[科普中國]-管道輸油站

管道輸油站

為實現(xiàn)油品管道運輸而建立的各種作業(yè)站場，是油品管道的基本組成部分之一。按輸油站所處的位置，分為起點站（首站）、中間站和終點站（末站）；按其作用又可分為增壓站（又稱泵站）、加熱站、熱泵站、分輸站和減壓站等。

起點站起點站通常位于油田、煉油廠或港口附近，是長距離輸油管道的起點。主要功能是接受來自油田、油船的原油或來自煉油廠的成品油，并經(jīng)計量、加壓（或加熱）后輸往下一站。有的起點站兼有油品預處理（如原油穩(wěn)定、脫鹽、脫水、脫雜質(zhì)；柴油、汽油脫水；順序輸送的成品油著色等）和清管器發(fā)送、污油的收集處理等功能。起點站的生產(chǎn)設施主要有泵組、閥門組、油品計量和標定裝置、油罐區(qū)、油品加熱裝置以及水、電、燃料供給和消防等輔助設備。輸油站的工藝流程是根據(jù)輸油量、油品性質(zhì)和作業(yè)要求制定的。起點站的輸油流程一般是接受來油(計量后儲于油罐)后，經(jīng)過站內(nèi)循環(huán)和倒換油罐、正向輸油（即經(jīng)輔助增壓泵、計量裝置或經(jīng)加熱裝置后再用輸油泵增壓，由管道輸往下站）、發(fā)送清管器，超壓保護以及出站壓力調(diào)節(jié)等，其詳細流程如圖1所示。 輸油泵是輸油站的核心設備，它以壓力能的形式給油品提供輸送動力。用于長輸管道的輸油泵有離心泵和往復泵兩種。往復泵只在特殊條件下才使用。離心泵的揚程隨排量增大而減小，出口閥門關閉時,流量為零,揚程達到最大值。離心泵自吸能力低，大排量的離心泵要求油流正壓進泵。離心泵的工作特性和效率受油品粘度影響較大,因此,離心泵適用于大量輸送低粘度油品。離心泵可用電動機或燃氣輪機等高轉(zhuǎn)速動力機直接驅(qū)動，效率可達80%～86%，是輸油管道的主要泵型。往復泵的排量只與每分鐘的沖程數(shù)有關,而與揚程無關;揚程的大小僅受設備強度和動力的限制，在容許范圍內(nèi)，可隨管道摩擦阻力而定；往復泵自吸能力好，因此適用于輸送高粘油品，或用于易凝油品管道停輸后的再啟動。
各泵機組之間有串聯(lián)和并聯(lián)兩種運行方式。串聯(lián)運行時，泵站的排量就是每臺泵的排量，泵站的揚程是各工作泵的揚程之和。并聯(lián)運行時，泵站的排量是各工作泵的排量之和，每臺泵的揚程就是泵站的揚程。離心泵可并聯(lián)運行，也可串聯(lián)運行。平原地區(qū)的站站，多采用大排量、中揚程的離心泵串聯(lián)運行，有利于節(jié)能和自動控制。若輸油站的下游管道上坡很大，則并聯(lián)更為有利。用內(nèi)燃機和燃氣輪機作動力的泵站，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來改變輸量。電動機驅(qū)動的泵站，因為多數(shù)電動機本身的轉(zhuǎn)速是恒定的，普遍采用大小泵的不同組合來調(diào)節(jié)輸量。近年來也有用調(diào)速電機或液力耦合器來輔助輸量的調(diào)節(jié)。
輸油泵的選擇須滿足輸油壓力、排量和油品特性的要求。此外,還需考慮機組的可靠性、耐久性,并考慮易于操作、便于實現(xiàn)自控和遙控、有利于提高機組的效率和能夠節(jié)能等多方面的因素。泵的可靠性尤為重要，它是保證管道不間歇地輸送油品和實現(xiàn)油品輸送自動化的基礎。輸油泵臺數(shù)的確定要考慮有利于調(diào)節(jié)輸量和操作方便，以及在規(guī)定的輸量范圍內(nèi)，能夠保持在泵的高效率區(qū)運行等因素。為提高設備利用率，一般每個泵站的泵機組數(shù)，以4臺左右為宜，其中1臺為備用。

中間輸油站中間輸油站 位于輸油管道沿線的輸油站,其站距按管道的水力計算和熱力計算確定，并根據(jù)輸油工藝、地質(zhì)、建設規(guī)劃等多方面要求選擇和布置中間站地點。中間輸油站的功能有的是只給油品加壓的泵站，有的是只給油品加熱的加熱站，有的是既加壓又加熱的熱泵站。成品油管道的中間輸油站多為泵站；易凝高粘原油管道的中間站多為熱泵站。
中間輸油站與上站來的管道銜接的方式有開式旁接油罐方式和密閉從泵到泵輸送方式兩種（見管道輸油工藝）。后種方式是現(xiàn)有輸油管道所普遍采用的。密閉輸送的中間站,一般只進行正向輸油和越站兩種作業(yè)。圖2是易凝原油管道密閉輸油的中間熱泵站流程圖。
正常運行時，上站來油先經(jīng)換熱器進行加熱，再經(jīng)輸油泵加壓后輸往下站。當需要越站輸送時，可以關閉進出站閥門，由上站將油品直接輸往下站。通過站內(nèi)閥門的控制，也可進行只加熱而不加壓越站運行或只加壓而不加熱的越站運行。
油品先加熱后進泵，可降低進泵油品的粘度，以提高泵的效率。加熱裝置在低壓下工作，既安全又節(jié)約鋼材。站內(nèi)設有輔助增壓泵時，油品加熱裝置應設在輔助增壓泵之后和輸油主泵之前，這樣不但保持先加熱后進泵的優(yōu)點，又使油流有足夠壓力進入主泵。
加熱裝置是熱泵站的主要設施之一。常用的加熱方法有：①油品在加熱爐爐管內(nèi)受火焰直接加熱；當輸油中斷時，油品在爐管中有結(jié)焦的可能，易造成事故。②用蒸汽或其他熱媒作中間熱載體，在換熱器中給油品間接加熱。③利用驅(qū)動泵的柴油機或燃氣輪機的排氣余熱或循環(huán)冷卻水加熱油品。

