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1、最新实用范文 精品文档 论文文献 浅析减阻剂在输油管道运行中的减阻节能作用浅析减阻剂在输油管道运行中的减阻节能作用 摘 要：在原油和成品油管道中添加减阻剂，是输油系统降低管道能力消耗，提升特定地段管道流通能力的重要措施之一。文章介绍了减阻剂的减阻机理，并通过国外输油管道应用实例阐述了减阻剂在输油管道中减阻和增输的用途，分析了在输油管道上应用减阻剂的优势。 关键词：减阻剂；输油管道；减阻；增输 引言 流体在管道中流动与管壁产生摩擦阻力，导致系统能量消耗，降低管道输送量。通过在输送的流体中添加高分子聚合物，在紊流状态下减小流动阻力从而降低能量消耗的方法称之为高聚物减阻法。用于降低流体流动阻力的高聚
2、物化合物称为减阻剂（drag reducing agent），简称DRA。减阻剂是油品管道输送系统中的重要组成，在提高管道输送能力和降低能量消耗方面发挥着重要作用。 1 减阻剂的减阻机理 减阻剂通过改变管道中流体的流动状态，具体通过影响湍流场的宏观表现来实现减阻作用。减阻作用只是单纯的物理作用，减阻剂不与油品物质发生化学反应，所以不影响油品的化学性质，只对其流动特性产生影响。 减阻剂进入流体中后，由于其具有粘弹性，分子链沿流体流向方向自然伸展，从而对流体分子的运动产生影响。减阻剂分子受到流体分子径向作用力，发生扭曲变形的同时，因其分子间引力而对流体分子产生反作用力。受到该反作用力的影响，流体分
3、子作用力方向和大小发生改变，一部分径向作用力转变为顺流向的轴向作用力，无用功的消耗降低，宏观上起到减少摩阻损失的作用。 2 输油管道应用减阻剂后的减阻与增输 2.1 减阻剂减阻与增输的含义 在管道输油过程中加入减阻剂，产生的影响有两个方面：（1）降低能量损耗。在原定输量一定的情况下，流体摩擦阻力降低，减少管道沿程压力损失，输送泵能耗降低，不仅节约了能量，还可以改换成扬程较低的泵输油。（2）增加输送量。在原定压力一定的情况下，流体摩擦阻力降低，从而使得管道输送量得以增加。一般情况下，在管道中使用减阻剂的主要原因是为了增加管道的输送量。 2.2 输油管道应用的减阻剂 2.2.1 减阻剂的组成 减阻
4、剂的化学组成是高分子碳氧化合物聚合物，外观粘稠，属非牛顿流体。其中，应用于油品减阻增输用途的减阻剂为油溶性减阻剂，分子结构主要呈线性长链结构，具有较大柔弹性。呈螺旋结构的分子链柔弹性更大；分子量一般要求在106以上。 2.2.2 减阻剂的特性规格和使用要求 减阻剂为高分子聚合物，分子结构呈长链状。分子量较高，一般要大于等于5104，105以上最好；与油品有良好的相溶性。 应用于输油管道中减阻剂要具有如下特点：减阻效率高，添加量小，综合成本较低。减阻剂具有良好的抗剪切能力和稳定性，不会再储运和使用过程中发生明显降解；对油品加工和油品质量没有负面作用。 2.3 减阻剂的应用和减阻增输效果 2.3.
