第八章管道運(yùn)輸管理

學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)主要內(nèi)容思考與練習(xí)第八章管道運(yùn)輸管理本章小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)

管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)輸油管道的組成部分和作用過程天然氣管道的組成部分和作用過程固體料漿管道的組成部分和作用過程管道運(yùn)輸各形態(tài)的運(yùn)作過程管道運(yùn)輸各形態(tài)的工作原理管道運(yùn)輸已有130多年的歷史，在各主要工業(yè)國均已成為獨(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。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，沿途常有較多的支線分油或集油。其終點(diǎn)和分油點(diǎn)則是轉(zhuǎn)運(yùn)油庫或分配油庫，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)。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。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。輸油站包括首站、末站、中間泵站等。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8-1所示圖8-1長(zhǎng)距離輸油管道組成1－井場(chǎng)；2－輸油站；3－來自油田的輸油管；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。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①離心泵：泵是一種將機(jī)械能（或其它能）轉(zhuǎn)化為液體能的水力機(jī)械，它也是國內(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。②輸油泵站：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）。（2）輸油加熱爐在原油輸送過程中對(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8-3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。圖8-2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8-3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。（3）儲(chǔ)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0.2m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8－4a）]、懸鏈?zhǔn)綗o力矩頂油罐〔圖8－4b）〕、拱頂油罐、浮頂油罐及套頂油罐等。a）桁架式錐頂油罐

b）懸鏈?zhǔn)綗o力矩頂油罐圖8-4儲(chǔ)油罐的分類（4）管道系統(tǒng)輸油系統(tǒng)一般采用有縫或無縫鋼管，大口徑者可采用螺旋焊接鋼管。無縫鋼管壁薄、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。無縫鋼管的規(guī)格標(biāo)稱方法是：外徑×壁厚，如φ108×4表示外徑為108mm、壁厚為4mm的無縫鋼管。無縫鋼管常用碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制，常用10～45號(hào)鋼，長(zhǎng)度在4～12m，承受壓力在20～40kg/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，一般可耐壓30～50kg/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）。（5）清管設(shè)備油品運(yùn)輸過程中，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。清管器按功能可分為清蠟、封堵、檢測(cè)三類。前二類清管器按結(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。（6）計(jì)量及標(biāo)定裝置現(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）來選擇。計(jì)量系統(tǒng)包括流量計(jì)、過濾器、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。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，它是指在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生的腐蝕。我國是世界上最早使用管道輸送天然氣的國家之一。1600年左右，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km。美國、西歐、加拿大及前蘇聯(lián)國家均建成了規(guī)模較大的輸氣管網(wǎng)甚至跨國輸氣管道。二、天然氣管道運(yùn)輸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)。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)。（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)。3.增加輸氣管輸氣能力輸氣管道在生產(chǎn)過程中常需要進(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、倍增壓氣站兩種方法來提高輸氣能力。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能力的提高。三、固體料漿管道運(yùn)輸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。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)。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。由于管道中流動(dòng)的漿液是固液兩相的混合物，其輸送過程中除了要保證穩(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件下，漿液管道中可能出現(xiàn)均質(zhì)流、非均質(zhì)流、半均質(zhì)流三種流態(tài)。非均質(zhì)流濃度分布不均，可能會(huì)出現(xiàn)沉淀，其摩阻高，輸送費(fèi)用大。從整個(gè)系統(tǒng)來看，要保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性需要考慮并確定合理的顆粒大小及漿液濃度。細(xì)顆粒含量多時(shí)雖然可以降低管輸費(fèi)用，但制漿、脫水費(fèi)用增加。 管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是什么？ 輸油管道由哪幾部分組成？作用是什么？ 天然氣管道由哪幾部分組成？作用是什么？ 固體料漿管道由哪幾部分組成？作用是什么？12349、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。3月-253月-25Sunday,March2,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。18:40:2318:40:2318:403/2/20256:40:23PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。3月-2518:40:2318:40Mar-2502-Mar-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。18:40:2418:40:2418:40Sunday,March2,202513、志不立，天下無可成之事。3月-253月-2518:40:2418:40:24March2,202514、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywa