东原油物性发生了较大变化。由于本次设计的适用范围较为宽泛,低输量期间仍能通过调整输油工艺保证管道的安全平稳运行。综上所述,通过以上多方面的综合研究,确保了管道安全的输送。本项目的建设对国内外类似管道的建设具有非常良好的指导和借鉴作用。