張偉

摘 要：成品油管道運行具有油品種類多、工況變化頻繁、輸送距離長等特點，當兩種不同的成品油在輸油管道內(nèi)部移動時，在通常情況下是伴隨著成品油運輸距離的改變而改變的，如果管道內(nèi)成品油的運輸處于緩慢運輸狀態(tài)時，管道的操作參數(shù)隨時間而緩慢變化，需要實時進行調(diào)節(jié)控制。我國成品油管道輸送運行的初期發(fā)展階段相比較來說比較晚，所以需要對于成品油的管道運輸進行詳細的研究以及分析。文章簡要介紹了成品油管道的特點，從翻越點優(yōu)化、泵運行方式優(yōu)化、加強成品油儲油設(shè)施工藝管理、引用節(jié)能設(shè)備等方面闡述了成品油管道的優(yōu)化運行設(shè)計，通過對成品油管道系統(tǒng)的運行方式、設(shè)備組合及工藝參數(shù)的優(yōu)選確定能耗 最低的運行工況，達到成品油管道優(yōu)化運行的目的。

關(guān)鍵詞：成品油管道;優(yōu)化運行;節(jié)能

中圖分類號：TE832.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0141-02

0 引言

在通常情況下，管道運輸方式與傳統(tǒng)的鐵路以及公路運輸相比較而言，管道運輸方式所運輸?shù)臄?shù)量龐大、并且在運輸過程中的損耗也是非常小的，與此同時，使用這種方式還可以有效的降低成本，并且運輸?shù)姆绞揭脖容^可靠。在世界上其他的一些西方國家，在當前階段，管道運輸已經(jīng)成為了一些西方國家的成品油運輸方式。早在上個世紀70年代初期，美國以及其他的一些歐美國家已經(jīng)建立了一些大型的成品油運輸?shù)墓艿溃⑶乙餐ㄟ^這種方式極大的推動了本國的經(jīng)濟發(fā)展。由于我們國家的成品油管道方式起步比較晚，并且其發(fā)展方式也比較緩慢。

其中包括具有代表性的成品油管道中國石化的第一條成品油管道——西南成品油管道。當成品油管道正式建成并且投入生產(chǎn)以后，成品油管道的運行管理就特別重要。在通常情況下，可以編寫科學(xué)化以及合理化的運營方案，來實現(xiàn)成品油輸油管道的優(yōu)化運營，通過這種方式，不僅僅可以保障成品油輸油管道的安全穩(wěn)定運行，還可以大幅度的降低后期的運營成本。

1 管道運行方案優(yōu)化的現(xiàn)狀分析

在世界上其他的一些西方發(fā)達國家，對于成品油管道運輸方面的研究比較有成效。通過國外的西方一些發(fā)達國家的實踐經(jīng)驗可以看出，通過對于成品油的優(yōu)化運營可以有效的節(jié)約能耗。在1974年，就已經(jīng)有人使用知識庫以及成本系統(tǒng)所構(gòu)成的計算機軟件對于成品油管道運輸進行優(yōu)化。

在我們國內(nèi)對于成品油運輸管道的方案研究也非常多，例如：鄧松圣也在國內(nèi)構(gòu)建了最大輸送能力下的優(yōu)化決策模型。宮敬也在2000年也相繼提出了定批量優(yōu)化以及定流量優(yōu)化模型。除此之外，康正凌在2004年建立了多目標成品油管道優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。在一定程度上可以將全線總能耗降到最小化，與此同時，還可以形成最少的混油量。第一點，需要進一步全面優(yōu)化全線總能耗，同時可以找出最優(yōu)的組合，之后，還需要在組合范圍以內(nèi)求最優(yōu)的解答。除此之外，還可以使用動態(tài)規(guī)劃的方式尋求最優(yōu)化的泵組合。

2 成品油管道的優(yōu)化運行設(shè)計

成品油管道的優(yōu)化以及運營的設(shè)計是各不相同的，由于成品油管道所運輸?shù)姆N類比較多，又因為使用順序的運輸方式進行輸送，所以在一般情況下，成品油管道輸送的經(jīng)濟性指標不僅僅涵蓋了成品油管道的運輸費用之外，還涵蓋一些待運輸以及銷售的成品油庫區(qū)存儲費用

假設(shè)成品油輸油的計劃不夠合理，依據(jù)這個開泵方案再繼續(xù)做優(yōu)化也是于無濟于事。對于成品油管道的優(yōu)化運行設(shè)計工作而言，需要立足全局，而不是將目光放在某個成品油運輸階段。所以，在成品油運輸計劃的制定時，需要首先考慮成品油管道優(yōu)化運行設(shè)計的相關(guān)問題，在制定計劃時，需要將存儲費用、運行損耗及混油貶值等等作為目標，將供需情況等作為限制條件，求最佳的輸油方案，從而可以達到優(yōu)化的目的。

