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【摘要】随着王南作业区产能增加，以及高桥作业区部分液量的接入，郭秀玲站净化油外输能力无法满足需求，产输不平衡的矛盾日益突出，持续高库存运行对集输系统安全平稳运行构成较大障碍。本文依据现场实际，从流程改造、添加减阻剂、更换外输泵几个方面分析外输状况的优化过程，提出经济、适用的解决方案。
【关键词】减阻剂 选型 经济对比
1 郭秀玲站净化油产输概况
郭秀玲站建于2001年，主要担负着王南作业区与部分高桥作业区净化油外输任务，2012年初日产进液量为1800—2200m3，产进油量为1200—1400m3，2012年王南区块计划新增5.0万t产建规模，随着区块的陆续开发，郭秀玲站日产进油量将持续增加。
郭秀玲站至王窑站输油管线全长30.1Km，管线规格为φ159×6无缝钢管，设计承压6.4Mpa；装有2台型号为TDWY60-50×7的外输油泵，额定排量为60m3/h，日常运行中排量在48—58m3/h，外输量为1380m3，已无法满足外输需求。
2 添加减阻剂试验
郭秀玲站外输油管线走向总体呈下降趋势，净化油输油充足，管线紊流度高，适合减阻剂的使用。2012年1月15日为解决高库存问题，开始在郭秀玲站增加减阻剂实验。首先试验双泵运行添加减阻剂，加药在2小时后起效，排量逐渐增加，泵压和管压（泵出口经过过滤器、流量计后的压力，在流体粘度不变的情况下，流速越快，排量越大，管压比泵压下降越多，故两者之差可作为减阻效果的指标）不断下降。加药后约8小时，油品走完一个管程，管线整体摩阻降到最低，排量自61.8 m3/h升至102m3/h，管压最大降幅1.8MPa。根据外输流量计最大计量范围100m3/h以及当天库存量，试验中降低加药浓度至35ppm，外输排量降至75m3/h，满足当天生产要求。
然后试验单泵运行添加减阻剂，浓度控制为35ppm，较双泵浓度控制为35ppm，排量同为75m3/h，是运行单泵较为合理。
由以上数据可知，采取加减阻剂可以提高排量，降低泵压、管压，运行单泵，减阻剂浓度为35ppm可满足外输要求。
3 外输泵换型的计算
除加注化学药剂外，还可采取更换大排量的外输泵解决外输能力问题。根据2012年1月郭秀玲站日产净化油量为1500m3/d，考虑到后期油田发展，区块产量的增加以及两吨区的产量加入，外输排量增长系数取1.2。
更换的外输泵最佳排量确定为Qj=80m3/ h，符合以后的产能建设。
外输泵的扬程确定是由郭王线的摩阻损失H决定的，H可通过管线沿程摩阻hl、局部摩阻hm、管线起点与终点高程差△Z三者计算。
m、β—流态指数与系数。紊流光滑区，m=0.25，β=0.0246；
旧外输泵扬程为350m，新外输泵的扬程是Hj=350+158=508m；
根据本厂外输泵运用情况，选择TDWY85-67×8离心泵，排量为85m3/h扬程为536m，电机功率200Kw，由株洲正达泵阀制造有限公司生产制造。
4 化学药剂添加与外输泵换型的对比
针对加注减阻剂和外输泵换型这两种方案，从增加排量的效果、经济性等方面分析，选取较为实用的方案。
4.1 添加减阻剂
单泵运行时泵出口压力为3.4MPa，王窑进站压力0.45MPa，双泵运行时泵出口压力为3.6MP，王窑进站压力为0.52MPa。
其中：Qm —加药稳态后最大排量，m3/hΡy—药品密度，g/ml Y—减阻剂价格，万元/t ppm—加药浓度，ppm加药浓度为35ppm时，日加药成本为3276元。
4.2 更换外输泵
