中国石油大学(华东)输油管道设计与管理储运课件31

7
（三）热油管道的启动方法
1、冷管直接启动 将热油直接输入温度等于管线埋深处自然地温的冷管道， 靠油流降温放热来加热周围土壤。这样，最先进入管道的 油流在输送过程中一直与冷管壁接触，散热量大，当管道 较长时，油温很快降至接近自然地温，远低于凝固点。通 常把这一段称为冷油头。冷油头散失的热量主要用于加热 钢管及部分防腐层。冷油头中，有相当长的一段油流温度 接近或低于凝固点，油头在管内凝结，使输送时的摩阻急 剧升高，以至于会超出泵和管道强度的允许范围。因此只 有当管道距离短，投油时地温高，并能保证大排量输送情 况下，才能采用冷管直接启动。对于长输管道，当地温接 近凝固点时，也可采用冷管直接启动。
12
热油管道的启动投产
冷管道的热水预热过程就是周围土壤温度场的建立过程，也就是周围土 壤的蓄热过程，也是土壤热阻不断增大、管道热损失不断减少的过程。 如果按TR、TZ及Q由轴向温降公式推算管路的总传热系数K，将表现为K 值的不断下降。显然按稳定传热公式计算的K值，不能反映不稳定传热 过程中油管的散热特性。但在还未建立正确的算法前，工程上仍沿用上 述K值来分析启动过程，在输量和起点温度恒定的情况下，上述K值能大
ht
21
各层内外侧的温度可由温度分布公式得到
Tx,
y T0
qL
4t
ln
y0 y0
y2 y2
x2 x2
y0
ht2
D 2
2
, qL
KD
Байду номын сангаас
Ty
T0
由下式可求得每层(圆环内)的稳定蓄热量：
n
q tctVi (Tmi T0 ) i 1
22
热油管道的启动投产
式中：q—( ht－R )环形土壤每米稳定蓄热量，kJ/m ρt—土壤的密度，kg/m3 Vi—第i层环状土层的体积，m3 Tm、T0—第i环平均温度、自然地温，℃

在东北和华在北西地北区地，区先，后克建独成线了、庆克铁乌线线、担铁负了克拉玛依油田的原油外输任务；花 大线、铁秦格线线、担秦负京了线青、海铁油扶田线的、原抚油鞍外线输和任务；马惠宁线、靖咸线担负了长庆油 任了京大线庆，油形 田田成 、的了 辽原规 河油输模 油外任较 田输务大 、任。的 华务东 北；北 油库阿管 田鄯尔网 的线善油， 原担-赛管担 油负汉道负 外了塔塔拉里原木油田的原油外输任务。
H 泵站特性曲线
HA A
管路特性曲线
QA
Q
3、输油泵站的工作特性
输油泵的基本组合方式一般有两种：串联和并联
q1
Q
Hc
q2
例：阿赛线首站工艺流程图
例如两台泵并联时，若一台泵停运，由特性曲线知，单 泵的排量q>Q/2，排量增加，功率上升，电机有可能过载。
H
管路
并联 单泵
Q/2
q
Q
(2) 串联泵站的工作特性
1977年，俄罗斯建成了第二条“友谊”输油管道，口径为1220mm,长为4412km。两条管线的输量约为1 亿吨/年。 1977年，美国建成了世界上第一条伸入北极的横贯阿拉斯加管道,口径为1220mm，全长为1287km。年输 量约为1.2亿m3，不设加热站，流速达3m/s，靠摩擦热保持油温不低于60℃，投资77亿美元。
6、翻越点 如果使一定数量的液体通过线路上的某高点所需的压头比输送到终点所需的压头大，且在所有 高点中该高点所需的压头最大，那么此高点就称为翻越点。
F Hf
H
Lf
例：阿赛线2#站至3站翻越点
1700
1600
1500
1400
高 度 （m）
1300
1200
1100

油气管道安全管理
主要内容
• 输油管道的安全管理 • 输气管道的安全管理 • 管道检测技术 • 管道泄漏的检测与监测
油气管道安全管理
2
一、输油管道的安全管理
• 管道投产的安全措施 • 管道运行安全管理 • 管道的安全保护措施 • 管道维护和抢修的安全措施
油气管道安全管理
3
1. 管道投产的安全措施
• 直接法（基于硬件的检测）：直接 观察法、检漏电缆法、声学方法、 负压波法、光纤检漏法。
• 间接法（基于软件的检测方法）： 质量（或体积）平衡法、流量（或 压力）的突变法、实时模型法、统 计检漏法。
油气管道安全管理
36
（1）直接观察法
这种方法最简单的是请有经验的工人或 经过训练的动物巡查管线，通过看、嗅、听 或其它方式来判断是否发生泄漏。近年来， 美国OILTON公司开发出一种机载红外检漏 技术，它是由直升机携带一个高精度的红外 摄像机，沿管线飞行，通过分析管内输送介 质与周围土壤之间的细微温差，来检查长输 管线是否有泄漏发生。
• 两种类型的检测器现在都可以检测管线的腐蚀缺 陷和裂纹缺陷，相比而言，超声波检测器检测费 用高于漏磁检测，漏磁法检测器应用更要普遍一 些。
油气管道安全管理
34
四、管道泄漏的检测与监测
• 管道泄漏的检测方法 • 管线泄漏的监测系统 • 检漏系统的评估指标
油气管道安全管理
35
1. 管道泄漏的检测方法
油气管道安全管理
22
2. 输气管道试运投产安全措施
• 天然气置换过程中操作要平稳，升压要缓 慢，一般应控制天然气的进气流速或清管 球的运行速度不超过5m/s站内管线置换时 ，起点压力应控制在0.1 MPa左右。
• 置换放空时，根据情况适当控制放空气量 ，先由站内低点排污，用气体报警器测试 排污点，若天然气浓度超标时，改为高点 放空点放空。

管线埋于地下劣，气地候面的仍影可响耕，种油。气铁污路染和 的坡度原一苏般联不管噪能线声超运污过价染30约都度为比，铁铁而路路管的小线1得/不2多，。 ① 运量大，基建受费坡用度美低的国（限与约制铁为，路铁有相路利比的于）1翻/7。山-1/越10岭，，我取国 ② 受外界限制少捷，径可，目长起前期终基稳点本定相与连同铁续的路运两持行地平，间。对，环管境线的的污染小。 ③ 便于管理，易长于度实一现般集要中比控铁制路，短劳30动%生。产率高。
① 从经济方面考虑，串联效率较高，比较经济。我国并联泵 的效率一般只有70%左右，而串联泵的效率可达90%。串 联泵的特点是：扬程低、排量大、叶轮直径小、流通面积 大，故泵损失小，效率高。
3、改变泵特性的方法
改变泵特性的方法主要有：
(1) 切削叶轮
H
a
D D0
2
b
D D0
m q2m
式中：D0、D－变化前后的叶轮直径, mm
a,b—与叶轮直径D0 对应的泵特性方程中 的两个常系数
(2) 改变泵的转速
2
m
H
a
n n0
b
n n0
q2m
式中：
n－调速后泵的转速，r/min
n0－调速前泵的转速，r/min
1977年，美国建成了世界上第一条伸入北极的横贯阿拉斯加 管道,口径为1220mm，全长为1287km，其中900km管道采用 架空保温铺设。年输量约为1.2亿m3，不设加热站，流速达 3m/s，靠摩擦热保持油温不低于60℃，投资77亿美元。
1988年，美国建成了从西部圣巴巴拉至休斯顿的原油管道， 管径762mm,总长2731km，年输油能力约为1600万吨。
H
管路
并联 单泵
Q/2