第八章-管道运输.

第八章管道运输第一节管道运输概述1865年美国宾夕法尼亚修建第一条原油管道。我国的管道网建设则始于五十年代末期新疆建成的全长为147km、管径为150mm的克拉玛依－独山子输油管道。60年代以后，随着我国石油工业的蓬勃发展，大庆、胜利等油田的建设，管道运输得到了较大发展。形成以(大)庆铁(岭)、铁(岭)大(连)、铁(岭)秦(皇岛)、东（营）黄(岛)、和鲁（山东临岜）宁（江苏仪征）五大干线为主的全国原油长输管道系统。管道运输普通货物运输是货物随着运输工具的移动，把货物运送到目的地管道运输的运输工具本身就是管道，是固定不动的，只是货物本身在管道内移动换言之管道运输是运输管道和运输工具合二为一的一种专门运输工具一、管道运输的定义管道运输已有130多年的历史，在各主要工业国均已成为独立的技术门类，形成了庞大的工业体系，与铁路、公路、水路和航空运输等并列为五大现代运输方式之一。管道运输是使用管道输送气态、液态或固态流体货物的一种运输方式。它适用于货类单一、批量稳定的货物运输。常承担石油、液化气或浆化煤炭等流体货物的运输任务。管道运输是利用管道，通过一定的压力差而完成的物品（多为液、气体货物）运输的一种运输方式。只限于特定对象和固定流向。管道运输架空管道、地面管道、地下管道原油管道、成品油管道、天然气管道、煤浆和其他矿浆管道1二、管道运输的种类按铺设工程分按货物种类分按运输对象性质分液体管道、气体管道、固体管道（固体粉碎后加水成浆状）三、管道运输的优缺点特点2永远是单方向运输1运输通道与运输工具的合一3高度专业化，适于运输气体、液体和浆体货物（一）管道运输的优点因系单向运输，无回空运输问题费用省，成本低货物在管道内移动，货损货差率低运输的货物不需包装，节省包装费用不受地面气候影响并可连续作业123456经营管理比较简单（二）管道运输的缺点固定投资大永远是单向运输，机动灵活性小运输货物过于专门，仅限于液体、气体和浆体货物123四、国际管道运输的经营管理在西方国家里，管道运输大都为大石油公司所占有和控制，它们为了垄断石油的产供销，均投资建设自己专用的管道，运输自己的产品，管道运输实际上已成为石油公司内部的运输部门，成为石油垄断组织的一个不可缺少的组成部分。管道运输由于管道路线和运输线路是固定的，所以运输费用计算比较简单。按油类不同品种规格规定不同费率。其计算标准多数以桶为单位，有的以吨为单位。此外，一般均规定每批最低托运量。五、我国管道运输的发展我国最早的一条石油管道于四十年代初期铺设，是从印度边境通到我国云南昆明的石油管道（是为了军事需要），由于该管道质量较差，效率很低，使用时间不长便弃之不用了。1974年12月27日，中国第一条“地下大动脉”——大庆油田至秦皇岛输油管道建成输油，这条管道全长1152公里，对中国运输技术的发展，国民经济建设起了重要作用。中俄管道主要在远东地区安大线（由俄罗斯安加尔斯克油田至中国大庆的石油运输管线，西起俄罗斯伊尔库茨克州的安加尔斯克油田,向南进入布里亚特共和国,绕过贝加尔湖后,一路向东，经过赤塔州,进入中国,直达大庆。）中哈管道中哈石油管道全程近3000公里，阿特劳—阿拉山口管道段全长988公里。西起哈萨克斯坦中部的阿塔苏，抵达中国境内的新疆阿拉山口口岸，再延伸到新疆独山子，从阿拉山口岸到独山子的中国境内距离大约为260多公里。西气东输西气东输是将中国塔里木和长庆气田的天然气通过管道输往上海。管道全长4000公里左右，设计年输气量120亿立方米。起点自塔里木轮南，由西向东经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏，终点到上海市。西气东输二线工程西气东输二线工程西起新疆霍尔果斯口岸，南至广州，东达上海，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、湖北、江西、湖南、广东、广西、浙江、上海、江苏、安徽等14个省区市，管道主干线和八条支干线全长9102公里。我国石油气分布第二节天然气管道运输我国是世界上最早使用管道输送天然气的国家之一。1600年左右，竹管输气已有很大发展。但第一条现代意义的输气管道却是l963年在四川建成的管径426mm、长度55km的巴渝管线。从全世界来看，18世纪以前主要是用木竹管道输送，1880年首次出现蒸汽机驱动的压气机，19世纪90年代钢管出现后，管道运输进入工业性发展阶段。到20世纪80年代，全世界的输气管道约近90万km。美国、西欧、加拿大及前苏联国家均建成了规模较大的输气管网甚至跨国输气管道。运输方式（浓缩后运输）管道运输液化船运化学转换成液体发电后输送一、天然气运输的特点1、天然气产输销用不可间断，具有连续性，要求输供用相对稳定2、天然气管输在流通领域内具有不可分离性3、天然气管输多为单向单程输送，用户沿管分布，供、输、销、用没有选择性矿场集气管网干线输气管道(网)城市配气管网相关站、场等二、输气管道的组成1、矿场集气2、输气站3、干线输气4、城市配气三、输气管道运输设备及工作原理1、矿场集气集气过程指从井口开始，经分离、计量、调压、净化和集中等一系列过程，到向干线输送为止。集气设备包括井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、外输总站等。2、输气站输气站又称压气站。