输油管道设计与管理全册配套完整课件3

输油管道设计与管理全册配套完整课件3输油管道设计与管理—第1章课程概述输油管道设计与管理开篇寄语一，把握人生正确航向，珍惜美好年华，夯实理论功底，提高专业素养。二，勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新。三，德才兼备、全面发展，保持个性、彰显本色，身心健康，努力成为可堪大用、能负重任之材。输油管道设计与管理先修课：流体力学传热学泵与压缩机并修课：原油流变学输油管道设计与管理输油管道设计与管理课程目的《输油管道设计与管理》是储运专业的一门主干专业课。要求学生了解长距离输油管道的设计、(施工)投产及生产运行的基本过程；掌握长距离输油管道设计和运行的原理和方法，为从事长距离输油管道工艺设计和运行管理奠定基础。输油管道设计与管理课程内容与要求1、了解输油管道建设的基本程序及各设计阶段的基本任务和要求。2、掌握各类输油管道的稳态工艺计算方法。3、掌握输油管道的管路特性与泵站特性、泵站与管路匹配的基本规律和特点。4、掌握输油管道工艺设计的基本方法和程序。输油管道设计与管理5、掌握输油管道日常运行管理的基本方法。6、了解输油管道的投产过程及热油管道停输再启动过程的基本规律和特点。7、了解输油管道的各种事故工况的特点、预防和处理的基本方法。8、了解输油站的功能、设备组成、工艺流程。输油管道设计与管理第一章绪论主要内容：一、原油生产与运输概况二、国内外著名管道简介三、我国输油管道发展趋势输油管道设计与管理一、原油生产与运输概况

1、原油生产

1859年美国打出第一口油井,日产20桶。

EdwinDrakeinTitusville,PennsylvanianTips：1桶=158.97L7桶≈1吨1barrel(bbl)=42gallon(gal)1gal=3.785L

1905年中国打出第一口油井，建延长油矿

《元一统志》记载：“延工县南迎河有凿开一井，其井油燃，兼治六畜疥癣，岁纳壹佰壹拾斤。又延川县西北八十里永平村有一井，岁办四百斤，入路之延丰库。”《元一统志》成书于公元1286年到公元1303年之间。

输油管道设计与管理A:背斜构造油藏B:断层构造油藏C:不整合封闭油藏D:岩性油藏输油管道设计与管理几种常见的采油方式示意图输油管道设计与管理抽油机Beampumpingunit输油管道设计与管理采油树Christmastree输油管道设计与管理Screwpump输油管道设计与管理输油管道设计与管理驱油用聚丙烯酰胺输油管道设计与管理注聚站Injectionstation输油管道设计与管理图片中有哪些油田？输油管道设计与管理1.克拉玛依油田2.吐哈油田3.塔里木油田4.玉门油田5.青海油田6.长庆油田7.四川油田8.大庆油田9.吉林油田10.辽河油田11.华北油田12.大港油田13.冀东油田14.胜利油田15.中原油田16.河南油田17.延长油田18.江苏油田19.江汉油田20.滇黔桂油田21.安徽油田发改委披露数据，2012年我国生产原油20748万吨，同比增长1.9%；进口原油27109万吨，同比增长7.3%；原油对外依存度56.4%。对外依存度创历史新高。2012年全国成品油表观消费量27664万吨，同比增长5.2%；但是汽油、煤油消费增速明显高于柴油消费增速。其中汽油8684万吨、煤油2095万吨、柴油16973万吨，同比分别增长12.2%、14%、1.5%。这主要是受家庭轿车逐步普及、航空业持续发展的影响，汽油和航空煤油消费增长迅速。中国经济增速放缓，也导致工业用柴油增速放缓。输油管道设计与管理

自1993年实施“走出去”以来，中国石油海外油气合作从秘鲁项目起步，到早期获得苏丹、哈萨克斯坦和委内瑞拉的一批规模项目，实现了中亚—俄罗斯、非洲、中东、美洲、亚太五大海外油气合作区初步建成，西北、东北、西南和海上引进境外资源的四大油气战略通道建设快速推进，亚洲、欧洲和美洲三大油气运营中心初具规模。

输油管道设计与管理2010年我国产原油超2亿吨，占世界第五。国内炼油能力突破5亿吨。No.1俄罗斯No.2沙特No.3美国N0.4伊朗No.5中国输油管道设计与管理

2010年，中国一次能源消费总量超过美国，跃居世界第一。一次能源消费总量世界前十位的国家依次是中国、美国、俄罗斯、印度、日本、德国、加拿大、韩国、巴西、法国。

2010年，中国一次能源消费量为24.32亿吨油当量，同比增长11.2%，占世界能源消费总量的20.3%。美国一次能源消费量为22.86亿吨油当量，同比增长3.7%，占世界能源消费总量的19.0%。中美这两个世界最大的能源消费国消费的能源占世界消费总量的39.3%。输油管道设计与管理

我国能源消耗强度仍偏高，是美国的3倍、日本的5倍。2010年，我国GDP总量首次超过日本，但日本的能源消费总量是6.6亿吨标准煤；输油管道设计与管理一次能源是指以原始状态存在于自然界，而不需要加工或转换可直接利用的能源。如原煤、原油、天然气、核能、水能等。二次能源是指由各种能源经过加工转换后产出的能源产品。如电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油等。

