输油臂防凝防冻分析及预防

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　　摘 要：本次论文通过对码头输油臂接卸高凝点原油过程中存在凝堵风险的分析，结合实际生产中的经验和做法，通过优化流程、合理安排高凝油在输油臂内的存留时间，达到规避输油臂凝堵的风险，实现经济合理、安全接卸的目的。
　　关键词：输油臂；防凝防冻；置换
　　惠州市华德石化有限公司马鞭洲首站地处大亚湾海域，年平均气温22.1℃，极端最低气温0.7℃，最冷月平均气温为10.4℃。目前华德公司每年接卸达混合高凝油约110万吨，靠泊油轮约12艘次。高凝原油接卸码头目前有4台RC160D-30/22.4型输油臂，公称直径DN400mm，输油臂无保温措施，冬季接卸过程中受洗仓时间、低温、降雨、大风等因素影响较大，极易发生输油臂凝堵事故。
　　1 输油臂凝堵的主要成因
　　通过长期观察，输油臂凝堵的风险主要存在以下几个方面：
　　①双臂卸油过程中船方因设备故障降低卸油速率过程中未通知本方人员的情况下改为单臂卸油，导致停止卸油输油臂内介质长时间静止，臂内存油温度降低至凝点以下凝堵；
　　②油轮洗仓过程持续时间较长，输油臂内存油温度降低至凝点以下导致凝堵；
　　③油轮完货后未能及时处理输油臂内存油或处理存油方法不正确导致凝堵；
　　④放空阀等设备故障导致输油臂存油无法排空导致长时间后输油臂凝堵。
　　2 输油臂凝堵的预防
　　2.1 输油臂臂内存油的温降趋势
　　根据长期码头接卸的观测，不同环境温度下，输油臂停卸及洗仓阶段温降呈现一定规律，现将观测结果做一归纳：
　　根据实际经验，输油臂卸油时，臂内外温差约2℃。我司目前装载达混合原油油轮，装载量通常在7万吨左右，停卸洗仓时间需2小时左右。从停卸洗仓时所测输油臂表面温度可以看出，环境温度在20℃以上，洗仓结束时输油臂达混合原油温度高于凝点，发生凝堵的风险较低。我司所处海域，冬季11月至次年2月期间，平均气温在15℃-22℃之间，寒潮时极限温度为0.7℃。从环境温度14.6℃时输油臂实测温度看出，在洗仓时间持续至2小时时，臂内达混合原油温度达到38℃，已经达到达混合原油凝点，输油臂开始初凝。当环境温度10℃时，停卸油约1.5小时臂内侧存油温度将达到达混合原油凝点，输油臂将开始初凝，如不尽快采取措施，约20-30分钟内输油臂将彻底凝堵。
　　2.2 输油臂防凝防冻的措施
　　①双臂或多臂卸油过程中岸方因罐容周转、卸油压力控制等原因通知船方降低卸油速率，船方降低卸油速率过程中可能存在未通知本方人员的情况下改为单臂卸油。如罐容较充裕、为了减少油轮在港时间，需要采取双臂或多臂卸油时，卸油过程中码头值班人员需要密切留意卸油各项参数，建议每20分钟对输油臂压力、温度、卸油速率等参数进行测量记录，如发现输油臂间温差超过2℃，需要联系码头代表共同查找原因；如某台输油臂温度已降低至临近凝点，需立即联系码头代表与船房协调，要求立即恢复该输油臂卸油或是立即安排对输油臂进行抽放油，保证输油臂内介质处理干净。如输油臂已经发生凝堵，码头值班人员需要立即向码头代表及本方负责人汇报，启动防凝防冻应急处置方案，由船方或岸方用蒸汽对凝堵管线进行暖管吹扫，保证凝堵原油融化后继续安排卸油或抽放臂内存油。
　　②单台输油臂卸油过程中，因可以实时监控该臂卸油速率及压力等参数，一旦停卸可立即发现，在未停卸情况下发生凝堵的风险较小。一般发生单台输油臂凝堵的风险主要集中在油轮洗仓阶段。从实测数据看出，环境温度在14.6℃左右时，洗仓时间持续约2小时输油臂将发生初凝现象，如果出现更低气温及大风、降雨天气，温降趋势将更为明显，发生凝管时间也将大幅下降。因此，在洗仓过程中，码头值班人员必须对输油臂温度每20分钟进行测温，如输油臂温度高于高凝油凝点5℃时，需要立即联系码头代表，码头代表需要立即与船方沟通，恢复卸油。如船方无法安排置换，则需要立即将内外臂油进行抽油或放空处理，待船方洗仓完毕后恢复卸油。
　　3 结论
　　本文对实践中导致输油臂凝堵的风险因素进行分析，对不同环境温度下输油臂表面的温降趋势进行分析比较，从而提出应对各类凝堵风险的管控办法。洗仓给输油臂凝堵带来极大风险，从长期达混合原油接卸积累的经验总结出环境温度低于14.6℃时，输油臂在2小时洗仓时间内将发生初凝现象。优化接卸方案、加强巡检频率、采取合理的置换步骤、精确的参数控制，均能够降低乃至杜絕输油臂凝堵的风险，从而为减少油轮滞期费用、降低环境污染风险，达到安全接卸的目的成为可能。
　　参考文献：
　　[1]吴培锦.达混合原油评价及其混炼油种的选择[J].广州石化：广石化科技，2007（3）.
　　作者简介：
　　杨帆（1986- ），男，工程师，2010年毕业于西安石油大学油气储运专业，现主要从事原油码头和库区管理工作。
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