- 鐵路物流設備
- 趙智鋒
- 2112字
- 2020-06-29 12:32:15
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。

圖3.37 長距離輸油管道組成
1—井場;2—轉(zhuǎn)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—首站的鍋爐房、機修廠等輔助設施;8—微波通信塔;9—線路閥室;10—管道維修人員住所;11—中間輸油站;12—穿越鐵路;13—穿越河流的彎管;14—跨越工程;15—末站;16—煉廠;17—火車裝油棧橋;18—油輪裝油碼頭
(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)。

圖3.38 輸氣管道系統(tǒng)組成
(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)。