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46交通运输设备第一章绪论第二章铁路运输设备第三章城市轨道交通设备第四章道路运输设备第五章水路运输设备第六章航空运输设备第七章管道运输设备12:001157112:0046第七章管道运输设备•第一节管道运输概述•第二节输油管道运输设备•第三节输气管道运输设备•第四节固体料浆管道运输设备212:0046第七章管道运输设备•了解管道运输的历史、现状和发展趋势，管道运输新设备和新技术；•理解管道运输的特点及应用的范围；•掌握输油管道、天然气管道、固体管道运输设备的组成及工作原理。•重点、难点：输油管道运输设备及工作原理。312:0046第一节管道运输概述•一、管道运输的特点•二、我国管道运输的差距•三、管道运输的发展趋势412:0046管道运输的历史现代管道运输：1865年美国宾夕法尼亚第一条原油管道，140余年的历史。作为输送原油和成品油最主要的方式之一，管道运输的发展石油工业的发展密切相关。512:0046管道运输的历史20世纪50年代末期：新疆克拉玛依－独山子，全长为147km、管径为150mm。20世纪60年代：石油工业的发展，大庆、胜利等油田建设。五大干线：（大）庆铁（岭）、铁（岭）大（连）、铁（岭）秦（皇岛）、东（营）黄（岛）（胜利油田）鲁（山东临岜）宁（江苏仪征）612:0046一、管道运输的特点•1.运费低，能耗少；铁路的22%•2.运量大，劳动生产率高；直径720mm,2000万t;操作人员:铁路的1/2•3.投资省，占地少；占地：铁路1/9•4.受外界影响小，安全可靠。712:0046二、我国管道运输的差距•1．在管道所用管材与制管工艺方面承压较低•2．在输油工艺方面高凝固点，高蜡，高粘度，需加热•3．在机、泵、阀门等方面大排量，高斜率离心泵，•4．在自动化技术方面全线集中控制，微波通讯•5．在防腐技术方面国外：阴极保护，管道涂层；沥青玻璃布•6．在管道施工技术方面机械化水平、焊接工艺等812:0046三、管道运输的发展趋势大口径：1400mm以上，增加能力，降低投资和输气成本高压力：减少压气站数量，降低成本，高强度钢材通讯系统：目前-有线载波通讯，微波通讯水力管道、风动管道、集装胶囊管道和管道旅客运输系统912:0046第一节管道运输概述分类：输油管道输气管道固体料浆管道1012:0046第二节输油管道运输设备一、输油管道的组成二、输油管道的主要设备三、管道防腐措施四、液化气管道输送的特殊性1112:0046一、输油管道的组成输油管种类•等温输油管轻质、低凝点、无需加热•热油输油管易凝结、高粘、凝固点高于环境温度组成：1.输油站2.管线1212:0046一、输油管道的组成1.输油站沿管道干线为输送油品而建立的各种站场。•首站：起点，任务：集油、计量、加压、输送；•中间站：加压、升温。•末站：接受油品，油罐和计量装置。1312:0046一、输油管道的组成2.管线•管道、沿线阀室、穿越江河设施、管道防腐保护设施、供电和通讯设施等。1412:00输油管道组成17火车装油线桥1井场2输油站4首站罐区泵房5全线调度中心6清管器发放室7首站锅炉房8微波通讯塔9线路阀室11中间输油站12穿越铁路13穿越河流14跨越工程15车站16炼厂18油轮码头461512:0012:00461646二、输油管道的主要设备（一）离心泵与输油泵站（二）输油加热炉（三）储油罐（四）管道系统（五）清管设备（六）计量及标定装置1712:0046（一）离心泵与输油泵站泵机组：离心泵和驱动机，离心泵：核心设备,机械能-液体动能。原理：叶轮离心力，液体甩出，叶轮中心压力降低，液体在压力差下吸入驱动：电动机、柴油机或燃气轮机。串联或并联。1812:0012:004619（一）离心泵与输油泵站•输油泵站：设于首站和中间站，为油流提供能量（压力和热能）•输油泵房•总阀室•清管器收发装置•计量间•油罐区•加热炉（几十公里）•等12:00462046（二）输油加热炉为防止凝结，减少结蜡，降低能量消耗，采用加热炉加热，使原油温度升高。间接加热炉利用中间热载体加热油品安全、可靠、结构复杂、造价高直接加热炉2112:00（二）输油加热炉直接加热炉流程图2辐射室3对流室4烟囱燃烧器(火嘴)1.从燃烧器喷出的燃料在辐射室内燃烧，火焰温度：1500-1800℃70%热量以辐射方式传递2.火焰部分热量成为700-900℃的烟气进入对流室以对流方式传递462212:0046（三）储油罐（1）作用：储存石油和其产品。（2）分类：按建造方式分地下、半地下和地上按建造材料分金属：钢质，安全可靠，经久耐用，非金属（砖砌、钢筋混凝土）:地下、半地下，原油或重油，优点：蒸发低，抗腐蚀强，缺点：易渗漏（不均匀沉陷），不适合轻质油2312:0046二、输油管道的主要设备立式圆柱形拱顶钢罐2412:0046（四）管道系统有缝钢管：无缝钢管：壁薄、质轻、安全可靠，造价高。