管道運(yùn)輸學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1管道運(yùn)輸管道運(yùn)輸?shù)谝豁?yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。管道運(yùn)輸已有130多年的歷史，在各主要工業(yè)國(guó)均已成為獨(dú)立的技術(shù)門類，形成了龐大的工業(yè)體系，與鐵路、公路、水路和航空運(yùn)輸?shù)炔⒘袨槲宕蟋F(xiàn)代運(yùn)輸方式之一。管道運(yùn)輸是利用管道，通過(guò)一定的壓力差而完成的物品（多為液、氣體貨物）運(yùn)輸?shù)囊环N運(yùn)輸方式。只限于特定對(duì)象和固定流向。第1頁(yè)/共26頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。一、輸油管道運(yùn)輸長(zhǎng)距離輸油管道是連接油田、煉廠、油庫(kù)或其它用油單位的長(zhǎng)距離輸送原油或成品油的管道。原油管道的起點(diǎn)大多是油田，終點(diǎn)則可能是煉油廠，或轉(zhuǎn)運(yùn)原油的港口、鐵路樞紐。成品油管道的起點(diǎn)常是煉油廠或成品油庫(kù)，沿途常有較多

2、的支線分油或集油。其終點(diǎn)和分油點(diǎn)則是轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)或分配油庫(kù)，在該處用鐵路油槽車或汽車油罐車將各種型號(hào)的成品油送給城鎮(zhèn)的加油站或用戶，或用支線將油品直接送給大型用油企業(yè)。第2頁(yè)/共26頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。成品油管道輸送的貨物除了石油煉制產(chǎn)品外，還包括油、氣田生產(chǎn)的液態(tài)烴和凝析汽油等。由于所輸?shù)挠推菲贩N繁多，成品油管道常采用順序輸送的方法，在同一管道里分批連續(xù)地順序輸送多種油品，甚至可將質(zhì)地最輕的液化石油氣和重質(zhì)燃料油，以及它們中間油品用同一條管道輸送。輸油管道也可按輸油品的輕重不同，分為輕油管道和重油管道。由于輕重油品的粘度和凝固點(diǎn)相差較多，常需采用不同的輸送方法。第3頁(yè)/共26

3、頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。1. 輸油管道的組成長(zhǎng)距離輸油管道由輸油站和管線兩大部分組成。輸油管道的起點(diǎn)稱為首站，其任務(wù)是集油，經(jīng)計(jì)量后加壓向下一站輸送，故首站的設(shè)備除輸油機(jī)泵外，一般有較多的油罐。輸油管道沿途設(shè)有中間泵站，其任務(wù)是對(duì)所輸送的原油加壓、升溫。中間站的主要設(shè)備有輸油泵、加熱爐、閥門等設(shè)備。輸油管道末站接受輸油管道送來(lái)的全部油品，供給用戶或以其它方式轉(zhuǎn)運(yùn)，故末站有較多的油罐和準(zhǔn)確的計(jì)量裝置。輸油站包括首站、末站、中間泵站等。第4頁(yè)/共26頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。輸油管道的線路（即管線）部分包括：管道、沿線閥室、穿越江河、山谷等的設(shè)施和管道陰極防腐保護(hù)設(shè)施

4、等。為保證長(zhǎng)距離輸油管道的正常運(yùn)營(yíng)，還設(shè)有供電和通訊設(shè)施。長(zhǎng)距離輸油管道的組成如圖5-1所示第5頁(yè)/共26頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。圖圖5-1 長(zhǎng)距離輸油管道組成長(zhǎng)距離輸油管道組成1井場(chǎng)；2輸油站；3來(lái)自油田的輸油管；4首站罐區(qū)和泵房；5全線調(diào)度中心；6清管器發(fā)放室；7首站鍋爐房；8微波通訊塔；9線路閥室；10維修人員住所；11中間輸油站；12穿越鐵路；13穿越河流；14跨越工程；15車站；16煉廠；17火車裝油線橋；18油輪碼頭。第6頁(yè)/共26頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。2. 輸油管道的主要設(shè)備及其工作原理（1）離心泵與輸油泵站離心泵泵是一種將機(jī)械能（或其它能）轉(zhuǎn)化

