第三章长距离输油管道资料
长距离输送原油管道介绍材料
中国石油天然气管道工程有限公司上海分公司
3.3 市场需求分析预测
中国燃料油市场的国家政策 从2004 年1月1日起，国家取消了燃料油的进出口配额， 实行进口自动许可管理，我国燃料油市场与国际市场基 本接轨。 2004 年12 月中国成品油零售市场对外开放，也是全国 工商联石油业商会成立的第二天，国家发改委能源局主 动召集国内35 家民营石油企业（全部是石油业商会成员 ）召开座谈会。
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管道知识专题讲座
——长距离输送原油管道介绍材料 主讲人：邹晓波
时间：2009年9月25日
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目录
管道基础性知识 项目管理介绍 市场分析
中国石油天然气管道工程有限公司上海分公管道输送的现状和发展方向 1.3 目前国内陆上主要输油工程概况 1.4 管道输送的优劣势
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2.项目管理介绍
2.1管道项目管理介绍 2.2管道项目前期工作介绍 2.3管道建设期的EPC
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2.1管道项目管理介绍
根据基建程序，管道项目的建设周期可按下述各阶段安排： 1） 可行性研究阶段 2） 可行性研究阶段 3） 可行性研究审批 4） 项目申请立项阶段 5） 初步设计阶段 6） 初步设计审批 7） 设备材料采办阶段 8） 施工图阶段 9） 配合施工阶段 10）产准备和试运转 11）竣工验收
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3.市场分析
3.1有关石油天然气行业的政策分析 3.2对山东炼化行业的分析 3.3市场需求分析预测
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3.1 有关石油天然气行业的政策分析
长距离输送管道工程知识讲解及计算实例
长距离输送管道第一节长距离输送管道的界定及施工程序一、长距离油气输送管道的界定：1、长距离输油管道：将原油从油田区域内输送到油田区域外，中间需经过加热、加压才能完成原油输送的管线。
2、长距离输气管道：将天然气从管线首站输送到城市或工矿企业一级调压计量站的管线。
该类管道长度均超过25km。
由于距离长、管径大，无论是在平原、丘陵或山区敷设，有时还要穿跨越河流、山谷，穿越公路和铁路，因而施工比较复杂。
3、《长距离输送管道工程》定额的适用范围：(1)位于厂矿、油田(区域边界线以外)、气田(天然气处理厂、输气首站以外)、油库所属区域以外，且距离在25km以上的输油、输气管道。
(2)自水源地至厂矿(城市)第一个储水池之间10km以上钢质输水管道，自煤气制气厂至城市第一个配气站10km以上的煤气输送管道。
(3)河流、公路、铁路、光缆、电缆和其他障碍物的穿跨越工程。
(4)位于油气田区域内，管径>529mm的油、气、水输送管道。
中石油管道局是国家计委规定的，进行长距离输送管道工程施工的专业化队伍。
目前，各油田的建设队伍也在投标，相继加入到长输管道的施工中，比如：西气东输工程等。
利用长距离输送管道来输送油和气，是一种即经济又合理的输送方式。
与其他运输方式相比，不仅运输量大，而且成本低。
例如：建设一条管径为Φ720mm 的输油管道，年输送原油2000万吨，相当于利用油槽车在一条单轨铁路上的年运输量；从经济效益上看，与新建铁路的建设相比可减少一半，工期可减少三分之一，且输油效率高，输油管理成本低，竣工后的管道几乎很少占有土地，因此，长距离管道已成为石油和天然气的主要输送途径。
二、长距离输送管道工程施工：长距离管道施工基本工序：1、线路交桩：交桩前建设单位和设计单位共同将线路走向向对方政府及有关部门汇报，取得同意；同时施工单位在交桩前应充分熟悉图纸及有关图纸。
线路交桩是在设计人员完成详细勘察阶段，其成果已得到建设单位认可，设计人员向施工单位进行交桩。
中国石油大学输油管道重点
一、课程性质和任务：本课程是一门油气储运工程应用技术方面的专业必修课，课程着重培养学生综合运用所学理论知识和方法解决实际生产问题的能力，为开展长距离输油管道设计与管理工作打下基础。