核心设备是压气机和压气机车间。任务是对气体进行调压、计量、净化、加压和冷却，使气体按要求沿着管道向前流动。3、干线输气干线是指从矿场附近的输气首站开始到终点配气站为止。由于输气管道输送的介质是可压缩的，其输量与流速、压力有关。压气站与管路是一个统一的动力系统。压缩机的出站压力就是该站所属管路的起点压力。终点压力为下一个压气站的进站压力。4、城市配气城市配气指从配气站（即干线终点）开始，通过各级配气管网和气体调压所按用户要求直接向用户供气的过程。配气站是干线的终点，也是城市配气的起点与枢纽。气体在配气站内经分离、调压、计量和添味后输入城市配气管网。四、天然气管道的发展趋势1、长运距2、大口径和高压力3、输气系统网络化4、向极地和海上延伸长距离输油管道是连接油田、炼厂、油库或其它用油单位的长距离输送原油或成品油的管道。原油管道的起点大多是油田，终点则可能是炼油厂，或转运原油的港口、铁路枢纽。成品油管道的起点常是炼油厂或成品油库，沿途常有较多的支线分油或集油。其终点和分油点则是转运油库或分配油库，在该处用铁路油槽车或汽车油罐车将各种型号的成品油送给城镇的加油站或用户，或用支线将油品直接送给大型用油企业。第三节输油管道运输成品油管道输送的货物除了石油炼制产品外，还包括油、气田生产的液态烃和凝析汽油等。由于所输的油品品种繁多，成品油管道常采用顺序输送的方法，在同一管道里分批连续地顺序输送多种油品，甚至可将质地最轻的液化石油气和重质燃料油，以及它们中间油品用同一条管道输送。输油管道也可按输油品的轻重不同，分为轻油管道和重油管道。由于轻重油品的粘度和凝固点相差较多，常需采用不同的输送方法。长距离输油管道输油站管线首站末站中间泵站沿线阀门管道穿越江河、山谷等设施管道阴极防腐保护设施一、输油管道的组成1、组成：（1）输油站——沿管道干线为输送油品而建立的各种站场。包括：首站、中间站、末站首站：长输管道的起始点，主要任务是集油、输送。中间站：为油流提供能量，即加压泵站和加热站。末站：位于管道的终点，往往是受油单位的油库或转运油库。（2）管线管道、沿线阀室、穿越设备、管道防腐保护措施、供电和通讯设施等。输油管种类等温输油管热油输油管1—井场；2—输油站；3—来自油田的输油管；4—首站罐区和泵房；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；9—线路阀室；10—维修人员住所；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；17—火车装油线桥；18—油轮码头。长距离输油管组成及输油的流程（1）离心泵离心泵是一种将机械能（或其他能）转化为液体能的水利机械，是输油管线的心脏。分类按工作原理分为：叶片式泵、容积式泵、其他类型泵按泵轴位置可分为：卧式泵、立式泵按叶轮级数可分为：单级泵、多级泵按压力可分为：低压泵、高压泵按用途可分为：井用泵、电站用泵、化工用泵、油泵等二、输油管道的主要设备（2）输油泵站：输油泵站生产区生活区主要作业区辅助作业区供泵站工作员或家属居住使用供给油流一定的能量将油输送达到终点站。输油加热炉组成辐射室对流室烟囱燃烧器加热方法直接加热间接加热热媒炉特点：安全、可靠、但系统复杂、不易操作、造价高（3）输油加热炉输油加热炉按建造方式按建造材料按罐的结构形式地下油罐、半地下油罐、地上油罐金属油罐、非金属油罐圆柱形油罐、卧式油罐、双曲油罐、锥顶油罐、悬链式油罐、无力矩顶油罐、拱顶油罐、浮顶油罐、套顶油罐（4）储油罐单层地下油罐简析图卧式油罐拱顶油罐一般采用有缝或无缝钢管；大口径可采用螺旋焊接钢管。无缝钢管壁薄、质轻、安全可靠,主要应用在作业频繁的主要输油管道线上。（5）管道系统清管按功能可划分为：清蜡、封堵、检测三类；前两种又可分为皮碗式、球式、泡沫式、机械清蜡式。（6）清管设备（7）计量及标定装置包括流量计、过滤器、温度及压力测量仪表、标定系统及排污管等五部分。课外：管道的铺设中石油股份有限公司是国内最大规模的石油公司，为了将原油输送往炼油厂并将石油产品送往各地区的油库储存，中石油必须埋设数条输送石油产品及石油气的管道来联接成一个输送网路。各个储存槽之间或储存槽与炼油厂之间，并不只有一条管道担任输送任务，而是有两条以上的管线可供使用，以备管线整修时，仍可维持油品的正常运输作业。整条管线上每隔约10公里有一清管站，每隔约30公里有一泵站。天然气管道第三节固体料浆管道运输固体料浆管道系统的组成固体料浆管道的主要设备一、固体料浆管道系统的组成固体浆料管道运输：将待运输的固体物质破碎成粉粒状，用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——主要是水，还有少量的燃料油或甲醇组成：浆液制备厂、输送管道、浆液后处理系统以煤浆管道为例，包括: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煤浆脱水流程黑迈萨管道制浆流程示意图注：管道防腐措施根据金属管道腐蚀的机理可将其分为两大类：一是化学腐蚀，即金属表面与周围介质发生作用而导致的破坏。二是电化学腐蚀，它是指在腐蚀过程中有电流产生的腐蚀。1.采用防腐材料管道2.在管道中加入缓蚀剂3.管壁涂防腐涂层4.阴极保护法（外接电源）化学腐蚀、电化学腐蚀防腐措施：