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实施石油「走出去」战略，通过收购油田和购买原油等途径，开拓中国石油来源渠道。但获得石油是一回事，能否安全运回国内又是另一回事情。

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目前进口路线是陆路和海路两条。其中陆路一是从俄罗斯的伊尔库茨克到中国的满洲里，另一条则是从哈萨克到新疆的阿拉山口；而海运则分三条航线：中东航线、非洲航线和东南亚航线。

输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理管线运输输油管道设计与管理管线焊接输油管道设计与管理中哈边境上的管线输油管道设计与管理中东航线的路径是：波斯湾－霍尔木兹海峡－马六甲海峡－台湾海峡－中国；非洲航线的路径是：北非－地中海－直布罗陀海峡－好望角－马六甲海峡－台湾海峡－中国；东南亚航线的路径为：马六甲海峡－台湾海峡－中国；

输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理

除了南美的石油可以走太平洋路线外，中东、非洲和东南亚的石油最后都须通过马六甲海峡运输。因此，素有「东方直布罗陀海峡之称」的马六甲海峡，被称为中国的「咽喉水道」。

输油管道设计与管理风险之一海盗和恐怖袭击一旦恐怖分子引爆油轮，那将导致马六甲海峡的全面瘫痪，届时对中国的后果将不堪设想。而这种可能性是随时可能发生的。输油管道设计与管理风险之二战略争夺二战后，马六甲海峡一直由新加坡、马来西亚和印尼三国共管。而三国的防务能力和经费均有限，美国多次希望介入马六甲防务，新加坡因其亲美倾向，基本同意美国介入，而马来西亚和印尼则坚决反对，担心「请神容易送神难」。输油管道设计与管理

中缅石油管道，东南亚的石油从缅甸实兑港上岸，然后运往中国云南，较从马六甲海峡缩短一千八百多公里。

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中国面对两个情况：一是石油消费量显著增加；二是需大量进口石油满足国内需求。中国石油供应的一大半将依赖国际资源，对国际石油市场的供求关系产生一定影响，也使中国的石油安全问题变得十分突出。

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逐步建立和完善石油战略储备制度和预警体系。建立形式多样、配置合理的石油战略储备制度，以适应不同层次的安全需要，在2010年完成相当40天需求量的战略储备，在2015年完成相当55天需求的储备量。建立安全预警应对机制，按5级（即石油短缺达到进口量的3%、5%、7%、10%、15%）建立相应的预警应对方案。

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国家石油储备也实现了从无到有，到2008年底，国家石油储备一期项目四个基地全部建成，并实现满储，总容量1640万立方米。目前，国家石油储备二期工程已开始启动。输油管道设计与管理输油管道设计与管理国际能源机构要求其成员国建立起至少维持各自消费90天的战略储备量。美国、日本和德国的石油储备分别达到158天、161天和127天。

输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理日本国家原油储备基地基地名称容量(×104)型式小川原570地面钢罐苫小牧东部640地面钢罐白岛560海上储油轮福井340地面钢罐上五岛440海上储油轮秋田450地下复合油罐志布志500地面钢罐久兹175地下岩洞菊间150地下岩洞串木野175地下岩洞输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理2、原油运输由地面上纵横交错、数万公里的油气集输管线收集、经处理成为合格的商品原油通过长距离管道输送的。输油管道设计与管理Table1PhysicalPropertiesofWaxyCrudesinChina输油管道设计与管理输油管道设计与管理Typicaldynamicviscosityat20℃[mPa·s]:Petrol0.65Coffeecream≈10Water1.0Honey≈104Mercury1.5Polymermelts≈103-106Grapejuice2-5Bitumen≈108Blood(36℃)4-15Glass≈1023

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美国：1859年第一条输油管道直径50长10km1879年第一条长距离输油管道直径150长176km

我国：1958年第一条长距离输油管道直径150长147km3、输油管道发展历程输油管道设计与管理世界油气管道

超过200

×104

km。我国现有油气管道

8×104

km。原油管道2.4×104km。天然气管道4.0×104km。成品油管道1.5×104km。其中海底管道3000km。2015年，国内油气管道总长度预计达到14万公里左右。输油管道设计与管理

在五大运输方式中，与陆上铁路、公路、相比，管道投资要省得多。沿我国成品油主要流向建设一条长7000公里的管道，仅降低运输成本、节省动力消耗、减少运输中的损耗３项，每年就可以节约资金数10亿元左右。

4、管道运输的特点输油管道设计与管理优点（1）大量、连续（2）密闭、安全（3）高效、低耗缺点（4）定点、定线输油管道设计与管理1.管道建造占41%2.管线及配套零件31.3%3.泵站及配套设备17.2%4.杂项7.3%5.土地及管线通过权3.2%管道建设费用比例图输油管道设计与管理不同运输方式的运费比较（经济输量）Tanker油轮Pipeline管道Barge油驳Rail铁路Truck公路输油管道设计与管理1）输油管道（1）原油管道油田、炼厂、码头等短距离输油管道；大口径、跨省市、多泵站的长距离输油管道。（2）成品油管道2）输气管道3）矿浆管道5、管道运输的分类及组成输油管道设计与管理二、国内外著名管道简介输油管道设计与管理

美国Alaska管道输油管道设计与管理输油管道设计与管理管长1288km，管径1219mm。输量13250m3/h，流速3.3m/s。永冻土段644km。冬季气温-57℃。投资近80多亿美元。输油管道设计与管理

Thetrans-Alaskapipeline,

nowmovingoi1

900milesfromAlaska'sNorthSlopetoatankerterminalatValdez,wasbuiltatacostofabout$10billion.