二、教学内容及要求：第一章输油管概况和勘察设计第一节输油管道概况第二节输油管道勘察设计概述第三节设计阶段的主要内容本章为了解性内容，重点掌握长距离输油管道的特点（优缺点）和组成，管道线路纵断面图及其用途。
第二章等温输油管道的工艺计算第一节输油泵站的工作特性了解长距离输油管道用输油泵机组的类型和特点，掌握离心泵的工作特性的表示方法、单泵特性方程的求法和改变离心泵特性的方法，掌握离心泵站工作特性表示方法、串联泵和并联泵的特点及优缺点、离心输油泵选择的原则、管道所需泵机组数的确定方法、改变离心泵站工作特性的方法，会根据单泵的特性方程求串联泵站和并联泵站的特性方程。
重点和难点是离心泵和离心泵站工作特性的求法。
第二节输油管道的压能损失掌握长距离输油管道的压降组成、管道摩阻损失的计算方法、水力坡降的概念、影响等温输油管道水力坡降的因素、旁接油罐流程和密闭输油流程的特点和优缺点，会用列宾总公式计算管道的摩阻损失、泵站与管路系统联合工作时的工作点（管道输量）。
重点和难点是泵站与管路系统联合工作时的工作点计算。
第三节等温输油管道的工艺计算了解等温输油管道设计参数的选择、泵站数的确定、泵站的布置方法、泵站及管路工作情况的校核。
掌握翻越点和计算长度的概念、翻越点的判别方法，线路上存在翻越点时管道系统输量和各站进出站压力的计算方法，掌握动水压力和静水压力的概念、解决动水和静水压力超压的措施、翻越点后不满流的危害及解决管道不满流的措施。
重点和难点是线路上存在翻越点时管道系统输量的计算。
第四节等温输油管道设计方案的技术经济比较了解评价等温输油管道设计方案经济性的指标及设计方案经济比较的方法。
第五节等温输油管道运行工况分析与调节了解长距离输油管道工况变化的原因，掌握长距离输油管道工况变化分析的方法，会用能量平衡原理分析几种事故工况变化（如某中间站停运、管道中间某处发生泄漏或堵塞）时管道运行参数的变化规律；掌握长距离输油管道调节的分类、管道输量调节和稳定性调节的方法。
油气储运概论 第三章 长距离输油管道
第一节 概 述
一、输油管道的分类
企业内部输油管道 长距离输油管道 原油管道 成品油管道 常温输送管道 加热输送管道
二、长距离输油管道的组成
输油站 线路 截断阀室
三、长距离输油管道的特点
与公路、铁路、水路运输相比，管道运输的 优点为： 1、运输量大
管道运输的优点(续)
加热输送的方法：直接加热、间接加热。
二、热油管道的温降
距离加热 站越近， 温差越大， 温降越大。
Tl
T0
(TR
T0 ) exp(
KD l)
Gc
热油管道的温降（续）
温降与管道 的总传热系 数以及管道 输量有关。
输量越大，
温降越平缓。
三、温度参数的确定
原则：输油设备能够正常运行，保证设备安全； 使输油总能耗降到最低。
4、翻越点
• 与地形起伏 的情况有关；
• 决定于水力 坡降的大小。
• i越小越易 出现翻越点。
5、管路工作情况校核
动水压力校核：油品 在流动过程中管路沿 线各点的压力。
静水压力校核：油品 停止流动后管路各点 由于位差引起的压力。
进出站压力校核
第三节 加热输送工艺
一、加热输送的特点和方法
2、热油管道摩阻计算方法
（1）分段计算法 将加热站间分成若干小段，每小段温降不超过2ºC； 求每小段平均温度； 由平均温度求相应的粘度； 计算各小段的摩阻； 计算整个加热站间摩阻。
（2）站间平均温度法
适用于流态为湍流，进出口粘度相差不到一倍。
计算加热站间油流的平均温度；
确定油品粘度；
五、减少混油的措施
1、影响混油的因素
主要因素是流态的影响， 另外还有： 初始混油的影响 粘度和密度的差异 停输 流速变化 副管
长距离管道输送基本知识
油气管道输送的发展概况
世界第一条输油管道 ：1865年10月美国修 建了世界上的第一条输油管道,该管道直径 为50 ㎜,长9.7Km输送能力为二万吨/年.
世界第一条工业输气管道 ：1886年美国建 设了世界第一条工业规模输气管道,该管道 从宾夕法尼亚州的凯恩到纽约州的布法罗, 全长140 ㎞,管径为200 ㎜ .
半年后,又建成了从得克萨斯到新泽西的成品油管道,管道直径500 ㎜,长2700多千 米,输量为1300×104t/a.同时还铺设了一条从美国西南部的东海岸的输气管道,该管 道直径为600 ㎜,长为2000多千米.
水底输油管道的建设,在第二次时间大战期间也得到了发展.苏联军队为了列宁格勒 保卫战的需要,于1942年5月在拉多加湖铺设了一条湖底秘密管道.其管径为100 ㎜, 总长35 ㎞水下27 ㎞.该管道从1942年6月至1943年3月,秘密输送油料4700多吨, 为列宁格勒保卫战的胜利做出了贡献.
