长输油气管道系统的“关节”——输油气站场

2025-02-24 14:46:00

输油气站场是长输油气管道系统中各类工艺站场的总称。长输油气管道埋在地下,但每隔一段距离就会在地面设置一个输油气站场,绵延数百、数千甚至上万千米的地下管道,依靠这些设置在地面上的输油气站场首尾相接而成,类似于人体的“关节”将人体各个部位连接在一起一样,所以站场是长输油气管道系统不可或缺的组成部分。管道之所以能够源源不断地输送石油和天然气,就是因为站场为之配套了动力、热力、储存、分输等功能以及各种安全保障措施。

管道的调控运行统一由调度控制中心负责,同时,较大的输油气站场中也会设置中央控制室,用于监测控制指令的执行情况及所辖管道及站场的生产情况。很多管道已运用智能巡检技术,集中控制监测巡检情况,并在需要时采取必要的安全措施。

输油首站和末站通常设有油罐区或储油库,输气管道沿线设有储气库,用于储存管输石油或天然气,保证管道连续地、按经济输量运行。当管道顺序输送多种油品时,如果某时间段内管道正在输送一种油品,那么其他待输油品也要先储存在储罐中。此外,首站、末站、分输站通常会配备计量装置,用于计量进出管道的石油或天然气数量。准备进入管道输送系统的石油或天然气可能含有杂质,这时需要站场专用设备对其进行分离净化处理。如管道中有积液、粉尘杂质及异物,则需要从上游站场发送清管器(清管球)进行清管,清管后,由下游站场接收清管器(清管球)。比较大的输油气站场还会设置检验室,按有关要求对管道中的石油或天然气进行取样检测,以保证管输介质的品质。

为了给管输介质提供动力,克服管道沿线地理位差及管输介质流动阻力导致的压力损失,保证管道不间断运行,站场承担着为管输介质增压的任务。对于输油管道,输油泵是泵站的核心设备,为管输油品提供压能。一个泵站通常有多个输油泵机组。输油泵机组串联运行时,泵站的排量就是单台泵的排量,泵站的扬程是各工作泵的扬程之和;并联运行时,泵站的排量是各工作泵的排量之和,单台泵的扬程就是泵站的扬程。平原地区的泵站,适宜采用串联方式,有利于节能和自动控制;如果泵站下游管道上坡很大,则采用并联方式更为有利。对于输气管道,压缩机是压气站的核心设备,为管输气体提供压能。一个压气站通常有数套压缩机组,同样可以串联、并联或者串联和并联兼用,也可互为备用。需要高压缩比(出口与进口压力之比)、小排量时多用串联;大排量时多用并联;当压力和输量有较大变化时,可用串联和并联兼用方式运行。

若管输介质为含蜡高、凝点高、黏度高的“三高”原油,这类原油常温流动性较差,为了使其保持必要的管输流动性,防止管路堵塞,通常采用加热输送工艺,管道沿线要设置加热站。由于原油在输送过程中会向低温环境散热,导致原油在流动过程中温度降低,流动性变差,往往需要设置多个站场对管输原油进行接力式加热。加热装置是加热站和热泵站的主要设施,常用的加热方法包括:由加热炉为流经炉管的原油直接加热;用蒸汽或其他热媒介作中间热载体,在换热器内为原油间接加热;利用输油泵的柴油机或压缩机组的燃气轮机的排气余热为原油加热,这是一种能量综合利用的节能环保新技术。

如果管道沿线地区有用户想要使用石油天然气或者有机构想要储备石油天然气,则需要分输站按用户需求及储备计划从管道中分输一部分石油天然气给这些用户和机构。输气管道分输站和末站会向下游城市配气系统分配天然气,城市配气系统压力相对较低,为了保证其安全,需要上游站场调节天然气压力,同时测量天然气流量。

钢质管道容易遭受电化学腐蚀,外加的阴极保护电流作用距离有限,这时,管道沿线每隔一定距离就要设置安装有阴极电流保护装置的阴极保护站。有的站场还安装有泄压保护装置,当管道系统的运行压力出现异常,超过规定值时,该装置能排放一定量的管输介质,泄放管道压力,以确保安全。当管道沿线局部管段发生事故或者需要维修时,阀室的作用就很关键了。通过关断事故或维修管段两侧相距最近的阀室里的截断阀,控制或排空该管段的管输介质,就可以实施事故处理作业或维修作业了。

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