Ithadtomeetenvironmentalrestrictionsneverbeforeimposedonsuchaprojectandwasconstructedundersomeofthemostdifficultconditionseverfacedbypipelinebuilders.Thetrans-Alaskacrudepipeline,completedin1977,isoneofthemostwidelypublicizedexamplesofspecialrequirementsinvolvedinbuildingalong-distancepipeline.Notonlywasthepermittingprocessacomplexandlengthyone--anactofCongresswasrequiredtospeedenvironmentalreviewinthecourts--butnewtechniquesandequipmenthadtobespeciallydevelopedtoensurethelinedidnotdamagethesensitiveAlaskanenvironment.Thepossibilityofasignificantoilspillalsohadtobeminimized.输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理423英里架空管道（冬季）输油管道设计与管理架空管道支撑架横截断面示意图该支撑架有何特点？输油管道设计与管理美国Colonia管道

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输量大而且种类多，从最轻质的丙烷直到重质的燃料油，都在同一管道中顺序输送，科洛尼尔管道所承运的油品有118种。输油管道设计与管理

管径大小分为1020,920,820,750

截止1979年，干线总长4613km，干线和支线总长8413km

输油能力为1400万吨/年输油管道设计与管理Algeria—Itely(Trans—Mediterranean)输油管道设计与管理

阿意输气管道海底段的最大工作压力为15MPa，穿越点处最高压力达21MPa。

输油管道设计与管理输油管道设计与管理蓝流输气管道，水下最深处2150m。海底管段的最大工作压力为21.5MPa。海底管段外部静水压力22MPa。海底管段壁厚31.8mm。黑海海水含盐量高，水中硫化氢达12mg/l，对管道腐蚀严重。输油管道设计与管理俄罗斯油气管网分布输油管道设计与管理遭恐怖分子爆炸的俄罗斯输气管道输油管道设计与管理西气东输一线示意图输油管道设计与管理沙漠地段输油管道设计与管理黄土高坡输油管道设计与管理输油管道设计与管理山区输油管道设计与管理输油管道设计与管理西气东输二线管道工程示意图输油管道设计与管理兰成渝成品油管道输油管道设计与管理

西部管道西起乌鲁木齐，终到兰州。整个工程干支线总长近４０００公里，投资１４６亿人民币。原油年输量2000万吨（φ813）、成品油1000万吨（φ559）。集管理信息系统、生产ＳＣＡＤＡ系统和模拟仿真系统于一体，是目前国内又一条数字化管道。

输油管道设计与管理西部原油成品油管道输油管道设计与管理

管道经乌鲁木齐市、吐鲁番市、鄯善县、哈密及甘肃的安西县、玉门市、嘉峪关、酒泉市、高台县、临泽县、张掖市、山丹县、永昌县、武威市、古浪县、天祝、景泰县、永登县、皋兰县、最终到兰州末站。干线水平长约为1829km，实长约为1858km。输油管道设计与管理西部管道示意图1输油管道设计与管理西部管道示意图2输油管道设计与管理西部管道示意图3输油管道设计与管理西部管道示意图4输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理中国主要管网分布图输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理

按照《联合国海洋法公约》的规定，沿岸国可以从海岸基线开始，把200海里以内的海域作为自己的专属经济区。专属经济区内的所有资源归沿岸国拥有。中日两国之间的东海海域很多海面的宽度不到400海里，最宽处也只有360海里，因此产生了大片争议海域。

输油管道设计与管理

根据联合国海洋法公约第76条，大陆架的边缘是2500米的等深线。东海大陆架广阔而平缓，向东伸延到冲绳海沟，在水深2940米的断层戛然而止，从自然地理学上看，大陆架是从中国大陆一直延伸到冲绳海沟的。

输油管道设计与管理输油管道设计与管理

东海被称为“第二个中东”。美国伍德罗·威尔逊研究中心的东海问题专家哈里森相信，大陆架上的天然气储量大概在5万亿立方米，是沙特阿拉伯发现天然气储量的8倍，是美国天然气储量的1.5倍。而这一大陆架的原油储量则大概为1000亿桶。与之相比，沙特的原油储量大概是2671亿桶，美国的原油储量则只有220亿桶。

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自1980年在东海钻探龙井一号井以来，经20多年的勘探，目前已在西湖凹陷，开发平湖、春晓、天外天、断桥、残雪、宝云亭、武云亭和孔雀亭等8个油气田。此外，还发现了玉泉、龙井、孤山等若干大型含油气构造。

2004年“春晓”气井采掘成功，并向浙江、江苏一带提供天然气，春晓气田距离日方划定的“中间线”还有5公里。

输油管道设计与管理

对于中方提出的“共同开发”，日本政府却提出了要求中方先提供相关资料等苛刻条件。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理SZ36-1-C8“2.13km海底水管线3.19km海底电缆12“/16“海底油、气、水管线N39。56‘44.12“E120。49‘34.60“N39。57‘40.32“E120。49‘00.13“SZ36-1-HSZ36-1-DSZ36-1-CEPSZ36-1-ESZ36-1-GSZ36-1-F到陆上终端14“/18“4.3km海底油、气、水管线10“2.13km海底水管线8“1.79km海底水管线12“/16“海底油、气、水管线10“/14“海底油、气、水管线10“2。04km海底水管线海底电缆3.42km海底电缆海底电缆12“2.13km海底水管线14“/18“4.3km海底油、气、水管线N39。57‘20.12“E120。48‘19.61“N39。57‘45’.36“E120。50‘42.02“20“\26”70km海底油、水管线2000年12月启动，2001年12月完工投产。绥中36-1油田二期开发工程设施包括六座采油平台、一座中心平台、陆上终端以及联接的海底管线及电缆。设计开发井33口，实钻34口，油井23口。储量2499万吨。2001.11投产设计开发井33口，实钻34口油井26口储量2731万吨。2000.12投产设计开发井31口，实钻31口、油井24口,储量2875万吨。2001.9投产设计开发井29口，实钻30口，油井23口。储量2367万吨。2000.12投产设计开发井25口，实钻25口采油井170口。储量2768万吨2001.8投产设计开发井30口，实钻32口、油井22口储量3266万吨。2000.12投产输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理—第2章勘察设计□任课教师：张帆□2013年2月输油管道设计与管理第二章输油管道勘察设计

主要内容：￭输油管道设计步骤与基本内容￭输油管道建设概况输油管道设计与管理一、输油管道的设计程序步骤大型输油管道往往是国家重点工程，建设设计时要遵守以下程序步骤：1可行性研究2初步设计3施工图设计输油管道设计与管理可行性研究步骤与工期1可行性研究

输油管道设计与管理可行性研究步骤与工期（续）输油管道设计与管理

可行性研究报告内容(P19)

对项目进行可行性研究，在可行性研究的基础上，编写设计任务书。可行性报告包括：

1）总论、工程概论、依据与原则

2）论述管道建设的必要性

3）油源、油品去向的近期、远期规划。

4）线路走向、长度、大型穿（跨）越方案、沿线气候、地形、水文、工程地质。输油管道设计与管理5）输油工艺、输量、管径、管材规格、管道防腐、输送温度、输送压力、输油站数、站址及规模、主要设备类型。

6）自动控制、通讯、供水、供电、供热、机修等设施，管理机构及人员编制说明。

7）环境保护与劳动保护

8）财务评价、国民经济评价、结论与建议。

9）工艺流程图和概算表。输油管道设计与管理

GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）和RS（卫星遥感系统）的综合应用成为实现管道数字化的最主要的技术手段。其中GIS的应用，是构成数字管道体系的核心。管道勘察输油管道设计与管理应用模型开发工具库AvenueRS-GIS服务系统空间数据库图形数据图像数据属性数据查询模块显示模块图像显示图形显示数据查询经纬度查询图幅号查询地名查询地段查询其它图例库图形图像输出模块修改编辑模块数据库建设模块构架输油管道设计与管理输油管道设计与管理

现代的高精度遥感技术可以分辨0.8米以上的物体，结合航空红外摄影，可以取得管道沿线周围环境的变迁、植物生长，土壤湿度、水土流失、管道泄漏等数据。输油管道设计与管理

高清晰度卫星遥感图像每3天收集1次，具有时相新，更新快的特点，利用遥感资料可以监视管道附近的人为活动对管道运行可能带来的影响。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理

中卫--郑州段比选线路位置遥感影像示意图输油管道设计与管理靖边~郑州段推荐中线方案中卫延安汾阳临汾西安长武庆阳三原大荔渭南三门峡洛阳长治郑州晋城沁阳焦作博爱荥阳沁水靖边大水坑长子介休孝义柳林吴堡潼关平凉固原海原同心延川永和蒲县吉县麻洞川黄龙南线Ⅲ方案1046km北线方案1040km南线Ⅱ方案1095km中线方案998km南线Ⅰ方案1030km输油管道设计与管理2、初步设计的工序输油管道设计与管理初步设计的工序（续）输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理含蜡原油的粘温曲线输油管道设计与管理

初步设计报告内容

根据设计任务书，进行工艺设计和工艺计算，完成概算。（P20）

1）概述，包括，工程概况与主要技术经济指标，基础资料与数据。

2）工艺，输送工艺、水力热力计算、强度计算，管材规格、输油站数、站址，首末站储油罐容量和数量。

3）线路，线路走向及沿线状况，线路工程及穿（跨）越工程，管道防腐与保温。输油管道设计与管理4）泵站及加热站，首、末站及中间站工艺流程，泵机组及加热炉的型号、规格，供电与配电，仪表及自动控制，给水排水、消防、采暖通风，其它辅助设施，总图与主要建筑物。

