辽河油田坨鞍线输油管道改造工程暖管施工技术推广辽河石油勘探局油建一公司一分公司二 00 五年一月三十日目录1.0 前言 32.0 概况 33.0 暖管设施 44.0 暖管原理及主要流程 45.0 暖管技术措施 56.0 能源消耗 107.0 暖管事故处理预案 118.0 结束语 111.0 前言随着我国石油事业的飞速发展，浅海大陆架及内陆大型油田的陆续发现开发，原 油的管道运输作为一项重要的配套运输环节，越来越得到业内人士的高度重视资料 表明，为满足我国经济高速发展的需要，至 2010 年，我国将在现有以西气东输管线 为主干的管网系统之上，再铺设1.8 万公里输油、输气管线，以进一步加强我国能源 的管道运输能力，其中，以原油的运输管道尤为重要依据不同原油产地，原油的物理特性有所不同，尤其作为影响管道运输的原油粘度 不同由此，输油管道的暖管投产，作为管输原油投产的一道重要工序，有效的解决 了原油管输的低温凝固问题这里，我以辽河油田坨鞍线输油管道改造工程暖管投产 为例，向大家介绍一下原油暖管投产的施工技术2.0概况1、坨鞍线输油管道改造工程（高通子－鞍山末站），起点为盘锦高通子，终点为鞍 山末站，管道水平长度37.2Km,管道规格为①426X7,采用螺旋埋弧焊钢管，材质为L360, 全线采用泡沫黄夹克保温。
管道埋地深度不小于1.2m,设计起输量110X104t/a，设计最 大输量400X 104t/a，设计压力6.3MPa，设计输油温度75°C输油管道总传热系数： 0.67W/m2. °C ；管道闭合时大气温度：$5°C坨子里首站原油一般物性项 目数 值原油密度p ,20 （t/m3）0.9443粘度（mPa.s ）40 °C190050 °C95060 °C43070 °C30580 °C182凝固点（°C）11.8含水率（％）0.362、暖管设计参数1）设计年输送天数： 350天（2）管道管顶埋深： $1.2m3）设计出站温度： 75C(4)设计进站温度： $40°C( 5)设计系数： 0.72(一般地段)( 6)线路设计压力：( 7 )线路全长：( 8 )输油管道总传热系数：3、暖管投产条件的选取( 1 )暖管介质：( 2)管线暖管地温：( 3 )新建管道暖管稳定时总传热系数：( 4)暖管来清水温度：( 5 )暖管用燃料：( 6 )投产时输油量：( 7 )投产时总传热系数：( 8)投产时中间站出站温度：( 9)投产时中间站出站压力：3.0暖管设施0.60（定向钻穿越、202 国道、铁路）6.3MPa37.2km0.67W/m2.C清水10CK=0.67W/m2 ・°C10C天然气200m3/hKW0.67W/m2 ・°C70C$1.5MPa坨-鞍线改造工程暖管设施主要包括以下内容：1、 取水深井 4 口，满足取水要求；1000m消防水池2座(已有)满足蓄水要求；2、 加热炉6台(2300kW加热炉，燃气)，用于加热暖管用水，满足暖管水流量要求;3、 暖管泵2台(Q=200m3/h、H=100m N=90kW), —用一备，向加热炉供水；4、 水源井泵水源井泵选用深井泵，共4台，选用流量不小于30m3/h、扬程不小于100m ；5 、临时收发球筒2套(首末端各1套) ，用于收发清管器；6、其它临时用管线及阀门。
按照首末端暖管工艺安装图安装好暖管设施(见附图)4.0暖管原理及主要流程1、暖管原理原油于管线中流动，具有一定粘度，且低温凝固，所以必须利用热水将管道沿线（包括管道及近管道周围地层）预热，在持续通入热水，管道向近管道地层不断传热的基础上，使管道沿线形成一个稳定的温度场，确保投油期间不会因为原油温度急剧下降而发生凝管事故同时采用暖管预热启动方式还可以消除管道因温度和压力而产生的应力，防止投油期间发生管线断裂和拱出地面的事故同时原油与清 水通过隔离相接进入管道，完成原油管输的投产2、暖管流程（1）清水储存流程水源井来 "消防水池（2）暖管流程消防水池来水 暖管泵 "计量 k加热炉（2台并联）末点放水 新建管道 加热炉（4台串、并联）（ 3 ）清油流程隔离清管器压风车 已建输油管道 末站为保证暖管泵灌泵启动的要求，在泵入口端底部安装底阀5.0暖管技术措施5.1 暖管准备及基本条件1、 暖管投油前，应对管道线路部分的连头点、穿跨越、爬堤、管沟回填等进行验收2、 暖管投产设施全部安装完毕并检查合格3、 水、电、供热等辅助系统安装完毕并检查合格4、 全线通讯保持畅通无阻5、 成立暖管领导小组并落实好线路巡线小组及抢修队伍。
