第四篇 成品油管道与仓储篇
一、2017年中国成品油管道发展状况
2017年,中国成品油管道建设继续维持稳定发展态势,管道布局总体呈现出“四纵三横”的特点,东部管网密度明显大于西部,中部密度大于南北端。截至2017年底,我国的成品油管道运营里程达3万千米,年输送量可达18000万吨。
在地域分布上,根据成品油管网密度可以分为华北、华中、华东、西北、西南五个成品油管道布局区:
华北:华北地区的成品油管道分布最为密集,以济南为中心呈现放射状分布,包括港枣成品油管道、鲁皖成品油管道、青岛—济南成品油管道、济南—邯郸成品油管道等成品油管道。
华中:华中地区的成品油管道是以兰郑长成品油管道为主、湖南成品油管道和其他管道为辅组成的管线。
华东:华东地区的成品油管道主要包括苏北成品油管道、苏南成品油管道、绍兴—杭州成品油管道、甬台温成品油管道和江西成品油管道,这些管道连接合肥、杭州、上海、南昌等主要城市,但暂未形成连续管线。
西北:西北地区的成品油管道主要包括克拉玛依—乌鲁木齐成品油管道、西部成品油管道、格拉成品油管道、兰成渝成品油管道,连接西北地区的产油区,形成油品内输管线。
西南:西南地区的成品油管道主要以西南成品油管道,云南成品油管道,珠三角成品油管道一期、二期工程为主,连接云贵两广地区。
我国当前主要成品油管道情况如表4-1所示:
表4-1 我国主要成品油管道情况
续表
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(一)中国成品油管道发展情况与建设概况
1. 中国成品油管道发展情况
相比美国等石油大国在上个世纪20年代就开始着手建设成品油管道,我国起步的时间要晚得多。中国第一条长距离成品油运输管道是由中国人民解放军总后勤部在1973年组织开工、1977年建成的格尔木—拉萨线,管道全长1080千米,年输送能力25万吨。经过十几年的沉寂,20世纪90年代我国成品油管道建设才开始有了突破。
经过二十几年发展,我国成品油管道目前已经具备了相当规模。截至2017年底,中国成品油管道运营里程约3万千米。其中,中国石化拥有华北、华中、华东和华南四大成品油管网;中国石油的管道公司、西北管道分公司和西南管道分公司拥有北疆管网、乌兰、兰成渝、兰郑长、港济枣等成品油管道。以上两家石油公司还有大批在建成品油管道,另外,中海油、中化集团也在规划建设新的成品油管道。
2. 2017年中国成品油管道建设概况
2017年,我国成品油管道新增运营里程4500千米,新增或完工投产成品油管道包括:
(1)甬台温成品油管道工程台州段于2017年5月24日完工,管道总长131千米,途经三门县、临海市、黄岩区、温岭市,设一座油库,一座分输站,6座阀室。
(2)云南成品油管道的安宁—保山、安宁—蒙自、安宁—曲靖三条干线分别于9月、11月和12月完成投产运行任务,在满足了云南省内成品油需求同时,并可辐射贵州、四川等周边地区,也将成为西南地区能源供应的“新力量”。
2017年新增开工的成品油管道包括:
(1)安庆—合肥成品油管道延伸(合肥—六安支线)项目破土动工,支线起点位于合肥市肥西县的中石化油库内,终点位于新建的中石化六安油库内,途经合肥市肥西县和六安市金安区、裕安区,管道全长102千米。
(2)南京荆门—襄阳成品油管道工程,该管道工程设计输量为350万吨/年,新建站场2座、截断阀室5座,管道全长130千米,途经荆门和襄阳市的五县(区)14个镇。
(二)典型成品油管道现状
在我国已建的成品油管道中,有三条典型成品油管道:兰郑长成品油管道、兰成渝成品油管道、洛郑驻成品油管道,它们的建成不仅代表着我国成品油管道建设取得的跨越式发展,对解决我国成品油输送,满足供需均衡也有着重要的意义。
1. 兰州—郑州—长沙成品油管道
兰州—郑州—长沙管道是我国距离最长的成品油管道。该管道包括1条干线和15条支线,干线起自兰州首站,途经甘肃、陕西、河南、湖北和湖南等五省67个市县,止于长沙末站,全长2080千米,局部管径660毫米,设计压力为10MPa,设计输量1500万吨/年,已于2013年11月1日干线全线贯通。该管道的建设是贯彻落实党中央西部大开发战略的重要举措,是实施“西油东送”战略工程的具体体现,解决了兰州成品油外运问题,降低了运输成本,保障了油品高效运输,也是国内管径最大的成品油管道。
2. 兰成渝成品油管道