5）通讯，通讯方式、通讯组织、主要设施。

6）安全专篇，采用的安全设施、安全措施，安全管理机构及人员配备，有关安全的专用投资概算等。输油管道设计与管理

7）环保篇，油、气、含油污水的处理方法与设施，应急预案。

8）管理，组织机构、人员编制

9）设备与材料清单

10）总预算输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理设计任务书示例输油管道设计与管理设计任务书示例输油管道设计与管理设计任务书示例输油管道设计与管理设计任务书示例输油管道设计与管理设计任务书示例输油管道设计与管理3.2设计遵循的标准、规范3.2.1线路工程设计主要遵循以下标准、规范：1）《输油管道工程设计规范》（GB50253－2003）；2）《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》

（SY/T015.1－98）；3）《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越工程》

（SY/T015.2－98）；4）《石油、天然气管道与铁路相互关系的若干规定》

（1987.10.1）5）《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定》（试行）（（78）交公路字698号，（78）油化管道字452号）；相关设计标准输油管道设计与管理6）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》（GB/T9711.2－1999）；7）《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范》（SY/T0450－

97）；8）《钢制弯管》SY/T5275－1991；9）《管道干线标记设置技术规定》（SY/T6064－94）；10）《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》（SY/T4079—95）；11）《输油输气管道线路工程施工及验收规范》（SY0401－

98）；12）《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323－87；13）《管道下向焊工艺规程》（SYJ4071－91）；14）《钢制管道焊接及验收规范》（SY/T4103－1995）；15）《长距离输油输气管道测量规范》（SY0055－93）；输油管道设计与管理16）《输油气管道岩土工程勘察规范》（SY/T0053－97）；17）《涂装前钢材表面预处理规范》（SY/T0407－97）；18）《涂装前钢管表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923－

97）；19）《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》（SY/T0023－

97）；20）《钢质管道聚乙烯胶粘带技术标准》（SY/T0414－98）；21）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY/T0413－

2002）；22）《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》（SY/T0019－

97）；23）《强制电流深井阳极地床技术规范》（SY/T0096-2000）24）《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》

（SY/T0316－2000）输油管道设计与管理25）《钢质管道及储罐防腐蚀控制工程设计规范》(SY0007-1999)26）《埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范》

（Q/CNPC38－2002）27）《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准（SY/T0315－

97）；28）《阴极保护管道的电绝缘标准》（SY/T0086－2003）；29）《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25－90）；输油管道设计与管理1）《SpecificationforLinepipe》APISpec5L(42Ed.)2）《Pipelinetransportationsystemforliquidhydrocarbonsandotherliquids》（ASMEB31.41998）3）《干线管道设计规范》(CHиП2.0506－85)4）《外表面阴极保护的设计与应用标准》（DIN30676）；5）《钢管用聚丙烯涂层》（DIN30678）。设计参照规范、标准输油管道设计与管理Spec5L.SpecificationforLinePipeSpec5LX.SpecificationforHigh-TestLinePipeSpec5LS.SpecificationforSpiral-WeldLinePipe设计参照规范、标准输油管道设计与管理

APIline-pipegradesaredesignatedbytheirminimumyieldstrengthinpoundspersquareinch(psi).X42indicatespipemadeofsteelwith42,000psiminimumyieldstrength.X60pipehasaminimumyieldstrengthof60,000psi.

输油管道设计与管理

西气东输管道长4000km，管径1016mm，工作压力10MPa。2003年靖边至上海段通气，2005年全线投产，输量120亿立方米/年，项目静态投资1400亿元。管道途径沙漠、戈壁、山区、丘陵、盆地、黄土高原、农田水网等。40%以上地区的地震烈度超过7度。管道穿(跨)越大型河流14次(其中黄河3次、长江1次)，铁路35次，公路421次。

输油管道设计与管理吕梁山地貌太岳山地貌太行山地貌黄土沟壑区苏州一带水网中卫黄河跨越点延水关黄河穿越点郑州黄河穿越点长江穿越点淮河穿越点输油管道设计与管理

管选用X70钢级，干线用钢量160万吨。一类地区采用管径1016mm、壁厚14.6mm螺旋缝埋弧焊管(SSAW)，长2719km，用钢约98万吨；二、三、四类地区采用管径1016mm、壁厚17.5、21.0、26.2mm直缝埋弧焊管(LSAW)，长度1281km，用钢约62万吨。为减少管输阻力采用内壁涂层处理。

输油管道设计与管理输油管道设计与管理制管主要工艺a.板探：钢板进入生产线后，首先进行全板超声波检验；b.铣边：通过铣边机对钢板两边缘进行双面铣削，使之达到要求的板宽、板边平行度和坡口形状；c.预弯边：利用预弯机进行板边预弯，使板边具有符合要求的曲率；（演示）输油管道设计与管理d.成型：在JCO成型机上首先将预弯后的钢板的一半经过多次步进冲压，压成"J"形，再将钢板的另一半同样弯曲，压成"C"形，最后形成开口的"O"形；（演示）e.预焊：使成型后的钢管合缝并采用气体保护焊（MAG）进行连续焊接；（演示）输油管道设计与管理f.内焊：采用纵列多丝埋弧焊（最多可为四丝）在钢管内侧进行焊接；（演示）g.外焊：采用纵列多丝埋弧焊在钢管外侧进行焊接；（演示）输油管道设计与管理h.超声波检验：对内外焊缝及焊缝两侧母材进行100%的检查；

i.X射线检查：对内外焊缝进行100%的X射线工业电视检查，采用图象处理系统以保证探伤的灵敏度；

j.扩径：对钢管全长进行扩径以提高钢管的尺寸精度，并改善钢管内应力的分布状态；(演示)

