第六章管道运输案例

输油管道的线路（即管线）部分包括：管道、沿线阀
室、穿越江河、山谷等的设施和管道阴极防腐保护设施等。 为保证长距离输油管道的正常运营，还设有供电和通讯设 施。 长距离输油管道的组成如图5-1所示
图5-1 长距离输油管道组成 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－微波通讯塔；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。

管道运输是一种由大型钢管、泵站和加压设 备等组成的运输系统完成运输工作的运输方式。 管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、 安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低， 并可实现自动控制。除广泛用于石油、天然气的 长距离运输外，还可运输矿石、煤炭、建材、化 学品和粮食等。 管道运输可省去水运或陆运的中转坏节，缩 短运输周期，降低运输成本，提高运输效率。 当前管道运输的发展趋势是:管道的口径不断 增大，运输能力大幅度提高;管道的运距迅速增加; 运输物资由石油、天然气、化工产品等流体逐渐 扩展到煤炭、矿石等非流体。中国已建成大庆至 秦皇岛、胜利油田至南京等多条原油管道运输线。
2 易凝、高黏油品输送
易凝油品是指凝固点高于管道所处环境温 度的高含蜡量的原油和重油。 易凝高黏油品常采取降黏和减阻等方法输 送。
加热 加速流动 稀释 改变蜡的结 构形态 改变油品的 液流形态
工艺流程
（二）输送流程
1 开式流程
上站来油直接进入油泵的进口汇管，与汇管旁 接的常压油罐仅用于缓冲上、下游泵站输量的不 均衡，根据旁接油罐的升降来调节输量，不作计 量用。 开式流程的各泵站只为站间管道提供压力， 不能调制各泵站的压力。
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。
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，
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。
1. 输气管道的组成 输气管道系统主要由矿场集气管网、干线输气管道（网） 、城市配气管网以及与此相关的站、场等设备组成。这些设
备从气田的井口装置开始，经矿场集气、净化及干线输送，
再经配气管网送到用户，形成一个统一的、密闭的输气系统。
2. 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
③承插联接：用于铸铁管、 混凝土管、 陶土管及其联接 件之间的联接，只适用于在低压常温条件下工作的给水、 排水和煤气管道。联接时，一般在承插口的槽内先填入麻 丝、棉线或石棉绳，然后再用石棉水泥或铅等材料填实， 还可在承插口内填入橡胶密封环，使其具有较好的柔性， 容许管子有少量的移动。 ④焊接联接：这种联接的强度和密封性最好，适用于各种 管道，省工省料，但拆卸时必须切断管子和管子联接件。
（三）末端储气
利用输气管道末端的工作特点作为临时储 气手段。 中间各段的起终点流量基本相同，而末端 的起终点天然气流量和压力则随终点外输 量的变化而变化。
四、固体料浆管道的输送工艺
制浆 管道输送 固液分离
一、输油管道运输
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。
第二节 管道运输工艺
一、管道运输的基本设施
管道 储存库 压力站（泵站） 控制中心
二、管道输油工艺
管道输油工艺是指实现管道油品输送的技 术和方法。主要工艺是根据油品性质和输 量，确定输送方法和流程、输油站类型与 位置，选择管材和主要设备，制定运行方 案和输量调节措施。
（一）油品输送方法
二、管道运输的分类
按敷设工程分
1
架空管道 、 、 固体料浆管 道
按用途分
集输管道 、 输油（气）管道 、 配油（气）管道
管道运输
三、 管道运输的优缺点
1 运输通道与运输工作的合一 2 永远是单方向运输
特点
3 高度专业化，适于运输气体和液体货物
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。
第一节 管道运输概述
一、管道运输
管道是指用管子、管子联接件和阀门等联接成的 用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。 通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压 后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体 自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主 要用在给水、 排水、供热、 供煤气、长距离输送 石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业 装置中。
2 闭式流程
