原油管道成品油管道天然气管道的输送工艺分析

       管道设计的主要内容包括：线路设计、工艺设计、自动化控制设计以及配套系统设施设计等。以下主要从线路设计、工艺设计、自动化控制设计等几个方面进行简要介绍。工艺设计按照设计委托书或设计合同规定的管道输送介质的品种、物性、输量选择确定最佳输送方式，是整个设计工作的核心与基础。工艺设计必须遵循各有关设计规范，其中主要包括：原油管道、成品油管道、天然气管道等三种输送工艺，三种工艺各不相同，下面分别介绍这三种介质管道的输送工艺特点。

       原油管道工艺设计

       1971年之前，我国的原油管道设计均采用“罐-泵-罐”的开式流程，该流程的主要特点是：油田来油进罐储存，首站输送时，原油由罐抽出经泵加压，经炉加温(先泵后炉)，再经总阀组输向下站(正输)；另有反输、站内循环及倒灌流程等。此后经过若干年的改进，从1983年开始至今，输油工艺设计由开式流程改为密闭输送。密闭输送是“泵-泵”形式，各中间泵站没有旁接罐，原油从首站浸入管道后直到进入管道末站或密闭段末站储罐为止，一直在不接触大气的密闭状态下输送。输油管道输送工艺设计中，应包括水力和热计算，并提出输油管道在密闭输送中原油流动过程的控制方法。

       成品油管道工艺设计

       成品油管道与原油管道的工艺设计有许多共性之处，而成品油管道的油品顺序输送是工艺设计的难点。

       油品顺序输送的工艺设计，首先要确定几种油品的输送顺序和循环周期；确定输油管道重点所形成的混油体积，混油的切割方案及处理方式；确定首末站所需建造的油罐容量；确定泵站的工艺流程和机泵的配置及工作方式。对不同季节输送各种油品时的工况进行水力计算，确定调节措施，以及在多种油品交替过程中的混油浓度的有效检测。

       天然气管道工艺设计

       输气管道工艺设计是根据设计任务要求和气源、气质条件以及用户的特殊要求进行多方面比较的过程。在增压输送的情况下，通过管径、压比、输气压力等之间存在某种函数关系的计算和比较，选取最佳参数(管径、最高输气压力、站压比等)。工艺设计内容通常包括：确定输气管道的管径和壁厚；确定管道材质及内、外防腐材料；确定输气干线总流程和各站分流程；合理选择各站的进出口参数；确定各站场的数量和站间距。各站场的工艺流程必须满足输气工艺要求，具有旁通、安全泄放、越站输送等功能。整个输气系统还应根据调峰需要设计储气库。

       自动化控制设计

       管道自动控制是保证管道安全平稳实现完成输送油品或天然气任务的重要环节。随着输送工艺技术、电子技术、计算机技术、通讯技术、自动控制理论的不断发展，自动化设计也相应地经历了一个由低级向高级发展的过程，即由常规仪器仪表到遥测遥讯遥控的数字系统。从上世纪50年代采用气动模拟仪表就地控制，经历了就地式、气动、电动单元组合式仪表等阶段，发展到80年代中期以来采用计算机进行调控、传输、控制。90年代后在站场自动化的基础上，实现全线的集中监控、管理，从而使管道自动化水平已经达到国际上的先进水平。

       自动监控通常称为SCADA(SUPEPVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION)系统，英文意思即监控与数据采集，已成为当今管道自动控制系统的基本模式。随着计算机硬件、软件和通信系统的不断发展，SCADA系统已由传统的集中控制、集中管理发展成目前的集散控制、集中管理的方式，主机更多地用作数据采集与分析，不必以实时的方式运行。而由远程终端装置(RTU)配上先进的软件在现场进行集散式控制。RTU是系统中的关键性装置，具有对现场工况进行最佳控制的能力，是实现管道自动监控、无人操作的基本条件。