終點站終點站位于管道末端，接受管道來油，將合格的油品輸送給收油單位,或改換運輸方式,如鐵路、公路或水路運輸。終點站的主要任務之一是解決管道運輸和其他運輸方式之間輸量的不均衡問題。為保證管道連續(xù)地按經(jīng)濟輸量運行，終點站需要設置足夠容量的油罐。油罐區(qū)容量大小是根據(jù)轉(zhuǎn)運運輸方式的運轉(zhuǎn)周期、運量、運輸條件及管道輸量等因素綜合考慮的，如依靠海運發(fā)油,一次裝油量大,周轉(zhuǎn)期長,就需要較大的儲油罐區(qū)。單一油品輸送的起點站和終點站,罐區(qū)容量一般不少于3晝夜的管道最大輸量。油品順序輸送的管道起點站、終點站，罐區(qū)容量取決于油品種類、順序輸送的每批批量、循環(huán)周期等，一般每種油不少于兩個油罐。此外，終點站還設有計量、化驗和轉(zhuǎn)輸設施,如鐵路裝油棧橋,水運裝油碼頭等。（見彩圖） 油罐是終點站和起點站的重要設備，多用金屬材料建造，也可用非金屬材料建造。大型管道起訖點的油庫還可用地下大型巖穴和鹽巖穴等儲存大量油品。長距離輸油管道上普遍采用大容量的金屬浮頂油罐或內(nèi)浮頂油罐。
終點站流程通常包括接受來油，計量儲存，站內(nèi)循環(huán)，倒換油罐，裝車或裝船，接受清管器和向受油單位分輸?shù)茸鳂I(yè)。順序輸送成品油時還有收油、切換、分類進罐、混油處理等作業(yè)。

主要危險因素火災危險性原油在儲運過程中的泄漏易造成火災爆炸事故，導致人員傷亡和設備的嚴重破壞。原油為易燃易爆液體，且處于高壓狀態(tài)下，如有跑冒滴漏，遇火源瞬間便會形成大范圍火災，蔓延速度很快，燃燒極其猛烈。一旦發(fā)生火災，將導致生產(chǎn)裝置、建筑構(gòu)建遭到破壞，發(fā)生破裂、變形或坍塌，造成嚴重經(jīng)濟損失，甚至造成慘重的人員傷亡。在密閉高壓條件下，原有的火災事故極易發(fā)展成為爆炸事故。

電氣傷害危險性電氣火災事故的原因包括電器設備缺陷或?qū)Ь€過載、電氣設備安裝或使用不當?shù)?，從而造成溫度升高至危險溫度，引起設備本身或周圍物體燃燒、爆炸。在易燃、爆炸危險環(huán)境中，設置有防暴電機、電控閥門、儀器儀表、照明裝置及連接電氣設施的供電、控制線路等。這些設施一旦發(fā)生火災或故障，將引起火災爆炸安全事故。

雷電傷害直擊雷放電、二次放電，雷電流的熱量均可能引起火災和爆炸。雷電的直接擊中、金屬導體的二次放電、跨步電壓的作用會引起火災爆炸的間接作用，均會造成人員的傷亡。強大的雷電流、高電壓可導致電氣設備擊穿或燒毀。雷擊可直接毀壞建筑物和電氣設施。變壓器、電力線路等遭受雷擊，可導致大規(guī)模停電事故。靜電傷害。原油為火災危險性液體，在輸送過程中，不可避免的要受到摩擦而產(chǎn)生靜電，并會積蓄到高電壓，容易產(chǎn)生靜電火花引起爆炸和火災，此外人體活動也能產(chǎn)生靜電。

管線腐蝕和管線破裂
地上管道受到大氣中的水、氧、酸性污染物等物質(zhì)的作用而引起大氣腐蝕。埋地管道所處土壤環(huán)境，會造成管道的電化學腐蝕、化學腐蝕、微生物腐蝕、應力腐蝕和干擾腐蝕。腐蝕減薄管的壁厚，導致變形或破裂，也有可能導致管道穿孔，引發(fā)漏油事故。

噪音危害泵機組、加熱爐及各種設備運行時產(chǎn)生的噪音，可能對周圍環(huán)境及人體健康產(chǎn)生影響。在原油輸送過程中產(chǎn)生噪音的設備主要有：各種泵、電動機、加熱爐及調(diào)節(jié)閥等。在上述設備生產(chǎn)崗位的操作人員均有不同程度的噪音危害。噪音作用于人體的神經(jīng)系統(tǒng)，從而誘發(fā)許多疾病，使人體疲勞，降低勞動生產(chǎn)率，影響安全生產(chǎn)。2