输油管道设计与管理螺旋焊缝输油管道设计与管理焊接、探伤输油管道设计与管理试压输油管道设计与管理坡口输油管道设计与管理防腐绝缘输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理聚氨酯泡沫黄夹克保温管输油管道设计与管理3、施工图设计的工序输油管道设计与管理施工图设计的工序（续1）输油管道设计与管理施工图设计的工序（续2）输油管道设计与管理

施工图设计内容

遵照标准和规范，绘制正确、详细的图纸，满足施工和非标准件的制造。

1）进行施工图阶段的勘察，补充完善初步设计

2）确定各区段管道的壁厚、防腐绝缘层、保温层的结构与厚度，线路变坡与转角，管沟挖深，穿（跨）越工程结构，线路阀室、站址。输油管道设计与管理3）泵站的总平面图、竖向布置图、站内工艺管网安装图、泵房和阀室的平、立面安装图、油罐制造及布置图、站内各配套工程设施的施工图。

4）线路平面图、纵断面图、各穿（跨）越工程的平、立面安装图、阴极保护及其它附属工程的施工图。

5）材料设备明细表与预算。

6）编制施工技术要求与施工组织设计。输油管道设计与管理常见专业图纸：站、库施工图：总平面图、工艺流程图、工艺管道安装图等线路施工图：线路平面布置图、纵断面图、穿跨越工程详图等输油管道设计与管理总平面图输油管道设计与管理工艺流程图输油管道设计与管理泵房安装图输油管道设计与管理管线安装立体图输油管道设计与管理

二、输油管道建设概况输油管道设计与管理

沿线布管输油管道设计与管理输油管道设计与管理焊口预热、测温对口焊接输油管道设计与管理输油管道设计与管理内对口器输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理

当输油管道需改变平面走向适应地形变化时，可采用弹性弯曲、冷弯管、热煨弯头。在平面转角较小或地形起伏不大的情况下，首先应采用弹性弯曲。采用热煨弯管时，其曲率半径不宜小于5倍管子外直径，且应满足清管器或检测器顺利通过的要求。

输油管道设计与管理弯管：热弯管在工厂预制，角度按测量成果；冷弯管在现场用弯管机制作，也可以就近集中制作，运到指定的位置。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理热弯管在工厂预制输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理试压

试压介质应采用水。在人烟稀少、寒冷、严重缺水地区，可酌情采用气体作为试压介质，但管材必须满足止裂要求。试压时必须采取防爆安全措施。壁厚不同的管段应分别试压。输油管道设计与管理

输油干线的一般地段，强度试验压力不得小于设计内压力的1.25倍；大中型穿跨越及管道通过人口稠密区和输油站，强度试验压力不得小于设计内压力的1.5倍；持续稳压时间不得小于4h；输油管道设计与管理

当无泄漏时，可降到严密性试验压力，其值不得小于设计内压力，持续稳压时间不得小于4h。当因温度变化或其他因素影响试压的准确性时，应延长稳压时间。采用气体为试压介质时，其强度试验压力为设计内压力的1.1倍，严密性试验压力等于设计内压力。输油管道设计与管理输油管道设计与管理例：对X52钢管，失稳起裂速度为540m/s。水（原油）的减压波传播速度＞1000m/s。天然气的减压波传播速度400m/s。所以原油管道一旦发生失稳破裂很快会止裂，不会造成很大破坏。天然气管道损失较大。输油管道设计与管理

设计压力与钢管壁厚、钢管外径、钢管的强度等级、设计系数有关，钢管壁厚按下式计算：δ=（PD）/（2Kσsφ）φ－焊缝系数；δ－钢管计算壁厚，mm；P－设计压力，MPa；σs－钢管的最小屈服强度，MPa；D－钢管外径，mm；K－设计系数。一般地区取0.72，大中型河流、铁路、二级及以上公路等特殊地段穿越取0.6。直管段的强度计算公式输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理管沟回填土作业应符合下列规定：

1、岩石、砾石、冻土区的管沟，应在沟底先铺设0.2m厚的细土和细砂垫层且平整后方可用吊带吊管下沟。2、回填岩石、砾石、冻土区的管沟时，必须先用细土或砂（最大粒径不得超过3mm）回填至管顶以上0.3m后，方可用原状土回填，但回填土的岩石和砾石块最大粒径不得超过0.25m。3、管沟回填应留有沉降裕量，应高出地面0.3m。4、输油管道出土端、弯管（头）两侧非嵌固段及固定墩处，回填土时应分层夯实，分层厚度不大于0.3m。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理

输油管道沿线应安装截断阀，阀门的间距不应超过32km，人烟稀少地区可加大间距。埋地输油管道沿线在穿跨越大型河流、湖泊、水库和人口密集地区的管道两端或根据地形条件认可需要，均应设置线路截断阀。