油品名称
原油、汽油、溶剂油、煤油 苯
甲苯、二甲苯
最大允许浓度毫克/升
0.3 0.1 0.1
我国主要原油的性质
称 原油性质
油田名
密度克/厘米3ρ20
运动粘度50℃米2／秒
闪点开口℃ 含蜡量％吸咐法
胶 质％
沥青质％ 含 硫％ 含 氮％
大庆 1986年10月
0.8618 2.4×10-5
30.20
9.78
原油输送方式
公路（目前以配送 成品油、LNG LPG为主）
海（水）路 （国际贸易）
管道
油田、炼厂等短 长距离、大口径、
距离、小口径管道
高压力管道
长输管道优点
长距离：可达数千公里 直径大：1000mm以上 输量大：可达千万吨以上 能耗低 便于管理,易实现自动化 埋地铺设不受地形地物影响,缩短运输距离 封闭安全,不受自然因素影响 长期稳定输送
长距离输油管道系统知识分享PPT96页
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
Hale Waihona Puke 66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
长距离管道输送基本知识
含蜡量％（吸咐法）
10.7
胶 质％ 沥青质％ 含 硫％ 含 氮％
22.0 1.11 1.83 0.304
凝 点℃ 原油分类
26 含硫
冷湖 1995年
0.8042 1.46×10-6
南阳 1976年4月
0.8618 309×10-5υ30℃
82
大港 1974年6月
0.8826 1.7×10-5
〈42
41.14
30.20
9.78
0.07
胜利 1986年10月
0.8615 5.6×10-5
16.75
17.82
0.81 0.41
任丘 1986年10月
0.8754 4.9×10-5
23.24
14.02
0.31 0.38
孤岛 1986年10月
0.9460 4.98×10-4
7.0 32.9
7.8 2.06 0.52
油品名称
原油、汽油、溶剂油、煤油 苯
甲苯、二甲苯
最大允许浓度（毫克/升）
0.3 0.1 0.1
精品课件
我国主要原油的性质
称 原油性质
油田名
密度克/厘米3ρ20
运动粘度50℃米2／秒
闪点（开口）℃ 含蜡量％（吸咐法）
胶 质％
沥青质％ 含 硫％ 含 氮％
大庆 1986年10月
0.8618 2.4×10-5
类别
级 别 闪 点 油品名称
易燃液体 Ⅰ
２８
汽油、苯
Ⅱ
２８～４５
煤油、动力煤油
可燃液体 Ⅲ
４５～１２０ 柴油、燃料油
Ⅳ
１２０℃以上 润滑油、沥青
精品课件
原油的理化性质
第三章-长距离输油管道-2013-3-18
（3）功率特性：
N
H
QHg N 1000
离心泵特性曲线
12
Q
离心泵的并联
设有n1台型号相同的泵并联，即 q Q / n1
Hc
Q a b n 1
2m
a
b n12 m
Q2 m
输油泵站的工作特性H=A-BQ2-m 则：
A= a
B
泵站与管路的工作点的方法有两种，即图解法和解析法。
H HA
泵站特性曲线
A
管路特性曲线
QA
Q
25
解析法：一个泵站的管道
由断面1-1到2-2列能量方程有：
H s H c hc hL ( Z 2 Z1 )
△HS－泵的吸入压力，为常数 HC －泵站扬程 hc －站内损失 hL －沿程摩阻 Z2-Z1－起终点计算高差 1
46
六、 热油管道的停输温降及再启动
停输分类：
1、事故停输：
2、计划停输： 停输后，温度降低、粘度增大，管道的再启 动压力增大。 管道的允许停输时间与许多因素有关，可以 根据经验和实验数据确定。
47
（一）热含蜡原油架空管道的停输温降
其降温过程可分为三个阶段：
第一阶段（ T >TSL）： 自然对流放热，放热强度大，故温降快， ' K 有大量的蜡晶析出。
19
输油管道流态划分
20
不同流态的λ 值
流态 层流 划分范围 Re<2000 λ＝f(Re,ε) λ=64/Re
1
水力光滑区
紊 流
3000<Re<Re1=
59.5
8/7
当Re 105
长距离输送管道工程施工课件
平原段
丘陵段
山区段
长距离输送管道工程施工
目录
1
长距离输送管道概述
2
施工内容及施工工序
3
线路穿跨越工程
4
线路附属工程
6 长距离输送管道工程施工
二、施工内容及施工工序
线路土石方工程
长输管道施工主要内容
线路安装工程 穿跨越工程 线路土建工程
线路附属工程
长距离输送管道工程施工
二、施工内容及施工工序
施工准备 线路交桩