根据外输的排量和扬程的计算，选择株洲正达泵阀制造有限公司生产制造的卧式离心泵，型号TDWY85-67×8，排量85m3/h，扬程536m，价格17万元，电机功率200KW。
设备使用费用有购买和安装维护费、日常运行费两部分，为了比较更换新泵和加减阻剂的经济性，需要计算使用费的变化量。由于旧泵已接近其使用年限，不再计算其购
买和安置费用。
新泵使用费的增加量： 1j2j2oF=F +F -F？其中：F1j—新泵购买和安装维护费F2j—新泵运行费F2o—旧泵运行费
若安装维护费为原价的1.2倍，折旧期为10年，电价为0.7元/KW，按照泵全天运转计算，购买费用46.6元，安装维护费55.9元，运行费3360元，原泵运行费1512元，增加运行费1848元，增加总费用1950.5元。
4.3 经济对比
王南作业区现日产进油量为1500m3，2012年产建增加5万吨，产进油量增至1667m3/d，两种方案的运行方式分别为：
加药：12小时原泵运行（排量60m3/ h），12小时加药运行（单泵，排量78m3/h，加药浓度40ppm）；
换泵：12小时原泵运行，12小时新泵运行（排量78m3/h），增加的费用包括购买和安装维护费、增加的运行费。
加药运行费用：
C1=40*78*1*5.2/106=0.1947万元=1947 元换泵运行费用：
C2=1848/2+46.6+55.9=1026.5元
由上述数据可以看出，更换新泵要比加减阻剂日费用要少920.5元，更换新泵经济性相对较好。若产建继续增加，加药时间/新泵运行时间会延长，更换新泵优势更明显。
5 结论以及建议
（1）减阻剂能降低管线压力，增大排量，对短期大排量外输效果明显。
（2）考虑到王南作业区的产能增长，和高桥来液量的增加，根据经济对比分析，长期运行时才用更换外输泵更为经济。化学药剂是消耗性物质，设备是恒久磨损性物质，更换外输泵能长期解决外输能力不足的问题。
参考文献
[1] 袁恩熙.工程流体力学.石油工业出版社，1986，10
[2] 杨筱蘅.输油管道设计与管理.中国石油大学出版社，2006，5
【关键词】减阻剂 选型 经济对比
1 郭秀玲站净化油产输概况
郭秀玲站建于2001年，主要担负着王南作业区与部分高桥作业区净化油外输任务，2012年初日产进液量为1800—2200m3，产进油量为1200—1400m3，2012年王南区块计划新增5.0万t产建规模，随着区块的陆续开发，郭秀玲站日产进油量将持续增加。
郭秀玲站至王窑站输油管线全长30.1Km，管线规格为φ159×6无缝钢管，设计承压6.4Mpa；装有2台型号为TDWY60-50×7的外输油泵，额定排量为60m3/h，日常运行中排量在48—58m3/h，外输量为1380m3，已无法满足外输需求。
2 添加减阻剂试验
郭秀玲站外输油管线走向总体呈下降趋势，净化油输油充足，管线紊流度高，适合减阻剂的使用。2012年1月15日为解决高库存问题，开始在郭秀玲站增加减阻剂实验。首先试验双泵运行添加减阻剂，加药在2小时后起效，排量逐渐增加，泵压和管压（泵出口经过过滤器、流量计后的压力，在流体粘度不变的情况下，流速越快，排量越大，管压比泵压下降越多，故两者之差可作为减阻效果的指标）不断下降。加药后约8小时，油品走完一个管程，管线整体摩阻降到最低，排量自61.8 m3/h升至102m3/h，管压最大降幅1.8MPa。根据外输流量计最大计量范围100m3/h以及当天库存量，试验中降低加药浓度至35ppm，外输排量降至75m3/h，满足当天生产要求。
然后试验单泵运行添加减阻剂，浓度控制为35ppm，较双泵浓度控制为35ppm，排量同为75m3/h，是运行单泵较为合理。