输油管道设计与管理输油管道设计与管理

穿越技术顶管定向钻盾构输油管道设计与管理顶管穿越法输油管道设计与管理顶管穿越法输油管道设计与管理顶管穿越法输油管道设计与管理顶管穿越法输油管道设计与管理输油管道设计与管理导向孔：钻机从入土点开始，沿着设计好的线路，钻一条从入土点到出土点的曲线，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。定向钻输油管道设计与管理扩孔：为使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3～1.5倍，需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。输油管道设计与管理回拖：地下孔经过预扩孔，达到了回拖要求之后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。

输油管道设计与管理

珠海-中山天然气管道φ660×17.5L450（X65）直缝管，设计压力9.2MPa，磨刀门水道穿越长度2630米，最大深度47米，采用三层PE加强级防腐，补口采用定向钻专用热收缩带。2007.11.26.开钻，主钻机（DD1330）和辅助钻机（HK150C）相向钻进，通过交流线圈和轴向磁铁平行追踪，12.12.主钻机钻头从辅助钻机入土点出土，经4级扩孔、1次洗孔，2008.1.13回拖成功！输油管道设计与管理盾构穿越法输油管道设计与管理盾构穿越法输油管道设计与管理盾构穿越法输油管道设计与管理输油管道设计与管理—第3章常温输送□任课教师：张帆□2013年3月输油管道设计与管理第三章常温输油管道工艺设计主要内容：输油泵及输油泵站的工作特性摩阻损失与管路工作特性泵站与管路的匹配常温输油管道运行工况分析与调节输油管道设计与管理思考题：

1离心泵的扬程与什么有关？

2同一台离心泵输送轻油、重油时扬程如何变化？

3什么是离心泵的允许汽蚀余量？

4什么是离心泵的比转数？一、输油泵(站)工作特性输油管道设计与管理离心泵的扬程：泵传给单位重量流体的能量，米（液柱）。1）离心泵扬程主要取决于叶轮的转速与形状。2）若不考虑液体在泵内的损失，离心泵扬程与所输液体无关。3）液体不同，泵出口压力不同。输油管道设计与管理

叶轮的直径叶片的直径叶片的高度叶片的角度叶轮封闭的程度（开式、半开式、闭式）叶轮的形状：输油管道设计与管理输油管道设计与管理半开式叶轮输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理闭式叶轮输油管道设计与管理开式叶轮：常用来输送浆状或糊状液体。半开式叶轮：适用输送含固体颗粒或含杂质的液体。闭式叶轮：洁净液体的输送。扬程高。输油管道设计与管理离心泵的工作特性(P24-P25)德国鲁尔泵输油管道设计与管理离心泵的工作特性德国鲁尔泵输油管道设计与管理特性曲线的换算（P26）

粘度大于60mPa.s，泵特性必须要进行换算！转速改变必须换算！输油管道设计与管理离心泵工作特性：转速一定时，扬程与流量的关系。为便于长输管道应用，可用下式表示：在水力光滑和混合摩擦区，回归结果与实测特性曲线的误差小于2%。输油管道设计与管理离心泵的比转数：比转数：判别离心泵工况相似的准数。Q：效率最高点的流量，m3/s。双吸代入Q/2。H：效率最高点的扬程，m。多级泵代入H/k。n：泵的额定转速，rpm。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理低比转数：30＜ns＜80，叶轮直径D2相对较大，流道b2相对较窄。

b2/D2=0.03～0.05，扬程大，流量小，泵内损失大。输油管道设计与管理

中比转数：80＜ns＜150，叶轮直径D2相对减小、流道b2相对增大。

b2/D2=0.06～0.12高比转数：150＜ns＜300，

b2/D2进一步增大。

b2/D2

＞0.12。扬程小，流量大，泵内损失低。

输油管道设计与管理离心泵的允许汽蚀余量（P28）允许汽蚀余量：额定排量下泵入口处液体必须具有的高于其蒸气压力的能量。转速n越大、叶轮D越大、流道宽度b越窄，泵内损失越大，允许汽蚀余量越大。输油管道设计与管理

对排量大、扬程高的大型离心输油泵，为满足汽蚀余量的要求，需要进站压头Hsj=30～80米液柱。首站由供（给）油泵，其余站利用上站提供的剩余压力，满足进站（泵）要求。输油管道设计与管理输油首站给油泵输油泵加热炉区计量区油罐区发球区输油管道设计与管理流程图符号示意图输油管道设计与管理思考题：若一台泵不能满足使用需要，可2台或多台泵串联或并联组合，问：

1、比转数较

的泵适宜并联运行

2、比转数较

的泵适宜串联运行

输油管道设计与管理输油管道设计与管理试将流程实现如下功能：14台泵可任意串联或并联21#、2#并联后再串3#、4#的并联输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理离心泵的串联：（P31）单泵特性：多泵串联特性：排量相同，扬程相加。输油管道设计与管理离心泵的并联：单泵特性：多泵并联特性：扬程相同，排量相加。式中Q是N台泵排出总量输油管道设计与管理