长输管道由线路和站场两大部分构成。起点设首站，终点设末站， 中间在50-100公里设一中间泵站。首站是将输送介质收集、储存、计 量、加压，输送到下一站，所以首站的主要工艺设备有储罐、输送泵、 流量计或压缩机、加热炉等。末站是接受介质或向用户转输、出售等， 所以末站除了具备首站的设备，长距还离输需送修管道建工装程施卸工栈桥或码头。
长距离输气管道：将天然气从管线首站输送到城市或工矿企业一级调 压计量站的管线。 该类管道长度均超过25km。由于距离长、管径大，无论是在平原、 丘陵或山区敷设，有时还要穿跨越河流、山谷，穿越公路和铁路，因 而施工比较复杂。
长距离输送管道工程施工
一、长距离输送管道概述
管线爬越丘陵
管线穿越河流
长距离输送管道工程施工
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
长输管线敷设 长距离输送管道工程施工
长海距上离输管送管线道敷工程设施工
某中长转距站离输的送管阀道组工程区施工工艺
中间泵长站距-离泵输送安管道装工程施工
长 加距热离输炉送管区道工工程艺施工
长罐距离区输工送管艺道工程施工
一、长距离输送管道概述
油气管道系统： ➢管道线路工程：包括一般地段管道敷设、特殊地段的管道敷设（丘陵、 山区、沙漠、湿地）、穿跨越（河流、公路、铁路、沟渠等）、阀室、 阴极保护、线路附属工程（水工、里程桩、标志桩、转交桩）； ➢站场工程：包括土建、工艺、道路、给排水、消防、暖通加热炉等； ➢电力系统：包括外电和厂区配电； ➢通信系统：包括地面站、程控交换机、硅芯管及光缆敷设； ➢仪表和自动化控制系统（SCADA）：包括远程自动控制系统； ➢控制中心：包括控制室、综合楼、生活基地、附属设施； ➢其他：包括管道桥梁、管道隧长道距离、输伴送管行道工公程路施工等。
长距离输油管道系统
达90%。串联泵的特点是：扬程低、排量大、叶轮直径小、
流通面积大，故泵内轮阻损失小，效率高。
从管特性和地形方面考虑:
对于地形平坦的地区或下坡段，站间管道较长，管路特
性较陡，泵所提供的能量主要用于克服摩阻损失，大幅度
调整输量时，串联泵站节流损失可能会小一些。
*
二、 输油管道的压能损失
*
（一）管路的压降计算
*
道纵断面图：在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图形
01
横坐标：表示管路的实际长度，即管路的里程，常用比例为1：10 000到1：100 000。
02
纵坐标：表示管路的海拔高度，即管路的高程，常用比例为1：500到1：1000。
03
管道的水力坡降线是管内流体的能量压头（忽略动能压头）沿管道长度的变化曲线。
不同流态下得A、m、β值
*
流态
A
m
β
层流
64
1
4.15
紊 流
水力光滑区
0.3164
0.25
0.0246
混合摩擦区
0.123
0.0802A
粗糙区
λ
0
0.0826λ
*
（四）管路的水力坡降
*
定义：管道单位长度上的摩阻损失称为水力坡降。用 i 表示：
或
等温输油管的干线水力坡降
水力坡降与管道长度无关，只随流量、粘度、管径和流态不同而不同
输油管道工艺计算的目的：
2.确定管径、泵型号、泵机组数、泵站数和加热站数及沿线站场位置的最优组合方案，并为管道采用的控制和保护措施提供设计参数。
1.妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应这对主要矛盾。
什么叫等温输油管道 ？
油气集输管道漫谈——长距离输油管道
油气集输管道漫谈——长距离输油管道输油管道可以划分为两大类：一类是企业内部的输油管道，例如油田内部连接油井与计量站、联合站的集输管道，炼油厂及油库内部的管道等，其长度一般较短，不是独立的经营系统；另一类是长距离的输油管道，例如将油田的合格原油输送至炼油厂、码头或铁路转运站的管道，其管径一般较大，有各种辅助配套工程，是独立经营的系统，这类输油管道也称干线输油管道。
按照所输送介质的种类，输油管道又可分为原油管道和成品油管道。
1.长距离输油管道的组成长距离输油管道由输油站与线路两大部分组成。
输油站主要是给油品增压、加热。
管道起点的输油站称首站，接收来自油田、炼油厂或港口的油品，并经计量输向下一站。
在输送过程中由于摩擦、地形高低等原因，油品压力不断下降，因此在长距离管道中途需要设置中间输油泵站给油品加压。
对于加热输送的管道，油品在输送过程中温度逐渐下降，需要中间加热站给油品升温。
输油泵站与加热站设在一起的称热泵站。
管道终点的输油站称末站，接收管道来油，向炼油厂或铁路、水路转运。