5、為液體能的水力機(jī)械，它也是國(guó)內(nèi)外輸油管線廣泛采用的原動(dòng)力設(shè)備，是輸油管線的心臟。泵的種類較多，按工作原理，可將其分為葉片式泵（如離心泵、軸流泵等）、容積式泵（如齒輪泵、螺桿泵等）和其它類型泵（如射流泵、水錘泵等）三類。輸油泵站輸油泵站的基本任務(wù)是供給油流一定的能量（壓力能或熱能），將油品輸送到終點(diǎn)站（末站）。第7頁(yè)/共26頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。（2）輸油加熱爐在原油輸送過(guò)程中對(duì)原油采用加熱輸送的目的是使原油溫度升高，防止輸送過(guò)程中原油在輸油管道中凝結(jié)，減少結(jié)蠟，降低動(dòng)能損耗。通常采用加熱爐為原油提供熱能。加熱爐一般由四個(gè)部分組成，即輻射室（爐膛）、對(duì)流室、煙囪和燃燒設(shè)備；加熱

6、方法有直接加熱和間接加熱兩種方式。直接加熱方法是使原油在加熱爐爐管內(nèi)直接加熱，即低溫原油先經(jīng)過(guò)對(duì)流室爐管被加熱，再經(jīng)輻射室爐管被加熱到所需要的溫度。直接加熱爐的工作流程如圖5-3所示。除上述直接加熱爐外，還有一類間接式加熱爐，也稱熱媒爐。它利用某種中間熱載體（又稱熱煤）通過(guò)換熱器加熱油品（原油）。間接加熱爐的優(yōu)點(diǎn)是安全、可靠，但系統(tǒng)復(fù)雜，不易操作，造價(jià)亦較高。第8頁(yè)/共26頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。圖圖5-2 離心泵基本構(gòu)造離心泵基本構(gòu)造1吸入室；2葉輪；3排除量；4擴(kuò)壓管；5泵舌。圖圖 5-3 直接加熱爐流程圖直接加熱爐流程圖1燃燒器（火嘴）；2輻射室；3對(duì)流室；4煙囪。第9頁(yè)

7、/共26頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。（3）儲(chǔ)油罐油罐是19世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種儲(chǔ)存石油及其產(chǎn)品的設(shè)備。油罐按建造方式可分為地下油罐（罐內(nèi)油品最高液面比鄰近自然地面低以上者）、半地下油罐（油罐高度的三分之二左右在地下）和地上油罐（油罐底部在地面或高于地面者）三種；按建造材料分為金屬油罐、非金屬油罐；按罐的結(jié)構(gòu)形式分為立式圓柱形油罐、臥式油罐、雙曲率形油罐三類。在立式圓柱形油罐中，非金屬油罐有磚砌油罐、預(yù)應(yīng)力鋼筋混泥土油罐等；金屬油罐則有五種類型：錐頂油罐圖54a）、懸鏈?zhǔn)綗o(wú)力矩頂油罐圖54b）、拱頂油罐、浮頂油罐及套頂油罐等。第10頁(yè)/共26頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn)

8、五分。a）桁架式錐頂油罐 b）懸鏈?zhǔn)綗o(wú)力矩頂油罐圖圖5-4 儲(chǔ)油罐的分類儲(chǔ)油罐的分類第11頁(yè)/共26頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。（4）管道系統(tǒng)輸油系統(tǒng)一般采用有縫或無(wú)縫鋼管，大口徑者可采用螺旋焊接鋼管。無(wú)縫鋼管壁薄、質(zhì)輕、安全可靠，但造價(jià)高。多用于工作壓力高、作業(yè)頻繁的主要輸油管線上。無(wú)縫鋼管的規(guī)格標(biāo)稱方法是：外徑壁厚，如1084表示外徑為108mm、壁厚為4mm的無(wú)縫鋼管。無(wú)縫鋼管常用碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制，常用1045號(hào)鋼，長(zhǎng)度在412m，承受壓力在2040kg/cm2。焊接鋼管又稱有縫鋼管，是目前輸油管路的主要用管。制造材料多為普通碳素鋼和合金鋼，制造工藝有單面焊和雙面焊兩種，一般

9、可耐壓3050kg/cm2。其規(guī)格標(biāo)稱方法采用公稱口徑的毫米或英寸數(shù)，如Dgl0O表示公稱直徑100mm管（即4英寸管）。第12頁(yè)/共26頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。（5）清管設(shè)備油品運(yùn)輸過(guò)程中，管道結(jié)蠟使管徑縮小，造成輸油阻力增加、能力下降，嚴(yán)重時(shí)可使原油喪失流動(dòng)性，導(dǎo)致凝管事故。處理管道結(jié)蠟有效而經(jīng)濟(jì)的方法是機(jī)械清蠟，即從泵站收發(fā)裝置處放入清蠟球或其它類型的刮蠟器械，利用泵輸送原油在管內(nèi)頂擠清蠟工具，使蠟清除并隨油輸走。進(jìn)行管道清蠟要求不導(dǎo)致管道明顯變形，且清蠟工具易通過(guò)；同時(shí)，清蠟器具應(yīng)有足夠強(qiáng)度，在清蠟過(guò)程中不易變形和損壞。清管器按功能可分為清蠟、封堵、檢測(cè)三類。前二類清