2.1 翻越點優(yōu)化

如果地勢具有很大的落差，那么對于成品油管道的建設(shè)工作的來說，往往需要設(shè)置一些翻越點。由于考慮到成品油管道摩阻所產(chǎn)生了較大的壓頭損失，因此成品油管道的壓力往往不足，所帶來的經(jīng)濟效益也相對較差。

（1）合理的調(diào)節(jié)成品油的流量。在一般情況下，如果在成品油管道處設(shè)置一臺泵還無法翻越最高點，那么就可以與成品油管道的實際情況進行結(jié)合，在成品油管道上設(shè)置多臺泵進行加壓，通過這種方式可以合理調(diào)節(jié)成品油管道的流量。

（2）在成品油管道中添加減阻劑。如果在成品油管道中增設(shè)一臺泵無法翻越最高點，與此同時，成品油管道調(diào)節(jié)流量也無法到達目的地時，一般可以在成品油管道中添加減阻劑，減小成品油管道的油品摩阻。

2.2 泵運行方式優(yōu)化

當使用一臺泵不能滿足流量要求時，需要將兩臺泵進行并聯(lián)，并且同時開泵，通過這種方法可以保障成品油輸送管道的運行。除此之外，還可以結(jié)合成品油管道以及成品油特點，實行級差調(diào)節(jié)，從而可以在最大程度上降低成本。

2.3 優(yōu)化成品油儲油設(shè)施工藝管理

成品油管道優(yōu)化對提升成品油的運輸效率有著不可忽視的作用，在保證運輸管道優(yōu)化的同時，更要保證成品油儲油設(shè)施的工藝管理，避免成品油儲油或運輸過程中出現(xiàn)損耗。根據(jù)成品油運輸以及儲油的實際情況，加強對成品油設(shè)施工藝管理是降低成品油損耗的主要手段，主要從以下幾方面進行。首先，應(yīng)嚴格控制成品油收發(fā)作業(yè)中的油品流速，具體應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)定流速。例如，在油庫進行收油的過程中，應(yīng)將閥門開啟最大限度，可大幅度增加成品油的流速。相反，如果是在發(fā)油的過程中，應(yīng)將閥門開到最小，這樣可以有效控制發(fā)油的流速，避免流速過大出現(xiàn)成品油浪費的現(xiàn)象。除此之外，還需要優(yōu)化成品油庫區(qū)的作業(yè)，依據(jù)成品油庫區(qū)具體的環(huán)境進行優(yōu)化作業(yè)。另外，成品油庫的作業(yè)需要在不直接影響其他業(yè)務(wù)的情況下進行作業(yè)，并要求在收發(fā)作業(yè)中盡可能一次完成所有的成品油的收發(fā)，通過這種方式，可以在最大程度上降低成品油的裝卸損耗。其次，應(yīng)嚴格規(guī)范儲油操作規(guī)范，并嚴格按照相關(guān)要求做好儲罐、閥門的等其檢查，確保其中所涉及到的工藝設(shè)備密封的可靠性，同時應(yīng)根據(jù)實況合理安排成品油的運輸作業(yè)，將油耗損失降至最低，有效降低成品油的損失，保證成品油作業(yè)的有效性。另外，應(yīng)及時更新油庫的回收作業(yè)，可應(yīng)用先進的油氣回收技術(shù)，如，膜分離法、吸附法、冷凝法等，可保證成品油在倉儲過程中有效排放油氣，一方面可避免油氣對大氣環(huán)境帶來污染，另一方面可消除成品油倉儲過程中存在的安全隱患，同時也更有利于提高能源的利用率?？傊?，通過工藝管理的優(yōu)化，可有效降低成品油的收發(fā)作業(yè)以及倉庫的損失。