末站设有较多的油罐以及准确的计量系统。
长距离输油管道的线路部分包括管道本身，沿线阀室，通过河流、公路、山谷的穿（跨）越构筑物，阴极保护设施，通讯与自控线路等。
长距离输油管道由钢管焊接而成，一般采用埋地敷设。
为了防止土壤对钢管的腐蚀，管外都包有防腐绝缘层，并采用电法保护措施。
长距离输油管道和大型穿（跨）构筑物两端每隔一段距离设有截断阀室，一旦发生事故可以及时截断管内油品，防止事故扩大并便于抢修。
通讯系统是长距离输油管道的重要设施，用于全线生产调度及系统监控信息的传输。
主要的通讯方式有微波、光纤和卫星通讯等。
2.长距离输油管道的特点与油品的铁路、公路、水路运输相比，管道运输有以下的优点：（1）运量大。
（2）运费低、能耗少，且口径越大，单位运费越低。
（3）输油管道一般埋设在地下，比较安全可靠，且受环境、气候影响小，对环境的污染小，其运输油品的损耗率比铁路、公路、水路运输都低。
输油管道
管件或阀件的当量长度系指与流体通过该管中所产生的摩 阻损失相当的直管段长。
计算举例：见书236页 例1 例2 例3 例4
七、常见管路及其特性
当液体自高向低自由泄流时，能量的供应主要靠 位差（即位置水头差），能量的消耗是摩阻损失(见a 图）。一般情况下，管线两端液面的压力均可以认为 接近于大气压力，即压差为零。
式中： L——管路长度，m； d——管内径，m；
V——平均流速，m/s；
g——重力加速度，m/s2 λ——水力摩阻系数。 水力摩阻系数λ随流态而 不同，它是雷诺数Re和管壁相对粗糙度ε的函数 Zj-管路终点高程，m ZQ－管路起点高程，m
雷诺数Re标志着油品流动过程中，粘滞阻力与惯性 阻力在总阻力损失中所起的作用。雷诺数小时，粘 滞阻力起主要作用，雷诺数大时，惯性损失起主要 作用。 Re = vd／ν
Q
四、水力摩阻系数的计算
我国常用的各区水力摩阻系数的计算公式见下表。
流态 划分范围
λ ＝f(Re,ε)
层流
Re<2000
59 .7 8 / 7
1
λ =64/Re
2 lg Re 2.51
紊 流
水力光滑区
3000<Re<Re1=
当Re 105时
0.3164 Re 0.25
混合摩擦区 粗糙区
1、产生局部阻力的条件（1）管道断面发生变化，例如断面 突然扩大 （2）流动方向有改变，例如弯管（3）管路中有局 部装置，例如装有阀门
2、产生局部摩阻的物理原因 （1）任何断面形状的改变，都必将引起流速的重新分布， 因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形， 结果导致质点间附加摩擦和相互撞击，使流体能量受到
长输管线资料（5篇）
长输管线资料（5篇）第一篇：长输管线资料长输管线，即长距离输送管线。
无论是输送水、气（汽）、油还是其他介质。
都有输送量大、口径大、压力大、材料等级高、壁厚大、制造要求高等特点。
华北、中部地区原油管道华北地区有大港油田、华北油田，都敷设有外输原油管道，华北地区的炼化企业，有地处北京燕山的东方红炼油厂和大港炼油厂、天津炼油厂、沧州炼油厂、石家庄炼油厂、保定炼油厂、内蒙古呼和浩特炼油厂。
原油管道总长度1847.4公里。
华北地区最早修建的原油主干线是秦皇岛至北京的秦京线，为北京东方红炼厂供应原料油。
秦京线1974年4月开工，1975年6月19日投产。
管道全长324.6公里，年输油能力600万吨。
穿越河流11处，铁路14处，公路40处，跨越河流（永定河1574米）和水渠5处。
由洛阳石化设计院（中国石化洛阳石化工程公司）设计，管道三公司和江汉油田建设公司施工。
大港至周李庄输油管线1968年建设，这条管道是大港油田惟一的一条原油外输线。
起点多次发生变化。
总长210.5公里，年输能力500万吨。
任丘至沧州原油管道，1976年元月1日开工，4月1日投产，全长109公里，年输油能力500万吨，1983年经过改造，年输油能力770万吨。
以华北油田为源头的原油管道，还有任沧复线；任沧新线，任京线（任丘至北京）、沧临线（沧州至临邑），河石线（河间至石家庄）、任保线（任丘至保定）、阿赛线（阿尔善至赛汗塔拉）。
中部地区油田，分布在湖北和河南两省境内，有江汉油田、河南油田和中原油田，主要炼油企业有湖北荆门炼油厂和河南洛阳炼油厂。
原油管道总长度1347.5公里。
江汉原油管道有潜荆线（潜江至荆门），1970年建成，全长90公里，年输能力170万吨。
河南原油管道有魏荆线（魏岗至荆门）和魏荆复线。
中原原油管道有濮临线（濮阳至临邑）、中洛线（濮阳至洛阳）及中洛复线。