10、管器按結(jié)構(gòu)也可分為皮碗式、球式、泡沫式和機(jī)械清蠟器四種。機(jī)械式清管器刮蠟效果好，使用壽命長(zhǎng)，但遇到變形的管道和障礙物時(shí)通過(guò)能力較差，且較笨重。泡沫清管器的優(yōu)缺點(diǎn)則相反，通常用于估計(jì)有較大變形的管道。國(guó)外近年研制了一些新型的清管器。第13頁(yè)/共26頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。（6）計(jì)量及標(biāo)定裝置為保證輸油計(jì)劃的完成，加強(qiáng)輸油生產(chǎn)管理，長(zhǎng)輸管線上必須對(duì)油品進(jìn)行計(jì)量，及時(shí)掌握油品的收發(fā)量、庫(kù)存量及耗損量。現(xiàn)代管道運(yùn)輸系統(tǒng)中，流量計(jì)已不僅僅是一個(gè)油品計(jì)量器，它還是監(jiān)測(cè)輸油管運(yùn)行的中樞。如通過(guò)流量計(jì)調(diào)整全線運(yùn)行狀態(tài)、校正輸油壓力與流速、發(fā)現(xiàn)泄漏等。輸油管道上常用的流量計(jì)有容積式流量計(jì)和渦輪

11、流量計(jì)兩種，實(shí)際中應(yīng)根據(jù)所輸油品性質(zhì)、流速與流量范圍、計(jì)量要求（如精度等）與儀表安裝要求（溫度與壓力等環(huán)境條件）來(lái)選擇。計(jì)量系統(tǒng)包括流量計(jì)、過(guò)濾器、溫度及壓力測(cè)量?jī)x表、標(biāo)定系統(tǒng)及排污管等五部分組成。第14頁(yè)/共26頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。3. 管道防腐管道和儲(chǔ)罐被腐蝕會(huì)造成穿孔從而引起油、氣、水的跑漏甚至爆炸。根據(jù)金屬管道腐蝕的機(jī)理，可將其分為兩大類：一是化學(xué)腐蝕，即金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生作用而導(dǎo)致的破壞。二是電化學(xué)腐蝕，它是指在腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生的腐蝕。第15頁(yè)/共26頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。我國(guó)是世界上最早使用管道輸送天然氣的國(guó)家之一。1600年左右，

12、竹管輸氣已有很大發(fā)展。但第一條現(xiàn)代意義的輸氣管道卻是l963年在四川建成的管徑426mm、長(zhǎng)度55km的巴渝管線。從全世界來(lái)看，18世紀(jì)以前主要是用木竹管道輸送，1880年首次出現(xiàn)蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓氣機(jī)，19世紀(jì)90年代鋼管出現(xiàn)后，管道運(yùn)輸進(jìn)入工業(yè)性發(fā)展階段。到20世紀(jì)80年代，全世界的輸氣管道約近90萬(wàn)km。美國(guó)、西歐、加拿大及前蘇聯(lián)國(guó)家均建成了規(guī)模較大的輸氣管網(wǎng)甚至跨國(guó)輸氣管道。二、天然氣管道運(yùn)輸?shù)?6頁(yè)/共26頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。1. 輸氣管道的組成輸氣管道系統(tǒng)主要由礦場(chǎng)集氣管網(wǎng)、干線輸氣管道（網(wǎng)）、城市配氣管網(wǎng)以及與此相關(guān)的站、場(chǎng)等設(shè)備組成。這些設(shè)備從氣田的井口裝置開

13、始，經(jīng)礦場(chǎng)集氣、凈化及干線輸送，再經(jīng)配氣管網(wǎng)送到用戶，形成一個(gè)統(tǒng)一的、密閉的輸氣系統(tǒng)。第17頁(yè)/共26頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。2. 輸氣管道運(yùn)輸設(shè)備及工作原理（1）礦場(chǎng)集氣集氣過(guò)程指從井口開始，經(jīng)分離、計(jì)量、調(diào)壓、凈化和集中等一系列過(guò)程，到向干線輸送為止。集氣設(shè)備包括井場(chǎng)、集氣管網(wǎng)、集氣站、天然氣處理廠、外輸總站等。（2）輸氣站輸氣站又稱壓氣站。核心設(shè)備是壓氣機(jī)和壓氣機(jī)車間。任務(wù)是對(duì)氣體進(jìn)行調(diào)壓、計(jì)量、凈化、加壓和冷卻，使氣體按要求沿著管道向前流動(dòng)。第18頁(yè)/共26頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。（3）干線輸氣干線是指從礦場(chǎng)附近的輸氣首站開始到終點(diǎn)配氣站為止。由于輸

