何小鵬

【摘要】本文通過對影響管道輸送能力的主要因素，如穩(wěn)定時間和調(diào)節(jié)頻率、泵站設(shè)備的可靠度、管道流量等進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)管道的輸送能力隨管道長度的增加和泵站設(shè)備可靠度的降低而減小，以此為基礎(chǔ)，我們提出了提高輸油管道輸送能力的相應(yīng)措施及建議，解決了輸油管道尤其是長輸管道在輸油過程中輸送能力低的實(shí)際問題，達(dá)到了預(yù)期目的。

【關(guān)鍵詞】輸油管道 影響因素 途徑

1 前言

泵站設(shè)備之間的距離一旦確定，中等起伏的地形對于鋪設(shè)輸油管道十分重要。輸送過程中的輸油管道，在泵站設(shè)備前后的主干線上分別安裝了止回閥裝置，系統(tǒng)會在其中某座或者幾座泵站設(shè)備停機(jī)時，自動進(jìn)入越站輸送狀態(tài)。如果正常輸油時各泵站設(shè)備采取密閉方式進(jìn)行接力輸送，使各泵站間距的水力坡降曲線大體一致。在理想狀況下，泵站設(shè)備設(shè)計流量就是管道的流量。而現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，理論的泵站設(shè)備設(shè)計流量會比管道流量大。這主要是由于受泵站設(shè)備可靠度的影響，泵站設(shè)備不可能都處在正常工作狀態(tài)，這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)不能一直按預(yù)先設(shè)計的水力坡降曲線運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)中幾座泵站停機(jī)時，通常會進(jìn)行越站輸送。從而使泵站設(shè)備需要承擔(dān)多座泵站額外的輸送任務(wù)，輸送負(fù)荷增加。這種情況會導(dǎo)致管道的瞬時流量下降，影響平均管道流量小于泵站設(shè)備的額定流量。此時，管道輸送的設(shè)計理論值就會大于管道的實(shí)際輸送能力。因此，本文通過研究輸油管道輸送能力的各種影響因素，確定提高輸油管道輸送能力的途徑。

2 影響輸油管道輸送能力的原因分析

2.1 管道的實(shí)際流量，會制約管道的輸送能力

運(yùn)行的泵站設(shè)備的數(shù)量，決定了管道系統(tǒng)在泵站設(shè)備出口壓力不超過管子額定工作壓力下的瞬時流量。由于首站和供油泵站設(shè)備承擔(dān)著為管道提供初級壓頭和供油的任務(wù)，因此，系統(tǒng)會因?yàn)槠渲幸豁?xiàng)失效而停輸，流量為零； 如果末站或中間泵站設(shè)備失效，系統(tǒng)則自動進(jìn)入越站輸送狀態(tài)，管道瞬時流量在越站輸送時，決定于越站的數(shù)量。

依據(jù)概率論，對于不包括供油泵站設(shè)備的n 座泵站設(shè)備長度的管道，有m 座泵站設(shè)備同時失效的概率為Rs^n-m（1-Rs）。既然管道中最長的管段決定管道的瞬時流量，那么，就需要知道當(dāng)這m座泵站設(shè)備同時失效時，在整個管道中的分布，管道瞬時流量會因?yàn)槠浞植疾煌煌?。比如，如果一條管道橫跨6座泵站設(shè)備，其中2座同時失效，且這2座泵站設(shè)備可能是不連續(xù)的，也可能是連續(xù)的。當(dāng)出現(xiàn)此種情況時，會因?yàn)檎麠l管道的平均流量和輸油效率都會下降，導(dǎo)致管道輸送能力也隨之下降。

2.2 泵站設(shè)備是否可靠，會制約管道輸送能力

泵站設(shè)備的有效運(yùn)行時間跟可靠性成正比，運(yùn)行時間越長，可靠性就越高，管道的輸送能力越強(qiáng)。首站和供油泵站設(shè)備，通常都會設(shè)置兩臺以上的泵站設(shè)備作為備用。原機(jī)組和備用泵站設(shè)備的無隙切換，在供油泵站設(shè)備在出現(xiàn)故障時是不可能做到的。因此不能簡單地把備用機(jī)組與原機(jī)組看作是并聯(lián)系統(tǒng)。實(shí)際工作中將泵站設(shè)備維修時間縮短為互換時間，使計算泵站設(shè)備的可靠度變得方便，且人為地提高了泵站設(shè)備的可靠度，大大超過其固有效度。事實(shí)上，通常都是根據(jù)備用機(jī)組與原機(jī)組的更換時間以及泵站設(shè)備的平均故障間隔時間來確定泵站設(shè)備可靠度的有效時間。因此，要提高管道的輸送能力，可以通過縮短實(shí)際的平均維修時間來提高。

2.3 調(diào)頻率、穩(wěn)時間的頻繁操作過程，可能會制約管道輸送能力

穩(wěn)定時間是管道系統(tǒng)從非穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)的時間。調(diào)節(jié)頻率是管道系統(tǒng)在單位時間內(nèi)從非穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)的次數(shù)。由于泵機(jī)組的固有有效度不可能是1，因此長距離多泵站設(shè)備的輸油管道會經(jīng)常因?yàn)橄到y(tǒng)中泵機(jī)組頻繁的啟停而處于工況調(diào)節(jié)的運(yùn)行過程中。這種頻繁啟停造成的調(diào)節(jié)不能使管道在失效泵機(jī)組重新恢復(fù)運(yùn)行時，及時達(dá)到其可能達(dá)到的最大流量。

綜上所述我們可以推斷，如果輸送管道長度越長，泵站設(shè)備數(shù)量越多，各泵站設(shè)備所需的調(diào)節(jié)頻率就越高，這樣就會導(dǎo)致整個油氣輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定時間長，影響管道的輸送能力。

除以上3中重要的影響因素外，影響管輸能力的因素還有閥門和鋼管以及管道連接的可靠度等。這些因素也是不能忽視的。為了有效防止閥門及鋼管由于質(zhì)量不過關(guān)對管道輸送能力的影響，需要我們采購人員在購入設(shè)備時，挑選有質(zhì)量保證的品牌產(chǎn)品。另外，由于輸油管道通常是通過焊接的方式把多根一定長度的鋼管在現(xiàn)場進(jìn)行組裝，盡管也經(jīng)過實(shí)際輸油前的試壓，且試輸后，管道連接可能出現(xiàn)的故障也能夠被基本排除，但其可靠程度一般也會低于理想值，制約管道的輸送能力，主要是受裝配技術(shù)、地形和連接管接頭質(zhì)量等的影響。

3 提高輸油管道的主要途徑

為了最大限度的提高管道輸送能力，我們基于對以上可能影響管道輸送能力因素的分析討論，可以采取以下途徑：

一是重視設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。對主要泵站設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，防止泵站設(shè)備失效，包括備用的設(shè)備和在用的設(shè)備。另外還要做好如壓力系統(tǒng)、溫度系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)的保養(yǎng)維護(hù)，以此來保證管道輸送能力達(dá)到最大。

二是保障電源穩(wěn)定。為了保障輸油管道平穩(wěn)有序輸油，就需要保障供電電源的穩(wěn)定。采用技術(shù)手段，提高供電效率并保障其可靠性。另外，積極與電網(wǎng)或供電站結(jié)合、溝通，提高輸油時率，防止因供電不穩(wěn)定造成泵站設(shè)備甩泵，或者出現(xiàn)計劃外停電造成管線停輸，而人為造成輸送能力下降。

三是提高巡查管線的意識。要提高輸油管道的輸油能力，就需要做好輸油管線的巡查力度。為了防止因經(jīng)常發(fā)生自然災(zāi)害而影響管線輸送，我們需要通過提前備足搶險物資，做好防范工作等措施，減少意外事件帶來的損失； 加大外管線上占壓清理工作力度； 與當(dāng)?shù)氐墓膊块T做好聯(lián)防、群防工作，防止不法分子的犯罪行為發(fā)生。

四是加大備用泵站設(shè)備方面的投入，從而避免泵站設(shè)備的因檢修而影響正常的輸送。輸油泵站設(shè)備的主要輸送動力設(shè)備就是泵站設(shè)備，因此，盡管我們提倡節(jié)約成本，但是在控制投入成本的前提下，盡量保證每個泵站設(shè)備都有一臺或幾臺泵站設(shè)備，來保障輸送不間斷。增加了備用泵站設(shè)備，也就是提高了泵站設(shè)備的可靠度。這樣，即使有泵出現(xiàn)問題，也可以在最短時間內(nèi)，起用備用泵，避免造成停輸。

4 結(jié)論與認(rèn)識

通過分析，管道的實(shí)際流量、泵站設(shè)備的可靠度以及調(diào)頻率、穩(wěn)時間的頻繁過程等因素都會影響到管道的實(shí)際輸送能力。在此基礎(chǔ)上，我們討論了提高管道輸送能力的幾個有效途徑，下步需要在實(shí)際工作中，反復(fù)試驗(yàn)，從而為徹底解決輸油過程中輸送能力低的問題提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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