另外，港口至炼厂原油管道总长度859.3公里。
东北地区原油管道东北地区是原油生产的主要基地，有大庆油田、辽河油田和吉林油田，原油产量大约占全国总产量的53.5%，原油管道达3399.6公里。
油气集输管道漫谈——长距离输气管道
油气集输管道漫谈——长距离输气管道长距离输气管道又叫干线输气管道，它是连接天然气产地与消费低的运输通道，所输送的介质一般是经过处理的、符合管输气质要求的商品天然气。
长距离干线输气管道径大、压力高，距离可达数千米，大口径干线的年输气量高达数百亿立方米。
长距离输气管道，主要包括：输气管段、首站、压气站（也叫压缩机站）、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室等。
实际上，一条输气管道的结构和流程取决于这条管道的具体情况，他不一定包括所有这些部分。
与输油管道相通，在管路连线每隔一定距离也要设中间截断阀，以便发生事故或检修的时候关断，沿线还有保护地下管道免受腐蚀的阴极保护站等辅助设施。
通常需要与长距离输气管道同步建设的另外两个子系统是通信系统与仪表自动化系统，这两个系统是构成管道运行（Supervisory Control And Data Acquisition）系统的基础，其功能是对管道的运行过程进行实时监测、控制和远程操作，从而保证管道安全、可靠、高效、经济的运行。
2.压缩机组与压气站压缩机和与之配套的原动机统称为压缩机组。
压缩机组是干线输气管道的主要工艺设备，同时也是压气站的核心部分。
压气站的基本功能是利用压缩机提高气体的压力，以克服管输阻力并满足管道沿线的供气量与压力要求（1）压缩机目前在干线输气管道上采用的输气压缩机有两种类型，即往复式压缩机和离心式压缩机。
往复式压缩机也叫活塞式压缩机，其基本工作原理是利用活塞在汽缸中的往复运动及于之协调配合的吸入阀与排除阀的开启与关闭来实现气体压缩的。
干线输气管道上采用的许多往复式压缩机组都是一体化的，即压缩机与配套的原动机是连成一体的。
往复式压缩机主要适用于中、小流量，而压比较高的场合，如气田集输管网、地下储气库的地面注气系统等。
离心式压缩机的基本工作原理是利用叶轮的高速旋转来提高气体的动能，然后通过扩压器将动能转化为压能，从而使排除压缩机的气体达到较高的压力。
第三章(油气集输管道安装)
第三章油气集输管道安装第一节油气集输管道概述一、分类：油气集输管道工程是指油气田范围内的输送管道。
按照输送介质和工艺要求的不同，可分集油管道、输油管道、集气支线、集气干线及注水、注汽等管线。
1、范围：见总说明（1）井口、计量间、计量中转站(或转油站)、联合站之间的输送原油、石油伴生气及混合物的管道。
（2）联合站与油田内油库、输油首站之间的外输油气管道；（3）联合站、接转站(转油站)、计量间、井口之间的注水、气举、动力液、稀释油、活性水管道；（4）管径<=529mm的输送各种介质的碳钢和低合金钢的管道；（5）油气田区域外管道长度在10公里以内的集输管道和供水管道工程；编制该工程预算主要套用的定额是《石油建设安装工程预算定额》第二册集输管道安装，另外如牵扯到穿跨越工程、刷油保温等则套用相应定额。
2、输送介质：包括油管线、气管线、伴生气管线、水管线(注水管线、供水管线)，另外还有热水管线和蒸汽管线。
3、工艺要求：由于输送介质的压力和温度不同，对于该管线工艺要求不同；比如：管线的种类、材质的要求。
(1)集油管线；输油管线：集油管线：从井口装臵将原油收集起来输送到计量站或接转站的管线。
集油管线形式又分多种：单管集油管线(单管流程)：利用井口自身的压力或抽油机将油从井口输送到计量站。
有的井口设有水套加热炉；(示图)如果集油管线较长，中间加干线加热炉；其作用就是提高油温，以便使原油顺利输送到计量站。
双管流程：加伴热管，如蒸汽伴热、掺热水、掺热油等。
三管流程：锅炉或泵将蒸汽或热水沿井口管线输送到井口，再从回水管返回，原油单独一条生产线。
集油管线一般管径较小，Φ76～89较多，如井口管线长，则采用Φ114，伴热管常采用Φ48、碳钢无缝管。
集油管线的防腐保温：单管采用泡沫夹克管。
双管、三管采用光管合并保温、防水。
输油管线：由计量站到接转站或联合站，到油库或外输首站；或油库之间，经过一次加压和加热后将原油输送到目的地的管线。
西安石油大学——输油管道设计复习资料
L V2 D 2g
C. 紊流水力光滑区：3000<Re<Re1 D. 紊流水力摩擦区：Re1<Re<Re2 E. 紊流完全粗糙区：Re>Re2 其中，紊流区零界雷诺数 Re1 和 Re2 分别用下式计算：