5、1 输油管道中减阻剂的适用情况 在现阶段，减阻剂主要作为一种临时的、应急性的或特殊用途的处理手段而应用于以下情况：（1）输油工作的季节性波动；（2）暂时性的输油高峰期；（3）因市场需求而临时增加的输送量（常见于国外情况）；（4）因短时间无法实现或不计划实施的管道扩建而导致的超限输送；（5）顺序输送多种油品时，为提高全管道输送效率，对某种油品实施减阻输送；（6）对管道瓶颈部位予以减阻或增输处理；（7）在沙漠、沼泽、高寒等地区，由于地质条件不适合管道施工，为减少泵站建设而采用减阻处理。有时海底管道为对比复线方案，也采用减阻措施；（8）军事领域中，油品的快速装填与运输；（9）其它可能采用减阻技术的情
6、况。 2.3.2 减阻剂的使用条件 （1）要保障对输送油品的减阻作用，减阻剂必须连续使用；（2）要防止管道咀处油泵、管件、孔板等对减阻剂的剪切作用；（3）要注意不同管径大小的管道对减阻剂使用效果的影响。部分减阻剂的使用效果受管径大小影响明显。在小管径上得到的试验结果，在大管径上不一定适用，甚至管径大到一定程度时，减阻效果接近于零。 2.3.3 使用减阻剂的经济性 使用减阻剂减阻或增输，无需对原输油管道进行改建扩建，更换输油设备就可以满足输送要求，具有操作简便，效果明显，成本低廉，经济效益好的优点。 3 减阻剂在国内外输油管道中的应用实例 国外方面，美国横贯阿拉斯加的原油管道，通过使用减阻剂，实
7、际建设的泵站数量比原设计方案减少六分之一，日输油量增加71.4%。英国北海油田某管道，通过在输油高峰时使用减阻剂，将输油管径降低14.22%，大幅降低了建设成本。美国西南部一条200mm口径的成品油管道通过使用减阻剂，成功解决了夏季汽油输量增大时1lkm管道阻塞问题，使用减阻剂后，管道摩擦阻力下降40%，输量增大28%。 国内方面，某美国公司生产的减阻剂先后在铁大线、东黄线、濮临线上进行试验并取得了成功。另外，铁大线在现场试验成功的基础上，在沈阳、熊岳和复县3个站段使用减阻剂，累计投放时长79天，添加量97m3。全线增输原油17多万吨，极大地缓解了铁大线外输压力，为支持国家经济建设作出了重大贡
8、献。 4 在输油管道上应用减阻剂的意义 经过长年的研究积累，减阻剂技术基本成熟，目前已经大量投放到市场。现阶段的减阻剂具有以下特点：使用量少，减阻效果好；本身抗剪切能力强，可有效防止储运和使用过程中发生降解；与油品接触不发生化学反应，对油品加工和油品质量无负面影响；使用方便，设备简单；国内已经实现规模化生产；应用范围广，无论是在新设计管线还是已有管道中使用减阻剂，均能发挥良好的减阻增输效果，产生较好的经济效益和社会效益。 在输油管道上应用减阻剂主要有以下几方面的积极意义：（1）大幅降低管道建设投资。管道的年输量是设计新管线的一个重要参考依据，但由于影响因素复杂多变，年输量无法精确预计。比如油田
9、储量测算结果的准确程度、市场变化导致管道输油量和油品种类发生改变等因素都会造成管道年输量在较大范围内发生波动。针对这种情况，可以按照相对经济的条件进行设计，然后使用减阻剂来解决实际应用中超出设计范围的情况。这样一来，可以有效减小管道设计管径、调低泵站建设规模从而实现大幅降低管线建设投资的目的。（2）在维持现有管道设备条件的情况下，使用减阻剂提高输送效率。尤其是在瓶颈部位，使用减阻剂的效果非常明显，可以提高全管道的输送能力，达到多输快输的要求。（3）使用减阻剂可以减少长距离输送对泵站的需求，不仅可以降低输送能耗和操作成本，而且可以在不停输状态下对泵机组或泵站进行检修维护、更新改造，使得维修改造成
10、本也有所下降。此外，使用减阻剂可以减少恶劣环境下的泵站建设数量，减少工作人员。（4）使用减阻剂可以在不影响输送效率的前提下降低管道工作压力，从而提高管道运营的安全可靠性。我国东部输油管网由于多年运行，管道内外腐蚀严重，管道耐压能力大幅下降，给运营安全造成了重大威胁。通过使用减阻剂，输送管道压力大幅减低，为系统运行安全提供了重要保障。 减阻剂作为高效短期应急措施在油品管道运输领域获得广泛应用。对于有长期增输需要的管道来说，使用减阻剂用量太大，经济成本很高，同时由于增设减阻剂注入设备，使得系统更加复杂，日常管理和维护成本增加。所以是否使用减阻剂要根据具体情况研究决定，不能盲目决策。从长远角度上看，在输油管道上应用减阻剂是大势所趋，加大对减阻剂应用的研究探索，是我国管道工业发展的必然选择。 参考文献 1杨扬，史占华，韩飞，等.输油泵站节能的理论分析与实践J.油气储运，2009，28（9）：36-38. 2张维志，王兰花，潘艳花，等.长输热油管道运行优化技术J.石油工程建设，2010，36（2）：92-95.-分享文档，传播知识，赠人以花，手自留香。
