任務4　管道運輸設備概述

1.管道運輸認知

管道運輸已有約130余年的歷史。作為輸送原油和成品油最主要的方式之一，管道運輸?shù)陌l(fā)展與能源工業(yè)（尤其是石油工業(yè)）的發(fā)展密切相關。現(xiàn)代管道運輸起源于1865年美國賓夕法尼亞的第一條原油管道。我國的管道網(wǎng)建設則始于20世紀50年代末期新疆建成的全長為147km、管徑為150mm的克拉瑪依至獨山子輸油管道。20世紀60年代以后，隨著我國石油工業(yè)的蓬勃發(fā)展和大慶、勝利等油田的建設，管道運輸?shù)玫搅溯^大發(fā)展，并形成了以（大）慶鐵（嶺）、鐵（嶺）大（連）、鐵（嶺）秦（皇島）、東（營）黃（島）和魯（山東臨邑）寧（江蘇儀征）五大干線為主的全國原油長輸管道系統(tǒng)。

隨著油氣管道運輸?shù)陌l(fā)展，各國注意到管道運輸方式的諸多優(yōu)點，因而促進和刺激了粒狀物料的槳體管道運輸，從而加快了礦產(chǎn)資源的并發(fā)、降低了運輸成本、避免了精礦的輸出設施（鐵路或公路）的昂貴投資。粒狀物料的漿體管道輸送，是以水為載體輸送粒狀物料。

管道運輸具有以下特點：

（1）運營費低、能耗小

管道運輸方式是流體和漿體的輸送方式，不存在鐵路或公路運輸方式所需的牽引機車、汽車和車廂的非物料額外能耗，只要克服流體或漿體在管道內(nèi)的摩擦阻力和提升，即可完成運輸作業(yè)，沒有鐵路或公路所需的車輛維護檢修費用以及鐵路、公路的維護檢修費用，因此管道運輸力式的能耗最小、運有費最低。

（2）輸送系統(tǒng)簡單、基建投資少

管道運輸系統(tǒng)最簡單，主要包括加壓設施（泵站或壓氣站）、輸送管道（干線管道和分配管網(wǎng)）和輔助設施（原油加熱、氣體凈化、調(diào)節(jié)儲罐、漿體制備、漿體脫水），因而基建投資少。

（3）建設速度快、施工同期短

由于輸送系統(tǒng)簡單、工程量相對其他運輸方式較少。

（4）受地形條件的限制少

管道運輸方式不同于鐵路或公路運輸力式，對地形沒有嚴格的限制，甚至沒有限制。因而管線線路沒有鐵路或公路的迂回曲折問題，易于克服地形障礙，輸送路徑最短。

（5）可以實現(xiàn)連續(xù)輸送

鐵路運輸或公路運輸存在空載回程，而管道運輸是連續(xù)不斷地進行輸送，不存在空載回程。

（6）安全可靠、作業(yè)率高

管道運輸方式幾乎可不停頓地進行全年輸送，不受氣候的影響，不存在鐵路運輸或公路運輸物料的損耗、可實現(xiàn)封閉式輸送。

（7）占地少、有利于環(huán)境保護和生態(tài)平衡

運輸管道絕大部分為埋設，占地少，受氣候變化的影響小，不污染環(huán)境、有利于生態(tài)平衡。

管道運輸?shù)闹饕秉c是運送速度慢、運輸品種單一、流向固定、靈活性差、運輸過程中容易出現(xiàn)滲漏等情況。此外，其對技術的要求較高。

管道運輸因其具有的以上特點，所以，其適合定點、量大、單向的流體（或以流體為運輸載體的固體粒料）貨物運輸。

2.管道運輸設備類型

（1）輸油管道的組成及設備

長距離輸油管道由輸油站和管線兩大部分組成，如圖3.37所示。輸送輕質(zhì)油或低凝點原油的管道不需加熱，油品經(jīng)一定距離后，管內(nèi)油溫等于管線埋深處的地溫，這種管道稱為等溫輸油管，它無須考慮管內(nèi)油流與周圍介質(zhì)的熱交換。對易凝、高黏油品，不能采用這種方法輸送，因為當油品黏度極高或其凝固點遠高于管路周圍環(huán)境溫度時，每公里管道的壓降將高達幾個甚至幾十個大氣壓，這種情況下，加熱輸送是最有效的辦法。因此，熱獨輸送管道不僅要考慮摩阻的損失，還要考慮散熱損失，輸送工藝更為復雜。

①輸油站：包括首站、末站、中間輸油站。

輸油管道的起點稱為首站，其任務是集油，經(jīng)計量后加壓向下一站輸送，故首站的設備除輸油機泵外，一般有較多的油罐。輸油管道沿途設有中間泵站，其任務是對所輸送的原油加壓、升溫。中間站的主要沒備有輸油泵、加熱爐、閥門等設備。輸油管道末站接受輸油管道送來的全部油品，供給用戶或以其他方式轉(zhuǎn)運，故末站有較多的油罐和準確的計量裝置。

②輸油管道的線路（即管線）部分包括：管道、沿線閥室、穿越江河、山谷等的設施和管道陰極防腐保護設施等。為保證長距離輸油管道的正常運營，還設有供電和通信設施。

（2）輸氣管道的組成及設備

長距離氣體管道一般由干線輸氣管道、首站、壓氣站（壓縮機站）、中間氣體接收站、中間氣體分輸站、末站、清管站、干線截斷閥室、線路上各種障礙物的穿跨越段等部分組成。此外，還包括通信與儀表自動化兩個輔助系統(tǒng)。

從管網(wǎng)的角度而言，輸氣管道系統(tǒng)主要由礦場集氣管網(wǎng)、干線輸氣管道（網(wǎng)）、城市配氣管網(wǎng)以及與此相關的站、場等設備組成。這些設備從氣田的井口裝置開始，經(jīng)礦場集氣、凈化及干線輸送，再經(jīng)配氣管網(wǎng)送到用戶，形成一個統(tǒng)一的、密閉的輸氣系統(tǒng)（如圖3.38所示）。

（3）固體漿料管道的組成及設備

固體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、脫水干燥設備。以煤漿管道為例，整個系統(tǒng)包括煤水供應系統(tǒng)、制漿廠、干線管道、中間加壓泵站、終點脫水與干燥裝置。固體料漿管道設備可分為三個不同組成部分：漿液制備廠、輸送管道、漿液后處理系統(tǒng)。