兰成渝线是国内最务实的成品油管道,也是国内设计难度最高的管道之一。该管道起自甘肃兰州首站,终止于重庆末站,途经甘肃、陕西、四川、重庆等4个省市的40个县市区。所经地貌区有湿陷性的黄土塬区、山势险峻的蜀道地区和河网密布沟壑纵横的平原地区,其中最具挑战性的是兰州—成都段的蜀道山区,“崇山峻岭、深谷大川、野兽出没、荒无人烟、山道盘盘、陡坡急弯、滚石塌方、管沟半悬”。管道全长1247千米,设计输量500万吨/年。该管道自2002年建成投产以来,一直处于500万吨/年的满负荷状态,2011年完成全线增输改造工程之后,2013年输油量又达到700万吨/年的满负荷状态。
3. 洛郑驻成品油管道
洛郑驻成品油管道起自洛阳石化总厂,途经洛阳、郑州、许昌、漯河、驻马店等15个市、区、县,管道全长425千米,设计输油量为390万吨/年,由中国石化投资建设,并于2007年9月2日顺利投产。该管道是河南省内建成的第一条成品油长输管道,它的建成结束了河南没有长距离成品油管道的历史,对缓解洛阳石化产品的铁路运输压力具有重要的战略意义。
(三)中国成品油管道发展的技术现状
20世纪90年代后期,中国成品油管道输送研究随着成品油管道的建设有了新进展,先后进行了成品油顺序输送水力计算、批量跟踪等方面的研究及运行管理软件的开发。除格—拉管道采用“旁接油罐”顺序输送工艺外,我国的成品油管道均采用密闭顺序输送工艺,即紊流输送和隔离输送。总体上,技术水平与外国相比差距较大。
近年来,我国的成品油管道不论是在里程数还是运营技术上均取得瞩目成就,先后设计建造了包括兰成渝管道、西南管道、西部管道、兰郑长管道等一批规模较大、技术难度较高的成品油输送管道。其中兰郑长管道全长2073千米,是我国目前最大的一条成品油管道;西南管道是我国运营状况最为复杂的成品油管道系统之一;兰成渝管道是国内设计难度最高的管道之一。随着大批的成品油管道设计、建设、投产、运营,我国的成品油管道技术突飞猛进,与世界一流水平的差距不断缩小。
我国现阶段在成品油管道建设与运营维护中使用的技术主要包括以下三种:
(1)混油处理技术。成品油在管道的顺序输送过程中产生的混油不仅降低了管道输送的经济效益,而且增加了现场处理工艺的难度。因此,通过一定的计算方法去预测混油量,借用一定的技术手段提高混油切割精度,从而减少混油量,进而解决混油异常等问题,对于成品油管道输送具有重要意义。针对兰成渝成品油管道混油异常增多的情况,通过在流程中的单向阀之前加装截断球阀,以改进江油站越站流程的缺陷。
(2)调度计划优化技术。成品油管道的调度管理相当复杂,既要兼顾顺序输送又要多点分输,具体还涉及油源、销售和管道系统的协调优化等。制定调度计划是调度管理的核心任务之一,调度计划需满足上下游需求的同时确保管道的安全、高效。在解决新疆成品油管道问题时,通过matlab软件,以线性规划为基础,成功搭建了成品油管输计划自动优化调度模型。经实践证明,切实有效地提高了新疆区内的油品调输效率。
(3)运行技术优化技术。鉴于输送油品的密度和粘度的多样性,加上启停输干扰、输量调节以及中途分输或进油等复杂操作,成品油管道运行时常常处于不稳定的水力状态。因而为使管道经济高效运行,必须采取多种优化手段减少混油损失,降低能耗费用,使得管道在满足沿线需求的情况下最大化地利用管线的输送能力,获得最佳效益。
通过学习发达国家先进管道建设技术并结合自身经验,我国成品油管道建设初步形成了特有的模式,主要具有以下5个特点:第一,运行管理相对集中,中国石油所辖油气管道运行管理都集中在北京调控中心;中国石化由区域销售公司管理辖区内的成品油管道;第二,输送油品种类少,我国成品油管道一般仅用来输送汽油、柴油,大致有三四个品牌,只有极少的管道兼输航空煤油;第三,国产化设备水平低,大多数关键设备(如输油泵、调节阀、流量计、密度计、压力和温度传感器等)都依赖进口;第四,管道压力等级较高,由于钢管制造水平的进步,新建成品油管道的设计压力普遍控制在8~10MPa,基本达到了世界先进水平;第五,自动化水平高,所有新建的成品油管道都具有远程操控功能,检测参数齐全,所有泵站都有质量分析橇和流量计,有些在役管道也在进行无人化泵站改造。
综上所述,20世纪90年代以来,我国的管道建设与应用技术都取得了长足的进步。在过去的一年中,管道建设继续保持稳定发展,管道建设与运营技术也在持续突破。但需要注意的是,不论在技术水平还是布局建设方面我国的成品油管道发展与国外发达国家都存在差距,期望在2018年继续取得进步。