刘宁 许正财（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

某油库工艺流程优化

刘宁 许正财（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

本文简单介绍输油管路设计原理，以及该原理在北部湾某油品码头原油工艺流程改造过程中的应用。

原理应用;方案确定;优越性

石油运输的方式主要分有海运、铁路、公路和管路等。本文结合某油品码头库区对其输油管路改造的实际情况谈谈油库输油管路改造设计与施工。

1 前期评估

该油品码头库区设计之初主要作为中转站，所储存、中转的原油全部来自海外，主要来源地有澳大利亚、阿尔及利亚、叙利亚、刚果、安哥拉、越南、苏丹、加蓬、俄罗斯等国。由于生产所需原料用量不断加大，码头库区原有工艺流程难以满足需求，须将原油直接由外界原油储备库直输炼厂，需要对原有工艺流程进行改造。

1.1 管路计算

1.1.1 基础参数

储备库有42台10×104m3储罐，罐中心地势标高4.0m～4.5m，储罐基础高1.2m；炼厂单个储罐最大容积10×104m3，储罐中心地势标高7.8m，储罐基础高1.2m。

1.1.2 机泵参数

储备库采用接力泵，机泵参数如下：

(1)离 心 泵（ 位 号 ：1001P-2102A∕B、1001P-2202A∕B、3001P-2302A∕B、3001P-2402A∕B）各两台并联操作无备泵。

介质：原油 温度：13.8～80.0℃ 粘度：21.5～200mPas

流量：3400m3∕h 杨程：42m NPSHa：6.7～7.3m

(2)外输泵（位号：1001P-2204A∕B）

共2台，一开一备，离心泵。

介质：原油 温度：13.8～80.0℃ 粘度：200mPas流量：3400m3∕h

杨程：120m NPSHa：12m

1.1.3 管输距离

从储备库至该码头库区为9公里DN800管线，从码头库区至炼厂为12公里DN700管线。

1.1.4 输送原油品质

储存以沙特阿拉伯中质原油为代表的低凝点、低粘度中轻质原油：

20℃密度（g/cm3）0．866 50℃运动粘度（mm2/s）6．5凝点（℃）-30含硫量（m%）2．7

1.2 确定管路摩阻损失

流量按照单泵满负荷3400 m3∕h计算，管路为21公里DN800的管路。沿程阻力为摩擦阻力，断面两端压力差，流体通过弯头、阀门等部件的局部阻力，局部阻力按照管路长度0.2倍当量选取，管路粗糙度统一取0.3。

1.2.1 参数计算

⑴雷诺数1：Re=4qv∕(πdv)=231368.07,临界雷诺数：Re1=222501.4714,Re2=4074104,因为Re1＜Re≤Re2，λ=0.017674

⑵沿程阻力计算

式中 h—管路内沿程水力摩阻损失(m)；

λ—水力摩阻系数；L—管路计算长度(m)；D—输油管路的内直径(m);V—流体在管路内的平均流速(m∕s)；g—重力加速度(9.8lm∕s)；qV—输油平均温度下的体积流量(m3∕s)

输油平均温度，应按下式计算:

式中tav—计算管段的输油平均温度(℃)；t1—计算管段的起点油温(℃)；t2—计算管段的终点油温(℃)。

注:对不加热输送的输油管路，计算管段的输油平均温度取管中心埋深处最冷月份的平均地温。

沿程阻力损失hl=λ(L∕d)[V2∕(2g)]

⑶局部阻力

式中 hj—局部阻力;ζ—局部阻力系数;hζ=0.2×h1;管路磨阻：h=hζ+hl=100.38m;储备库与炼厂也为差ΔZ=7.8-4=3.8m;总损失H=h+ΔZ=104.18m;H泵=H1+H2=162m＞H

结论:在此工况下输油泵可以满足管输需要，不需要更换新泵或对其进行改造，可以有效降低改造成本以及施工过程中的风险。

1.3 确定方案

根据地形地貌、土壤成分、地上建筑等多方面因素综合考虑管线敷设方式2。经过实地考察，计算论证，最终选择在收球筒和发球筒之间加一条管线（图中粗线），并安装两个手动闸阀和一个电动控制阀这一最佳方案。管路施工完毕后，在投产之前必须进行试压，检查其严密性和耐压强度，一般采用水压试验，水压计算公式如下：

式中 Pt—设计压力，Pa；σ—常温下的许用应力，Pa；σt—设计温度下的许用应力，Pa；

2 结语

在改造阶段，综合诸多因素经过严密核算后，在该码头库区与中联油储备库的收发球筒处架设一条短距离管线这一最佳方案。该方案未经过军用设施、市政公共设施以及国家级保护区等敏感设施，且不影响生产，改造工艺简单，有效降低投资成本，合理降低能头损失，在施工方案的制定和施工过程中深入结合落实杜邦管理理念和5s现场管理制度，严格进行JSA、能量隔离、作业审核等相关危险作业的程序，充分进行风险评估，切实采取风险削弱措施，有效的降低了施工风险、达到了预期施工效果。

目前原油储备库拥有一座10万吨码头，和一座在建30万吨码头。工艺管道优化后，有效缓解了该码头船期的持续紧张状态，利用储备库现有十万吨码头与该码头同时卸油，极大程度上提高了原油卸载和输送能力，进一步提高了油品周转能力。项目投产后，该码头原油罐可以作为中间缓冲罐，减少炼厂内部原油储存压力，也可以改造成成品油储罐，增强成品油下海能力，更有力的满足国内外市场需求。

[1]杨树人，汪志明，何光渝，崔海清.工程流体力学[M].石油工业出版社，北京，2006.06:102-104.

[2]帅健，于桂杰.管道及储罐强度设计[M].石油工业出版社，北京，2006.06：1

刘宁（1988-），男，专业硕士在读。辽宁省丹东市人。现从事油气储运工作。

许正财（青海省乐都县）,男，青海人。现从事油气储运和设备管理工作。