5.2 暖管方案本次改造工程采取反向预热启动方式进行暖管投油，由于采用反向预热暖管，输油的起点（暖管的末点）温度较低，输油的末点（暖管的起点）温度较高，对于投油 来说既有有利的方面也有不利的因素，首先投产初期流量不宜过大、温度不宜太高， 避免新旧管线连接点处温差过大；随着油头在管线内向前流动，原油在一个温度逐渐 升高的温度场内运行，避免油头温降过快的现象利用水源井来水进消防水池，经过暖管泵升压后进加热炉对冷水进行加热，按照 暖管温升控制要求调整水出炉温度进入新建管道系统进行暖管（温升曲线见附图）具体步骤如下：5.2.1 第一阶段将清管隔离球送入鞍山末站内收发球筒中，启动暖管泵（ 1 台），通过控制暖管 泵的出口阀门及末点放水阀门将水流速控制在0.21m/s,流量为100m3/h,向加热炉供 水，同时启动1#、2#加热炉，控制燃气量将水加热至30°C进入管线，推动清管隔离 球在管线内前进，把冷水和热水隔断，之后缓慢提高水温，温升速度1C/h，继续进 行暖管操作，待水温升至42C时，启动3#加热炉继续以温升速度1°C/h的升温速度 进行暖管，直到暖管水温升至50C时，停止升温，维温运行12h，与巡线及各操作小 组联系，无异常情况进入暖管第二阶段（暖管同时利用水源井上水管线补充消防水池 内水量）。
5.2.2 第二阶段调节暖管泵出口阀门及末点放水阀门将水流速调节至0.27m/s,流量为130m3/h, 向加热炉供水，同时启动4＃加热炉， 4台加热炉同时运行进行暖管作业，以温升速 度0.5°C/h的速度升高暖管水温，待暖管水温达到59C时，开启5#加热炉，5台加 热炉同时运行进行暖管作业，以同样的温升速度继续升高暖管水的温度，当暖管水温 达到60C时，停止升温，维温运行18h，与巡线及各操作小组联系，无异常情况进入 暖管第三阶段（暖管同时利用水源井上水管线补充消防水池内水量）5.2.3 第三阶段维持暖管泵供水速度，继续以水流速度0.27m/s，流量130m3/h的水流量向加热 炉供水，5台加热炉同时运行进行暖管作业，以温升速度0.5C/h的速度升高暖管水 温，当暖管水温达到68C时，开启6#加热炉，6台加热炉同时运行进行暖管作业， 以同样的温升速度继续升高暖管水的温度，当暖管水温达到70C时，停止升温，维 温运行18h，与巡线及各操作小组联系，无异常情况进入暖管第四阶段（暖管同时利 用水源井上水管线补充消防水池内水量）5.2.4 第四阶段继续以水流速度0.27m/s，流量130m3/h的水流量向加热炉供水，6台加热炉同 时运行进行暖管作业，以温升速度0.5°C/h的速度升高暖管水温，当末站内暖管水温 达到75C时，停止升温，维温运行24小时，进入管线的热态模拟输送阶段（暖管同 时利用水源井上水管线补充消防水池内水量）。
5.2.5 热态模拟输送阶段关闭热水进入管线的 3＃高压阀门，打开泥浆车进热水阀门及向管线内注水阀 门，启动泥浆车，对进入管线的暖管水进行升压，调节末点放水阀门维持暖管水温及 水量，以 4.0MPa 的热水压力对管线进行热态模拟输送，保持压力不变，进行模拟输 送6h，对管线进行巡线检查，如无异常情况关闭泥浆车，停止热态模拟输送，关闭 末站收发球筒前面的 DN400 球阀，将清管球利用首站收发球筒送入管线中，进入管线 的清管作业阶段（热态模拟输送的同时，利用水源井上水管线补充消防水池内水量）5.2.6 清管作业阶段利用鞍山末站内收发球筒（新建），将带跟踪器的清管球送入管线中，以泥浆车 提供的压力为动力推动清管球在管线中运行，对管线进行热态清管作业，同时由 2 人佩带跟踪器对清管球进行跟踪，直到高通子处利用高通子处收发球筒接收清管球 后，关闭泥浆车进出口阀门，打开热水进入管线的3#高压阀门，继续在75C温度下 维温运行，模拟输送、热态清管作业及维温运行总计必须达到60h依据暖管起末点 的温度、压力，推算总传热系数K值，当起点温度达到75C，末点温度达到61C， 总传热系数K = 0.67W/m2时，认为暖管已经合格。
做好暖管各项记录及技术资料，并 报现场监理确认（清管同时利用水源井上水管线补充消防水池内水量）5.2.7 投产准备阶段关闭高通子处6#阀门、 5#阀门，将放入临时收发球筒，关闭 7#、 5#阀门， 打开6#、 16#阀门，将油水隔离球送入管线中进入管线的投产阶段5.2.8 管道暖管温升时间及清水用量表温度C清水流量m3/h时间h总水量m3启动2台加热炉30 、100 、1 、10031100、110032100、1100331001、1100341003、1100351005、1100361007、1100371009、1100381001、1100391003、1100401005、1100411007、1100421009、1100启动3台加热炉431002、1100441004、1100451006、1100461008、1100471000、1100481002、1100491004、1100501006、127、1200第一阶段总计8、329、3200启动4台加热炉511302、23、260521305、26、260531308、29、260541301、22、260551304、25、260561307、28、260571300、21、2600、2、4、6、8、0、2、4、6、8、0、1、3、5、7、9、1、3、5、0、1、4、7、0、3、6、9、591306、27、260启动5台加热炉601300、181、2340第二阶段总计2、363、4680611305、26、260621308、29、260631301、。