针对油田原油罐车装油鹤管开孔的设计分析计算出开孔设计的理论依据。油田原油生产过程中,受井口产量及分布影响,存在单井拉油的情况。在单井拉油的过程中,把原油从地面油罐装到罐车的环节存在多种安全隐患,在实际的操作过程中也容易发生安全事件。储存在地面油罐里的原油粘度很大,运输路程又远。经长时间运输后,原油温度达不到装卸车的要求,所以必须对其进行加热处理。原油经过加热以后会产生大量的可燃性气体,易挥发,加之加热原油会产生一定的碳并伴有火星,遇到风大天气会与空气中的可燃气体混合燃烧产生爆炸。油罐和罐车的大部分装置都为金属材质,容易产生静电,危险性较大,在罐口处容易因静电引起着火,所以通常从密闭、防明火、防静电这几个方面着手,对罐体密闭、管线防静电、人车防静电、罐体减压、鹤管设计等方面进行考虑,改进充装装置。其中的关键是对装油鹤管管壁的开孔进行设计,这对提高安全性具有重要的意义。
罐车装卸鹤管是针对汽车罐车实现轻油、重油及其它化工液体装卸的用设备。一端与地面油罐相连的油管固定连接,另一端与罐车活动连接或直接由罐顶入口插入罐车内。直接安装鹤管后,因气穴现象、紊流问题出现了原油流速慢、地面油罐与罐车连接软管颤动剧烈的情况。出现此现象一方面影响正常稳定装油作业,另一方面易产生静电。实践中,将装卸鹤管末端由平口改成斜口、管壁开工艺孔(图1为罐车装卸鹤管设计示意图),有效解决了以上问题,并有如下好处:
1)减少安全隐患:顶部装车对罐底部冲击,会产生大量的静电,带来安全隐患。而装卸鹤管开孔可以实现液体静态装车,回避流体与罐体的冲击,大大减少静电产生。
2)保护环境:装卸鹤管开孔减少油品冲击减少油气挥发的产生,大大减少了油气的挥发,保护了环境。原油罐车装油时,需考虑安全、防静电、充装效率等各方面的因素。实践中,在鹤管上开工艺孔的方法,有效减少了静电产生、提高了充装速度,解决了一些不安全因素。通过对气穴现象和流体在管道中运动时的两种流动状态理论的研究,找出了工艺设计的科学性,并通过分析,计算出了装卸鹤管设计的具体标准也提高了装卸鹤管有效改造的效率;另外,对原油以外其他油品进行装车作业时有一定的参考意义。