14、氣管道輸送的介質(zhì)是可壓縮的，其輸量與流速、壓力有關(guān)。壓氣站與管路是一個(gè)統(tǒng)一的動(dòng)力系統(tǒng)。壓縮機(jī)的出站壓力就是該站所屬管路的起點(diǎn)壓力。終點(diǎn)壓力為下一個(gè)壓氣站的進(jìn)站壓力。（4）城市配氣城市配氣指從配氣站（即干線終點(diǎn)）開始，通過(guò)各級(jí)配氣管網(wǎng)和氣體調(diào)壓所按用戶要求直接向用戶供氣的過(guò)程。配氣站是干線的終點(diǎn)，也是城市配氣的起點(diǎn)與樞紐。氣體在配氣站內(nèi)經(jīng)分離、調(diào)壓、計(jì)量和添味后輸入城市配氣管網(wǎng)。第19頁(yè)/共26頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。3. 增加輸氣管輸氣能力輸氣管道在生產(chǎn)過(guò)程中常需要進(jìn)行擴(kuò)建或改造，目的在于提高輸氣能力并降低能耗。當(dāng)輸氣管最高工作壓力達(dá)到管路強(qiáng)度所允許的最大值時(shí)，可采用鋪設(shè)副管

15、、倍增壓氣站兩種方法來(lái)提高輸氣能力。前者需要擴(kuò)建原有壓氣站、增加并聯(lián)機(jī)組；后者是通過(guò)在站間增建新的壓氣站、減少站間管路長(zhǎng)度，從而獲得輸氣管通過(guò)能力的提高。第20頁(yè)/共26頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。三、固體料漿管道運(yùn)輸用管道輸送各種固體物質(zhì)的基本措施是將待輸送固體物質(zhì)破碎為粉粒狀，再與適量的液體配置成可泵送的漿液，通過(guò)長(zhǎng)輸管道輸送這些漿液到目的地后，再將固體與液體分離送給用戶。目前漿液管道主要用于輸送煤、鐵礦石、磷礦石、銅礦石、鋁釩土和石灰石等礦物，配制漿液的主要是水，還有少數(shù)采用燃料油或甲醇等液體作載體。盡管有許多人認(rèn)為管道輸送固體物質(zhì)是經(jīng)濟(jì)、可靠的方法之一，固體料漿管道的輸

16、送技術(shù)也確實(shí)有了較大的發(fā)展，但在料漿管道的優(yōu)化設(shè)計(jì)與計(jì)算方法等方面還缺乏經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的、普遍適用的工藝技術(shù)。固體料漿管道的輸送技術(shù)還在繼續(xù)探索和發(fā)展之中。第21頁(yè)/共26頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。1. 料漿管道系統(tǒng)的組成料漿管道的基本組成部分與輸氣、輸油管道大致相同，但還有一些制漿、脫水干燥設(shè)備。以煤漿管道為例，整個(gè)系統(tǒng)包括煤水供應(yīng)系統(tǒng)、制漿廠、干線管道、中間加壓泵站、終點(diǎn)脫水與干燥裝置。它們也可分為三個(gè)不同組成部分：漿液制備廠、輸送管道、漿液后處理系統(tǒng)。第22頁(yè)/共26頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。2. 料漿管道設(shè)備（1）漿液制備系統(tǒng)以煤為例，煤漿制備過(guò)程包括洗煤、選煤、破碎、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸、漿化、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)。（2）中間泵站中間泵站的任務(wù)是為煤漿補(bǔ)充壓力能。停運(yùn)時(shí)則提供清水沖洗管道。輸送煤漿的泵也可分容積式與離心式兩種，其特性差異與輸油泵大致相同。（3）后處理系統(tǒng)煤漿的后處理系統(tǒng)包括脫水、儲(chǔ)存等部分。第23頁(yè)/共26頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期二：二十一點(diǎn) 五分。由于管道中流動(dòng)的漿液是固液兩相的混合物，其輸送過(guò)程中除了要保證穩(wěn)定流動(dòng)外，還要考慮其沉淀的可能，尤其是在流速降低情況下，不同流速、不同固體粒徑及濃度條