由以上数据可知，采取加减阻剂可以提高排量，降低泵压、管压，运行单泵，减阻剂浓度为35ppm可满足外输要求。
3 外输泵换型的计算
除加注化学药剂外，还可采取更换大排量的外输泵解决外输能力问题。根据2012年1月郭秀玲站日产净化油量为1500m3/d，考虑到后期油田发展，区块产量的增加以及两吨区的产量加入，外输排量增长系数取1.2。
更换的外输泵最佳排量确定为Qj=80m3/ h，符合以后的产能建设。
外输泵的扬程确定是由郭王线的摩阻损失H决定的，H可通过管线沿程摩阻hl、局部摩阻hm、管线起点与终点高程差△Z三者计算。
m、β—流态指数与系数。紊流光滑区，m=0.25，β=0.0246；
旧外输泵扬程为350m，新外输泵的扬程是Hj=350+158=508m；
根据本厂外输泵运用情况，选择TDWY85-67×8离心泵，排量为85m3/h扬程为536m，电机功率200Kw，由株洲正达泵阀制造有限公司生产制造。
4 化学药剂添加与外输泵换型的对比
针对加注减阻剂和外输泵换型这两种方案，从增加排量的效果、经济性等方面分析，选取较为实用的方案。
4.1 添加减阻剂
单泵运行时泵出口压力为3.4MPa，王窑进站压力0.45MPa，双泵运行时泵出口压力为3.6MP，王窑进站压力为0.52MPa。
其中：Qm —加药稳态后最大排量，m3/hΡy—药品密度，g/ml Y—减阻剂价格，万元/t ppm—加药浓度，ppm加药浓度为35ppm时，日加药成本为3276元。
4.2 更换外输泵
根据外输的排量和扬程的计算，选择株洲正达泵阀制造有限公司生产制造的卧式离心泵，型号TDWY85-67×8，排量85m3/h，扬程536m，价格17万元，电机功率200KW。
设备使用费用有购买和安装维护费、日常运行费两部分，为了比较更换新泵和加减阻剂的经济性，需要计算使用费的变化量。由于旧泵已接近其使用年限，不再计算其购
买和安置费用。
新泵使用费的增加量： 1j2j2oF=F +F -F？其中：F1j—新泵购买和安装维护费F2j—新泵运行费F2o—旧泵运行费
若安装维护费为原价的1.2倍，折旧期为10年，电价为0.7元/KW，按照泵全天运转计算，购买费用46.6元，安装维护费55.9元，运行费3360元，原泵运行费1512元，增加运行费1848元，增加总费用1950.5元。
4.3 经济对比
王南作业区现日产进油量为1500m3，2012年产建增加5万吨，产进油量增至1667m3/d，两种方案的运行方式分别为：
加药：12小时原泵运行（排量60m3/ h），12小时加药运行（单泵，排量78m3/h，加药浓度40ppm）；
换泵：12小时原泵运行，12小时新泵运行（排量78m3/h），增加的费用包括购买和安装维护费、增加的运行费。
加药运行费用：
C1=40*78*1*5.2/106=0.1947万元=1947 元换泵运行费用：
C2=1848/2+46.6+55.9=1026.5元
由上述数据可以看出，更换新泵要比加减阻剂日费用要少920.5元，更换新泵经济性相对较好。若产建继续增加，加药时间/新泵运行时间会延长，更换新泵优势更明显。
5 结论以及建议
（1）减阻剂能降低管线压力，增大排量，对短期大排量外输效果明显。
（2）考虑到王南作业区的产能增长，和高桥来液量的增加，根据经济对比分析，长期运行时才用更换外输泵更为经济。化学药剂是消耗性物质，设备是恒久磨损性物质，更换外输泵能长期解决外输能力不足的问题。
参考文献
[1] 袁恩熙.工程流体力学.石油工业出版社，1986，10
[2] 杨筱蘅.输油管道设计与管理.中国石油大学出版社，2006，5