4
深处的土壤温度。
3) 对于顺序输送的管道会增大混油。 计算长度 管路起点与翻越点之间的距离称为管路的计算长度。 1) 不存在翻越点：
H iL (Z Z ZQ )
2) 存在翻越点： H H F iLF (Z F ZQ ) 三. 泵站数的确定
H iL Z
原则：该压头要充分利用管路的强度，并使泵在高效区工作。
2
相对粗糙度 2e/D。规定：无缝钢管：0.06mm；直缝钢管：0.054mm；螺旋焊缝 钢管：DN=250~350 时取 0.125mm，DN>400 时取 0.1mm。 3) 水力摩阻系数的计算 水力光滑区： 0.3164 / Re0.25
e 68 混合摩擦区： 0.11( )0.25 d Re
运行中反算总传热系数 K 值
K T T GC ln R 0 DLR TZ T0
1) 若 K 减小，如果此时 Q 也减小，站间摩阻 H 增加，则说明管壁结辣 可能比较严重，应采取清蜡措施 2) 若 K 增大，则可能是地下水位上升，或管道覆土被破坏，保温层进 水等 四. 考虑摩阻升温时的轴向温降计算 霍夫温降公式没有考虑摩阻升温对轴向降温的影响，只适用于流速低、温降 大、摩阻热影响较小的情况。 列宾宗温降公式：
TL (T0 b) [TR (T0 b)]e aL
第三章 SCADA应用二(长输管线系统)
17
2.1、控制中心
A、配置：
SCADA系统服务器 管线调度员工作站 工程师站
交换机
域控服务器
Web服务器及防火墙
激光打印机、大屏幕投影仪 以太网接口，通讯采用局域网。
18
2.1 控制中心
B、功能
1.监视各站的工作状态及设备运行情况，
采集各站主要运行数据和状态信息。
2.根据操作人员的要求或控制软件的要求
向PLC发出操作指令，对各站进行遥控。
3.
根据操作人员的要求，在显示屏幕上随 时提供有关管道系统运行状态的图形显示 及历史数据的存储、比较和趋势显示。
19
4.在显示终端上进行操作人员培训 5、按规定时间间隔记录和打印各站的
主要运行状态的图形显示及历史资料 的比较和趋势显示、报表等。
28
B、站控软件介绍
用户登录 主菜单介绍 监视功能
开关阀画面
自动收发球
报警
事件
29
30
31
32
电动阀操作
33
表示电动阀处于中间状态 阀头字体为“O”表示电动阀当前处 于全开到位状态 阀头字体为“C”表示电动阀当前处 于全关到位状态 阀头字体为“A”且红色字体“A”闪 烁，表示电动阀当前处于偏差报警 状态
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C、 流量计量系统框图
孔板 TT
PT
FT
FT
流量计算机
38
流 量 计 算 机
39
SCADA系统应用
中国石油大学（华东）
SCADA系统介绍
SCADA系统基本概念 二、SCADA系统组成与功能
一、
– 控制中心 – 站控系统 – 现场仪表 – 通讯系统
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1.
5
管道运输的优点为：
2.
运费低、能耗小；
6
管道运输的优点为：
3.
4.
埋地管道受气候环境因素影响小，安全可 靠； 投资小，占地面积小。
7
管道运输的局限性
1.
2. 3.
适用于大量、单向、定点运输，不如车船 灵活。 有一经济、合理的输送范围； 有极限输量的限制，最大输量受泵和管道 限制，最小输量受加热设备的限制，输量 小、温降大。
油温=地温=常数。
10
一、 输油泵站的工作特性
输油泵站的任务就是不断向管道输入油品，并给油流 提供一定的压力能，以便维持管内流动。 泵站工作特性就是输出的流量Q与压头H之间变化关 系，也就是泵机组的联合工作特性。 单台泵机组的工作特性取决于泵的类型和规格，还与 原动机的类型相关。 由于离心泵具有排量大、扬程高、效率高、流量调节 方便、运行可靠等优点，在长输管道上得到广泛应用。
8
第二节
等温输油管道的工艺设计
9
输油管道的工艺计算目的：
1.妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应这对主要矛盾。
2.确定管径、泵型号、泵机组数、泵站数和加热站数及沿线站场 位置的最优组合方案，并为管道采用的控制和保护措施提供设 计参数。
什么叫等温输油管道 ？
所谓等温输油管道，输送轻质成品油或低凝点原油的长输管道， 沿线不需要加热即指那些在输送过程中油温保持不变的管道。
2
对于一条给定的长输管道，L和D都是已知的，输量（或流 速）也是已知的，现在的问题就是如何计算水力摩阻系数 λ。