2.4 引用節(jié)能設(shè)備，定期節(jié)能監(jiān)測

輸油管道工藝中引用先進、自動的節(jié)能設(shè)備，不僅方便工作人員操控設(shè)備和管理成品油的輸送，還能夠節(jié)能設(shè)備的優(yōu)勢和作用，實現(xiàn)節(jié)能降耗，且在節(jié)約能源的同時，能夠提高成品油運輸?shù)男省Ｍ瑫r，通過運用節(jié)能設(shè)備，能使輸油管道工藝流程簡單化、自動化，無需工作人員耗費時間看守，使用節(jié)能設(shè)備，即可實現(xiàn)自動控制傳輸油量的目的，從而利用設(shè)備的功能調(diào)節(jié)輸送量，傳輸中結(jié)合實際需求，以免過量傳輸造成浪費，因此，要注重使用節(jié)能設(shè)備，且在使用過程中操控自動化的節(jié)能設(shè)備，可以有效節(jié)約能源。據(jù)統(tǒng)計“十一五”期間，長輸管道系統(tǒng)主要耗能設(shè)備——輸油泵、加熱爐、天然氣壓縮機組的平均運行效率呈現(xiàn)逐年上升趨勢;輸油泵機組效率由2006年的63.29%提高至2010年的68.55%。直接爐熱效率由2006年的83.58%提高至2010年的86.86%。節(jié)能監(jiān)測工作為節(jié)能管理和節(jié)能措施的實施起到了保駕護航的作用。針對監(jiān)測的這些主要耗能設(shè)備，結(jié)合設(shè)備現(xiàn)狀、測試使用標準、監(jiān)測設(shè)備運行效率以及主要參數(shù)合格率，給出主要耗能設(shè)備在運行過程中普遍存在的問題和對應(yīng)采取的建議措施，有助于促進設(shè)備運行水平的提高，從而實現(xiàn)節(jié)能效果的提高，同時也實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

3 成品油管道優(yōu)化運行模型

通過以上的分析進一步了解成品油管道優(yōu)化的情況，為了增強成品油管道運行效果，則需要不斷優(yōu)化其運行模型。首先，應(yīng)明確成品油管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通常成品油管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由泵站、管段所組成，每部分結(jié)構(gòu)都是輸油管道系統(tǒng)運行的重點。另外，成品油管道輸送站點主要包括輸入輸出站、泵站、減壓站、注放油泵站等，系統(tǒng)中所使用的管段主要有變徑管、徑管、混油段等，成品油輸送管道采用全密閉輸油，系統(tǒng)中泵站主要以串聯(lián)、并聯(lián)兩種泵組合方式為主。成品油管道系統(tǒng)是一個連續(xù)的、統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，其中系統(tǒng)中的各個部分與系統(tǒng)與環(huán)境之間有著密切的聯(lián)系，在具體的優(yōu)化中也是重點考慮的因素。如，每一時間段內(nèi)的全線各站最優(yōu)運行參數(shù);管道流量隨時間的變化關(guān)系;輸油周期內(nèi)總能耗、混優(yōu)量等都是成品油管道優(yōu)化運行模型需要重點考慮的因素。其次，為更好地優(yōu)化成品油管道運行模型奠定基礎(chǔ)。通常在成品由輸送過程中，全線開泵策略中的成品油輸送變化越小，則證明成品油管道輸狀態(tài)越穩(wěn)定，成品油管道輸送油量變化情況也是成品油管道優(yōu)化運行模型重點考慮的因素。因此，成品油管道可采用全線最優(yōu)壓力分配模型，具體壓力分配中應(yīng)結(jié)合全線成品油管道輸送油情況匹配出最佳的開泵方案再開泵，進而保證壓力的適應(yīng)性。如果在壓力匹配方案中出現(xiàn)無法調(diào)節(jié)的情況下，則需要重新配泵操作，直到匹配出有效的方案，在方案優(yōu)化調(diào)節(jié)中應(yīng)遵循出站壓力標準值小于出站壓力值的原則，或遵循進站壓力標準值大于進站壓力值的原則，在具體調(diào)節(jié)的過程中應(yīng)嚴格按照相應(yīng)的順序進行先調(diào)速再節(jié)流，進一步保證方案的有效性，可有效降低成品油管道運行模型中的損耗。另外，成品油管道優(yōu)化模型可采用全線最優(yōu)壓力分配模型，結(jié)合成品油管道的實際運行情況確定具體的開泵方案，在具體執(zhí)行的過程中，應(yīng)通過對開泵方案各項參數(shù)分析以此確定首站的出泵壓力以及下一站的進站壓力。當然，從實際的角度上分析，如果在這個環(huán)節(jié)確定首站動力費用的情況下，則很可能會影響到下一站的動力費用。而從另一種運行模式分析，如果結(jié)合成品油管的實際運行情況，則需要在發(fā)生動力費用之前，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)以及指標確定具體的方案，在成品油的實際運輸中則會使得整個輸油管道所產(chǎn)生的能耗費用明顯降低，進而達到節(jié)能降耗的優(yōu)化效果。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)階段很多油管道輸送過程中，經(jīng)常出現(xiàn)大量的能源損耗，不僅影響到輸油管道運行效率，同時所產(chǎn)生的損耗也會增加輸油管道系統(tǒng)運行的成本。在本文的研究中，主要針對優(yōu)化輸油管道工藝實現(xiàn)節(jié)能降耗的幾點策略進行分析，希望能夠為相關(guān)崗位工作人員提供一定的幫助。當然，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展中，應(yīng)不斷開展輸油管道工藝優(yōu)化工作，與時俱進，不斷強化輸油管道的運行效果。

參考文獻

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