管道运输设备

3．压气站设置 货物经由管道从甲地输送到乙地、必须靠压力来 推动，压力站就是管道运输动力的来源。一般管道 运输压力的来源有气压式、水压式、重力式及最新 的超导体磁力式。通常气体的输送动力来源靠压缩 机来提供，这类压力站彼此的设置距离一般为80— 160 km，液体的输送动力来源则是靠泵提供，这类 的压力站设置距离为30—160 km.。 为提高天然气压力或补充天然气沿管道输送所消 耗的压力，需要设置压气站。是否需要建设起点压 气站，取决于气田压力。当气田压力能满足输气的 需要时，可暂不建站。长距离输气管道必须在沿线 建设若干个中间压气站。中间压气站的数目主要由 输送距离和压缩比决定。
三、管道运输的基本设施及其分类
㈠、管道运输的基本设施 管道运输系统的基本设施包括管道线路设 施、管道站库设施和管道附属设施。管道线路 设施是管道运输的主体，主要有石油管道和天 然气管道。由于管道运输的过程是连续进行的， 因此管道两端必须建造足够容纳其所承载货物 的储存库。
㈡、管道站库设施的分类 1．站点 一般分为首站、中间站和末站三种。 ⑴ 首站
4．易于实现全面自动化管理。
5．安全密闭，受环境条件影响小。 由于深埋地下、密闭输送，能够长期连续稳定运行，不受气候和其他交 通事故的影响，无噪声，对环境污染少。 6. 不产生废渣废液，环境保性能好。
管道运输不足之处:
灵活性较差，只适用于定点、量大的流体单向运
输；经济输量范围小，直径1020mm的管道最佳输量为
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。

二、输油管道的主要设备
2.输油加热炉

在输送原油的过程中，为降低能量消耗，防
止凝结，减少结腊，通常采用加热炉加热。

直接加热炉 间接加热炉
二、输油管道的主要设备
1—燃烧器（火嘴）；2—辐射室；3—对流室；4—烟囱
直接加热炉流程图
二、输油管道的主要设备
3.储油罐
（1）作用：储存石油和产品。
1．运输量大
2．给耗少，运费低。
原油管道的单位能耗只相当于铁路的 1/12~1/7。据国外资料，管输成 本约为铁路输送成本的 22％，我国则大致为 80％。主要是由于我国管
道工程尚属初创，管径小、压力低，优势未能充分发挥。
3．占地少，受地形、地貌影响小，运输距离短。 由于受地形影响很小，一般不需绕行，长度较铁路、公路均短，投资与施 工周期是铁路的一半以下，占地只有铁路的1/9。
⑶ 末站 末站位于管线的末端，其作用是接收管道输送的 货物，然后送往使用单位或用其他运输方式转运出 去。有些货物在末站还需进行处理，例如：煤浆的 脱水、成型。因此，管道的末站应具备较强的储存 能力和转运能力以及必要的作业能力。
2．泵站布置 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。每个泵站供给油品的最大压力能， 受泵的管材性能和强度的限制。 输送距离愈长，所需的中间泵站愈多。在地形起 伏较大的地区，输油管道的末段通过高峰时，油品自 该高点至终点所得的位能可能大于为克服流动时的摩 擦阻力所需的能量，这样的高点称为翻越点。油品过 翻越点后不仅可以自流，还会因位能有余而使流速加 快，从而在管道中出现不满流。不满流不仅浪费能量， 还会使冲击压力增大，在顺序输送的管道上，则会导 致混油量增大。 为避免不满流的危害，防止停输时管内油品的静 水压力可能超过管道强度的容许值，在翻越点之后要 采取措施增加摩擦阻力，如在管道沿线高差很大的管 段上设减压站，并设置分隔静水压力的截断阀等。


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。
一、输油管道的组成
2.组成：
（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。
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。
4200万t，增加或减少输量均会造成成本增加；管道
输送量的极限受泵的能力、加压站间距、管子强度及
直径等限制，临时增减输量较为困难，且不能停输、
反输；而且，管道运输起输量高，导致油田开发初期
产量低而难于采用管道输送。
二、我国管道运输的差距
1．在管道所用管材与制管工艺方面 我国采用16号锰钢，制管工艺不够完善，管子 承压较低，导致泵站间距短，耗钢量大。 2．在输油工艺方面
站距主要由输气量确定，每个压气站都要消耗一部分天然气作燃料，因此 输气量逐站减欠，从而使各站距也有所不同。在确定站距时，应根据通过该站 的实际输气量和进出口压力值，还应综合考虑压气站址的地理、水源、电力、 交通等条件。
四、管道运输的基本设备
㈠、运输管道 管线一般用钢质的管道焊接而成，能承受 较大的压力。根据运输货物的种类和运量的 不同，管径、管道压力有大有小。例如：原 油管道的管径为273mm一1020mm，成品油 管道的管径为59mm一920mm。目前我国管 道运行压力都在5MPa以下。 运输管道常按所输送的物品不同而分为： 原油管道、成品油管道、天然气管道和固体 料浆管道。
（2）油罐分类：

按建造方式分
按建造材料分
按结构形式分
二、输油管道的主要设备
（a）桁架式锥顶油罐 （b）悬链式无力矩顶油罐 （c）立式圆柱形拱顶钢罐
储油罐示意图
二、输油管道的主要设备
4.管道系统

有缝钢管、无缝钢管

埋设深度：不小于0.8m
二、输油管道的主要设备
5.清管设备

清理管道结腊，保证管道通常。
我国原油多为高凝固点、高含蜡、高粘度的原
油，需要采用加热炉直接输送。国外部分管道采用 换热器间接加热、利用高速流动的摩擦热输送或经 热处理后常温输送的技术可大大降低技术难度与输 送成本。
3．在机、泵、阀门等方面
国外发展方向为单级、大排量、中扬程、高
效率离心泵，电机、阀门的调节性、可靠性均优
于我国目前水平。
二、输油管道的主要设备
1—前皮碗；2—锅刷；3—刮板；4—后皮碗
机械清管器构造示意图
二、输油管道的主要设备
6.计量及标定装置