e f Re ， D
28
表
流态
层流
不同流态的λ值
划分范围
Re<2000
λ＝f(Re,ε)
λ=64/Re
1
水力光滑区 紊
3000<Re<Re1=
59.5
8/7
当Re 105
16
（二）输油泵站的工作特性
输油泵站的工作特性可用H=f(Q)表示, 即:H=A-BQ2-m 离心泵的操作方式有串联和并联两种。
1、并联泵站的工作特性
并联泵站的特点 ： 泵站的流量等于正在运行的输油泵的流量之和，每台泵的 扬程均等于泵站的扬程。即：
Hc A BQ2 m a bq2 m
第三章 长距离输油管道
储运工程系
1
第一节
概 述
2
一、输油管道的分类
经营方式
油品种类
是否加热
企业内部输油管道 长距离输油管道 原油管道 成品油管道 常温输送管道 加热输送管道
3
二、长距离输油管道的组成
输油站 线路
4
三、长距离输油管道的特点
与公路、铁路、水路运输相比，管道运输 的优点为： 运输量大；
Q q1 q2 .....qn
17
设有n1台型号相同的泵并联，即 q Q / n1
Hc
Q a b n 1
2m
a
b n12 m
Q2 m
输油泵站的工作特性H=A-BQ2-m 则：
A= a
B
1 n
2m 1
b
18
q1 Q q2 Hc
19
q为单泵的额定排量
另外根据规范规定，泵站至少设一台备用泵。
25
⑵串联泵
n
H
H
其中：[H] 为管路的许用强度（允许承压能力）
H 为单泵的额定扬程。
一般来说，串联泵的应向小化，如果向大化，则排出压 力可能超过管子的许用强度，是很危险的。 串联泵的额定排量根据管线任务输量确定。
26
二、 输油管道的压能损失 （一）管路的压降计算
根据流体力学理论，输油管道的总压降可表示为：
H hL h z j zQ
其中：
hL h
为沿程摩阻； 为局部摩阻； 为计算高程差。
( z j zQ )
27
（二）沿程摩阻损失与水力摩阻系数的计算
计算长输管道的摩阻损失主要是计算沿程摩阻损失 hL 。 达西公式 ：
hL
L V D 2g
14
特性曲线 （1）工作特性：Q↑→H↓ （2）效率特性： 最高量左右7％区域为 高效区 （3）功率特性：
H,N,η%
η
N
H
QHg N 1000
Q
图2－1离心泵特性曲线
15
2、改变泵特性的方法
改变泵特性的方法主要有： （1）切削叶轮
（2）改变泵的转速 （3）进口负压调节 （4）多级泵拆级 （5）油品的粘度影响
注意：并联时防止电机过载
H 管路
并联 单泵
Q/2
q
Q
20
2、串联泵站的工作特性
特点： 各泵流量相等，q=Q，泵站扬程等于各泵扬程 之和，Hc=
Hi 。
设有n2台型号相同的泵串联，则：
Hc n2 H n2a n2bQ
2m
A n2 a，B n2b
21
Q
q1, H1
q2, H2
Hc
22
H
管路
串联 单泵
Q
23
3.串、并联泵机组数的确定
选择泵机组数的原则主要有四条：
①满足输量要求
②充分利用管路的承压能力 ③泵在高效区工作
④泵的台数符合规范要求（不超过四台）。
24
⑴并联泵机组数的确定
Q n q
其中 :
Q为任务输量，
显然 n不一定是整数 ，这就是泵机组数的化整问题。 如果管线的发展趋势是输量增加，则应向大化，否则向小化。 一般情况下要向大化。 并联泵的台数主要根据输量确定，而泵的级数（扬程）则要 根据管路的允许工作压力确定。
11
1、长输管道用泵
长距离输油管道采用离心泵或螺杆泵，但多数情况使用 离心泵。 离心泵的操作方式有串联和并联两种,主要根据工艺计算 的结果来选择。 串联用离心泵具有排量大、扬程低、效率高的特点。
我国试制的KS型串联泵比并联泵效率高10%左右，而国外 生产的串联泵比国内多数管道采用的并联泵效率高出18% 左右。
12
2、原动机
输油泵的原动机应根据泵的性能参数、原动机的特点、 能源供应情况、管道自控及调节方式等因素决定。分为 ： ⑴ 电动机 ⑵ 柴油机 ⑶ 燃气轮机
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（一）离心泵的工作特性
1、 离心泵的特性方程
泵的扬程与流量的变化关系称为泵的工作特性.H-Q 对于电动离心泵机组，目前原动机普遍采用异步电动机， 转速为常数。因此H=f(q)，扬程是流量的单值函数，一般可 用二次抛物线方程H=a-bq2表示。 对于长输管道，为便于工艺计算，离心泵特性常采用 H=a-bq2-m 的形式，其中 a、b 为常数， m 与流态有关 ;q 为单泵 排量。