工作压力高、作业频繁的管线埋设深度：不小于0.8m（负荷损害）2512:0046（五）清管设备管道结蜡：管径缩小，阻力增加，能力下降，丧失流动性，凝管机械清蜡原理：从泵站处放入刮蜡器械，利用泵输送原油，挤顶清蜡工具要求：不使管道变形，容易通过，清蜡器不易变形和损坏2612:0046（五）清管设备机械清管器构造示意图1—前皮碗；2—锅刷；3—刮板；4—后皮碗优点：效果好，寿命长，缺点：变形管道通过能力差，笨重2712:0046（六）计量及标定装置掌握：油品的收发量、库存量、损耗量。监测：调整运行状态、校正输油压力与流速、发现泄露等。2812:0046三、管道防腐措施腐蚀穿孔引起泄露和爆炸化学腐蚀、电化学腐蚀•1.采用防腐材料管道：聚氯乙烯管•2.在管道中加入缓蚀剂•3.管壁涂防腐绝缘层：环氧树脂•4.阴极保护法：外接电流2912:0046四、液化气管道输送的特殊性1．中间站进站压力：+5×105MPa。保持液化气管道沿线压力不低于输送温度下的饱和蒸汽压，避免液化气汽化降低输量。2．管道周围涂敷绝热保温层：防止温度升高。中间冷却站：摩擦阻力会降压且使温度升高。3012:0046四、液化气管道输送的特殊性3．管道投产前：要用压缩空气推动清管球驱除管内试压存水，还要用天然气或氮气为管道置换空气。4．停运时：管道温度在周围热量渗透下升温，管道压力急剧增大，应在进出站处设安全阀与空罐相连。3112:0046第三节输气管道运输设备一、输气管道的组成二、输气管道的主要设备（一）矿场集气（二）输气站（三）干线输气（四）城市配气三、增加输气管输气能力3212:0046第三节输气管道运输设备1600年左右：竹管输气。1963年：第一条现代意义的输气管道，巴渝管线。管径426mm、长度55km。18世纪以前：木竹管道，1880年：蒸汽机驱动的压气机，1890年：钢管，进入工业性发展阶段。输气管网、跨国输气管道：美国、西欧、加拿大及前苏联国家。3312:0046一、输气管道的组成矿场集气管网干线输气管道(网)城市配气管网相关站、场等设备3412:0046一、输气管道的组成天然气输送管道系统示意图3512:00二、输气管道的主要设备（一）矿场集气（二）输气站（三）干线输气（四）城市配气463612:0046（一）矿场集气任务：从井口开始，经分离、计量、调压、净化和集中，到输入干线前的一系列过程。主要设备：井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、外输总站等。3712:0046（二）输气站(压气站)任务：对气体进行调压、计量、净化、加压和冷却，使气体按要求沿着管道向前流动。间距：110-150km核心设备：压气机调压计量站：调节气体压力、观测气体流量，分配气量储气库：均衡输气，解决气体昼夜和季节消费不均衡问题3812:00（二）输气站(压气站)•压气机：•容积型：•压缩气体，增加密度，•活塞式往复压缩机•速度型：•提高气体速度，动能-压力能•离心式旋转压缩机12:00463946（三）干线输气定义：从首站开始到配气站为止的干线管网。高压、大管径是长距离输气管道的发展方向。4012:0046（四）城市配气任务：从配气站（干线终点）经各级配气管网和气体调压所，按要求向用户供气的过程。储气库：调节输气与供气间的不平衡4112:0046三、增加输气管道输气能力铺设副管：扩建原有压气站，增加并联机组倍增压气站：在站间增建新的压气站4212:00第四节固体料浆管道运输设备•一、固体料浆管道系统的组成•二、固体料浆管道的主要设备•（一）浆料制备系统•（二）中间泵站•（三）后处理系统464312:0046第四节固体料浆管道运输设备原理：将待运输的固体物质破碎成粉粒状，与适量的液体配制成可输送的浆液，通过长输管道输送浆液到目的地，再将固体与液体分离后送给用户。主要输送物：煤、铁矿石、磷矿石、铜矿石、铝钒土、石灰石等配制浆液：水，燃料油或甲醇4412:0046一、固体料浆管道系统的组成•组成：浆液制备厂、输送管道、浆液后处理系统•煤浆管道：煤水供应系统、制浆厂、干线管道、中间加压泵站、终点脱水与干燥装置4512:0046二、固体料浆管道的主要设备1.浆液制备系统•制浆流程示意图2.中间泵站3.后处理系统•煤浆脱水流程4612:00制浆流程示意图流程：振动筛粗选球磨机破碎二级振动筛棒磨机细磨储浆槽提升泵安全筛筛分稠浆储存环管试验外输储罐增压泵干线464712:00煤浆脱水流程粗浆液煤粒废液细浆液压滤机464812:0046习题——填空题、问答题•1．管道运输的种类分管道、管道和管道三种。•2．输油管道的主要设备有、、、、、。•3．管道运输的优点有哪些？4912:0046复习题•1．试述管道运输的特点。•2．试述输油管道的主要设备及工作原理。•3．试述输气管道的组成。•4．试述固体料浆管道系统的组成及其特点。5012:00