流體在管道中流動(dòng)與管壁產(chǎn)生摩擦阻力,導致系統能量消耗,降低管道輸送量通過(guò)在輸送的流體中添加高分子聚合物,在紊流狀態(tài)下減小流動(dòng)阻力從而降低能量消耗的方法稱(chēng)之為高聚物減阻法。用于降低流體流動(dòng)阻力的高聚物化合物稱(chēng)為減阻劑(DragReducingAgent),簡(jiǎn)稱(chēng)DRA。減阻劑是高粘度油泵油品管道輸送系統中的重要組成,在提高管道輸送能力和降低能量消耗方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。
一、減阻劑在輸油管道中的應用實(shí)例
方面, 橫貫阿拉斯加的原油管道,通過(guò)使用減阻劑,實(shí)際建設的泵站數量比原設計方案減少六分之一,日輸油量增加71.4%。英國北海油田某管道,通過(guò)在輸油高峰時(shí)使用減阻劑,將輸油管徑降低14.22%,大幅降低了建設成本。 西南部一條200mm口徑的成品油管道通過(guò)使用減阻劑,成功解決了夏季汽油輸量增大時(shí)管道阻塞問(wèn)題,使用減阻劑后,管道摩擦阻力下降40%,輸量增大28%。
國內方面,某 公司生產(chǎn)的減阻劑先后在鐵大線(xiàn)、東黃線(xiàn)、淮臨線(xiàn)上進(jìn)行試驗并取得了成功另外,鐵大線(xiàn)在現場(chǎng)試驗成功的基礎上,在沈陽(yáng)、熊岳和復縣3個(gè)站段使用減阻劑,累計投放時(shí)長(cháng)79天,添加量97m³。全線(xiàn)增輸原油17多萬(wàn)噸, 地了鐵大線(xiàn)外輸壓力,為支持 經(jīng)濟建設作出了重大貢獻。
二、在輸油管道上應用減阻劑的意義
經(jīng)過(guò)長(cháng)年的研究積累,減阻劑技術(shù)基本成熟,目前已經(jīng)大量投放到市場(chǎng)現階段的減阻劑具有以下特點(diǎn):使用量少,減阻效果好;本身抗剪切,可防止儲運和使用過(guò)程中發(fā)生降解;與油品接觸不發(fā)生化學(xué)反應,對油品加工和油品質(zhì)量無(wú)影響;使用方便,設備簡(jiǎn)單;國內已經(jīng)實(shí)現規?;a(chǎn);應用范圍廣,無(wú)論是在新設計管線(xiàn)還是已有管道中使用減阻劑,均能發(fā)揮良好的減阻增輸效果,產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
在高粘度油泵輸油管道上應用減阻劑主要有以下幾方面的積極意義:(1)大幅降低管道建設投資管道的年輸量是設計新管線(xiàn)的一個(gè)重要參考依據,但由于影響因素復雜多變,年輸量無(wú)法 預計。比如油田儲量測算結果的準確程度、市場(chǎng)變化導致管道輸油量和油品種類(lèi)發(fā)生改變等因素都會(huì )造成管道年輸量在較大范圍內發(fā)生波動(dòng)針對這種情況,可以按照相對經(jīng)濟的條件進(jìn)行設計,然后使用減阻劑來(lái)解決實(shí)際應用中超出設計范圍的情況。這樣一來(lái),可以減小管道設計管徑、調低泵站建設規模從而實(shí)現大幅降低管線(xiàn)建設投資的目的。(2)在維持現有管道設備條件的情況下,使用減阻劑提高輸送效率。尤其是在瓶頸部位,使用減阻劑的效果非常明顯,可以提高全管道的輸送能力,達到多輸快輸的要求。(3)使用減阻劑可以減少長(cháng)距離輸送對泵站的需求,不僅可以降低輸送能耗和操作成本,而且可以在不停輸狀態(tài)下對泵機組或泵站進(jìn)行檢修維護、 新改造,使得維修改造成本也有所下降此外,使用減阻劑可以減少惡劣環(huán)境下的泵站建設數量,減少工作人員。(4)使用減阻劑可以在不影響輸送效率的前提下降低管道工作壓力,從而提高高粘度油泵管道運營(yíng)的 性。我國東部輸油管網(wǎng)由于運行,管道內外腐蝕嚴重,管道耐壓能力大幅下降,給運營(yíng) 造成了重大威脅。通過(guò)使用減阻劑,輸送管道壓力大幅減低,為系統運行 提供了重要。
減阻劑作為 短期應急措施在油品管道運輸獲得廣泛應用。對于有長(cháng)期增輸需要的管道來(lái)說(shuō),使用減阻劑用量太大,經(jīng)濟成本很高,同時(shí)由于增設減阻劑注入設備,使得系統 加復雜,日常管理和維護成本增加所以是否使用減阻劑要根據具體情況研究決定,不能盲目決策。從長(cháng)遠角度上看,在高粘度油泵輸油管道上應用減阻劑是大勢所趨,加大對減阻劑應用的研究探索,是我國管道工業(yè)發(fā)展的必然選擇。