掌握油品的首发量、库存量、损耗量。在现 代化的管道运输系统中，还可以调整运行状 态、矫正压力与流量、检查泄露等。
三、管道防腐措施
化学腐蚀、电化学腐蚀

1.采用防腐材料管道
4．在自动化技术方面 国外采用全线集中控制设计较先进的自动化 技术，我国虽也在研究自动程序控制，但离自动 化还较远。
5．在防腐技术方面 国外普遍采用阴极保护与管道涂层相结合的技 术，我国仍以沥青玻璃布涂层为主。 6．在管道施工技术方面 我国在机械化水平、绝缘质量、焊接工艺、质
量检测方面仍存在较大差距。
现代管道运输起源于 19 世纪中叶 1865 年美国 宾夕法尼亚的第一条原油管道。
一、管道运输的特点
我国的管道网建设则始于 20 世纪 50 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。 20 世纪 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。


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）
四、液化气管道输送的特殊性

1 ．保持液化气管道沿线压力不低于输送温度 下的饱和蒸汽压，以避免液化气汽化降低输量。 一般要求各中间站进站压力比同温下液化气饱 和蒸汽压高5×105MPa以上。
2 ．液化气输送管道温度常低于管道周围土壤， 为防止液化气温度升高，管道周围应涂敷绝热 保温层。同时，液化气输送时摩擦阻力会降压 且使温度升高，故长距离输送时，除设加压泵 站外，还应设中间冷却站。

第三节 输气管道运输设备
一、输气管道的组成 二、输气管道的主要设备 三、增加输气管输气能力
一、输气管道的组成
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。
第一条现代意义的输气管道是 1963 年在四川建
成的、管径426mm、长度55km的巴渝管线。
首站位于管线的首端，其作用一般为汇集货物并将其变成流体然 后加压送往中间站。除加压设备外，首站还应具备较强的储存能力和运 输中的计量和预处理能力。
⑵ 中间站
中间站位于管线上首站和末站之间，长距离运输时中间站不止一个， 中间站的作用主要是给管道加压，为管道运输提供能量。对于某些货物 还需进行其他处理。例如：运输易凝高粘原油，中间站还必须给原油加 热以增加其流动性。

第一节 管道运输概述
重点：特点、分类（3种）
一、管道运输的特点
二、我国管道运输的差距
三、管道运输的发展趋势
一、管道运输的特点
管道运输（ pipeline transportation）已有约 130余年的历史。
作为输送原油和成品油最主要的方式之一， 管道运输的发展与能源工业，尤其是石油工 业的发展密切相关。
一、管道运输的特点

管道运输是指由钢管、泵站和加压设备等组成的运送气体、 液体、固体等的运输方式。管道运输系统一般由管线和管 线上的各个站点组成。
一条管径为720mm的管道年输原油量约2000万吨，相当于一条铁
路的全部运量，一条管径为1220mm的管道年输量可达1亿吨以上，而 每100km的操作人员仅为铁路运输的一半，为公路汽车运输的1/9。
长距离输油管组成及油的流程
二、输油管道的主要设备
输油管道的主要设备：

1.离心泵与输油泵站
2.输油加热炉
3.储油罐 4.管道系统 5.清管设备 6.计量及标定装置
二、输油管道的主要设备
1.离心泵与输油泵站

离心泵：是输油站的核心设备，是将机械能 变成液体动能的动力装置。一般采用电动机、 柴油机或燃气轮机驱动。离心泵和驱动机组 成泵机组，通常一个泵站设几个泵机组，根 据需要采用串联或并联连接。 输油泵站：设于首站和中间站，为油流提供 能量。

四、液化气管道输送的特殊性

3．液化气管道投产前，要用压缩空气推动清 管球驱除管内试压存水，同时还要用低露点 的天然气或氮气为管道置换空气。通常从开 始运行到稳定运行需要一个预冷却过程。
4．液化气管道停运时，管道温度会在周围热 量渗透下升温，使管道压力急剧增大，故应 在进出站处设安全阀与空罐相连，使管道压 力保持在安全极限以内。
分类：
输油管道
输气管道
固体料浆管道
“西气东送”工程
五、管道运输的发展趋势

目前输气管道运输正朝 大口径（ 1400mm 以 上）、高压力方向发展，并不断研制采用新材 料、新技术、新工艺。 国外研究的新技术还包括新的输气工艺。
目前国内采用的大部分是有线载波通讯，微波 通讯也开始得到应用。 水力管道、风动管道、集装胶囊管道和管道旅 客运输系统，但应用最广泛的仍主要是液体输 油管道及输气管道。
管道运输设备
第一节 管道运输概述
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第二节 输油管道运输设备
第三节 输气管道运输设备
第四节 固体料浆管道运输设备
管道运输

本章需了解管道运输的历史、现状和发展趋 势，管道运输新设备和新技术；理解管道运 输的特点及应用的范围；掌握输油管道、天 然气管道、固体管道运输设备的组成及工作 原理。 本章重点：输油管道运输设备及工作原理。 本章难点：输油管道运输设备及工作原理。


第二节 输油管道运输设备
重点：输油管道的主要设备
一、输油管道的组成
二、输油管道的主要设备
三、管道防腐措施
四、液化气管道输送的特殊性
一、输油管道的组成
1.输油管种类


等温输油管
热油输油管
一、输油管道的组成
2.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。