闭式流程是在中间泵站不设油罐，上站来油直接进泵， 沿管道全线的油品在密闭状态下输送。 全线各泵站相互串联，各站数量相等。 优点： 避免蒸发损耗，减少能量损失； 站间的余压可与下站进站压力叠加，简化了泵站流程，便 于全线集中监控； 可统一调配全线运行的泵站系数和泵机组合，以最经济地 实现输油目的。
根据油品性质和管道所处的环境确定。 轻质成品油和低凝固点、低黏度的原油常 采用等温输送方法。 轻质成品油采用顺序输送方法 易凝高黏油品目前常用加热、掺轻油稀释、 热处理、水悬浮、加改性剂和减阻剂等输 送方法 。
1 油品顺序输送
油品顺序输送是在一条管道中按一定顺序 连续输送多种油品的管道输油工艺。 顺序输送的油品主要是汽油、煤油、柴油 等轻质油品类，以及液化石油气类和重质 油品类。 采用何种方法，由管道的输送条件和允许 混油量等决定。 油品顺序输送成为成品油长距离管道输送 的主要方式。
进站处产生的水击压力波会沿管道向上游传播， 与原来的运行压力叠加;虽然水击压力在传播过程 中逐渐衰减，但叠加后的压力仍可能超过管道强 度容许值，因而在进站处须设立超压保护装置。
自动泄压阀 自动越战流程
等温输送管道，采取：
增加各泵站上的运行机组数; 在管道沿线增建泵站; 在可能情况下提高管道的工作压力;沿管道平行铺 设副管等。
三、管道输气工艺
管道输气工艺指实现天热气管道输送的技术和方 法。 主要是根据气源条件及天然气组分，确定输气方 式、流程和运行方案，现代天然气管道输送则普 遍采用压气机提供压力能，对所输送的天然气的 质量也有严格的要求。
（一）输气流程
输出天然气 加热、降 压、分离、 计量 脱水、除硫 化氢和二氧 化碳 降尘、增 压、冷却
管道运输 （Piping Transport）
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
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
（一）管道运输的优点
1 运量大 2 投资相对小，占地面积少，受地理条件限制少
3 不受气候影响，可以长期稳定运行 4 5 设备运行比较简单，易于自动化和集中遥控 有利于环境保护
（二）管道运输的缺点
1
运输对象单一，不具有通用性
2 永远是单向运输，机动灵活性小
3 管道内长期积存所运输的原料
4 固定投资大
三、固体料浆管道运输
（三）泵站设置
油品在输油首站加压进入管道后，在流动 中要克服摩擦阻力，能量不断减少，长距 离输送油品，必须建立中间加压泵站。
（四）管道事故防护
输油管道上某个泵站突然停电或事故停泵，或阀 门误关使上站来油在进站处突然受阻，油流的动 能转化为压力能,会使进站处的压力骤然升高,这种 因流速迅速变化而引起压力变化的现象称为水击。 水击产生的压力可能超过管道和设备的强度极限 而造成破坏，在密闭输送时须有防止水击破坏的 措施。
二、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
气站内经分离、调压、计量和添味后输入城市配气管网。
3. 增加输气管输气能力 输气管道在生产过程中常需要进行扩建或改造，目的在 于提高输气能力并降低能耗。
当输气管最高工作压力达到管路强度所允许的最大值时，
可采用铺设副管、倍增压气站两种方法来提高输气能力。前 者需要扩建原有压气站、增加并联机组；后者是通过在站间 增建新的压气站、减少站间管路长度，从而获得输气管通过 能力的提高。
加压向下一站输送，故首站的设备除输油机泵外，一般有 较多的油罐。输油管道沿途设有中间泵站，其任务是对所 输送的原油加压、升温。中间站的主要设备有输油泵、加 热炉、阀门等设备。输油管道末站接受输油管道送来的全
部油品，供给用户或以其它方式转运，故末站有较多的油
罐和准确的计量装置。 输油站包括首站、末站、中间泵站等。
管道 - 管道的联接 管子、管子联接件、阀门和设备上的进 出接管间的联接方法，由流体的性质、压力和温度以及管 子的材质、尺寸和安装场所等因素决定，主要有螺纹联接、 法兰联接、承插联接和焊接等4种方法:
①螺纹联接：主要适用于小直径管道。联接时，一般要在 螺纹联接部分缠上氟塑料密封带或涂上厚漆、绕上麻丝等 密封材料，以防止泄漏。在1.6兆帕以上压力时，一般在 管子端面加垫片密封。这种联接方法简单，可以拆卸重装， 但须在管道的适当地方安装活接头，以便于拆装。 ②法兰联接：适用的直径范围较大。联接时根据流体的性 质、压力和温度选用不同的法兰和密封垫片，利用螺栓夹 紧垫片保持密封。在需要经常拆装的管段处和管道与设备 相联接的地方大都采用法兰联接。
增压
储气
调压、计量
供气
输气管道沿线各压气站与管道串联构成统一的密 闭输气系统，任何一个压气站工作参数发生改变 都会影响全线。
（二）压气站设置
提高天然气压力或补充天然气沿管道输送所消耗 的压力，需设置压气站。 起点压气站是否建设，取决于气田压力。 中间压气站 的数目主要由输送距离和压缩比决定。 站距主要由输气量确定。
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
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。
1. 输油管道的组成 长距离输油管道由输油站和管线两大部分组成。
输油管道的起点称为首站，其任务是集油，经计量后