不论是单台泵还是多台泵的组合，长输管道泵站的特性曲线可以表示为：输油管道设计与管理思考题：1、排量不同的两台泵串联，何者在上游？2、扬程不同的两台泵并联，低扬程泵应注意什么？输油管道设计与管理1、串联时大泵作为上游泵。2、并联时小扬程泵前一定要装单向阀，以免出现倒流。输油管道设计与管理离心泵过滤器单向阀输油管道设计与管理双吸泵输油管道设计与管理多级泵输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理止回阀同心大小头偏心大小头消防泡沫泵清水泵仪征输油站消防泵房输油管道设计与管理输油管道设计与管理止回阀输油管道设计与管理单向阀的工作原理输油管道设计与管理止回阀输油管道设计与管理输油管道设计与管理二、管路摩阻损失与管路工作特性复习：输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理（5）压降摩组损失输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理

由于临界雷诺数取决于管壁当量粗糙度，因此当量粗糙度的取值是划分流态，计算λ的关键。（P33）例：φ720×8的管道，输送粘度2.4×10-6m2/s的流体，流速为1.5m/s。试比较取e=0.1mm和e=0.15mm时，λ的计算值。输油管道设计与管理解：e=0.1mm时，Re1=6.5×105

Re=4.4×105λ=λ=1.228×10-2e=0.15mm时，Re1=4.2×105

Re=4.4×105λ=1.556×10-2

相差27%输油管道设计与管理输油管道工程设计规范规定:

无缝管e=0.06mm

直缝管e=0.054mm

螺旋缝管e=0.125mmDN250～350e=0.1mmDN450以上输油管道设计与管理列宾宗公式：输油管道设计与管理输油管道设计与管理

（列宾宗公式）的讨论：随Re增大，Q、d对hf的影响变大

ν对hf的影响变小

L对hf的影响与流态无关原油管道常处于水力光滑区，重油管道常为层流。输送轻油的小直径管道可能进入混合摩擦区。输油管道设计与管理

管道工作特性（P38）管道工作特性:管径d、管长L、首末高程差ΔZ、油品粘度ν、局部摩阻一定时，管道压降H与流量Q的关系。输油管道设计与管理输油管道设计与管理三、泵站-管道系统的工作点（P41）1泵站-管道系统的工作方式

“旁接罐”输油“泵到泵”输油输油管道设计与管理旁接罐(FloatTank)：在靠近输油泵吸入端的输油干线上，并联与大气相通的油罐。

油罐容量为2h的最大管输量。

特点：各站间输量在短时间内可不等。各站进出站压力在短时间内无直接影响。属开式系统。输油管道设计与管理

各站都存在蒸发损耗。不能充分利用上站剩余能量。不利于实现自动控制。操作较易掌握，一站间出现的变化，不会对其它站间产生影响，各站相对独立。输油管道设计与管理

从首站入管道，到末站入储罐，油品在不接触大气的密闭状态输送。特点：各站间输量相等。各站进出站压力相互直接影响。闭式系统。有利于实现自动控制。必须有水击保护措施。泵到泵(密闭TightLine)输送（P43）输油管道设计与管理

Stationoperationvariesnotonlywiththesizeandtypeofequipment,butalsointhemethodofmovingtheoilorproductsthroughtheline.Themostcommontypesofoperationcanbeclassifiedas:FloatTankOperationTightLineOperation输油管道设计与管理

FloatTankOperationSomesystemspumpdirectlyfromonestationintothesuctionmanifoldofthenextsmalltank,calledafloattank,isopentothesuctionlineateachstation.Thisisverysimilartotheputandtakeoperation.Therealdifferenceisthatthecapacityofthefloattankisusuallysmall.Unlessoilisavailableinothertanks,eachstationfloatingonthelinemustmaintainapumpingrateapproximatelythesameasthestationimmediatelyupstream.输油管道设计与管理

TightLineOperationWhenonestationpumpsdirectlyintothesuctionsideofthepumpsatthenextstationandnotankageisopentothesuctionmanifoldattheintermediatestation,itiscalledtightlineoperation.输油管道设计与管理2泵站-管道系统工作点的确定（P44）图解法计算法输油管道设计与管理图解法求工作点输油管道设计与管理计算法求工作点

水力坡降：单位长度的摩阻损失全线水头损失：∴沿程摩阻单位流量、单位长度的摩阻。全线水头损失：输油管道设计与管理由能量供需平衡关系：全线流量Q，即其在泵站特性（或管路特性）所对应的水头，构成泵站-管道系统的工作点。输油管道设计与管理泵站或管道工作特性变化，系统将自动建立新的平衡关系，工作点改变。运行管理就是通过调节泵站或管道工作特性，使工作点满足：

1、泵或泵站运行处于高效区；

2、流量符合输送任务要求；

3、工作压力符合泵及管道的要求；输油管道设计与管理管路特性改变输油管道设计与管理多泵并联的工作点（P32）工作点扬程大于单泵单独工作扬程。工作点流量小于单泵单独工作流量之和。输油管道设计与管理输油管道设计与管理多泵串联的工作点（P32）

工作点扬程小于单泵单独工作扬程之和。工作点流量大于单泵单独工作流量。输油管道设计与管理输油管道设计与管理思考题：输油宜采用何种泵组合方式（串、并联）？输油管道设计与管理

密闭输送管道一般选用高效率的串联泵，泵的串联一般适用于管路特性较陡的管道，否则扬程提高不大。输油管道设计与管理输油管道设计与管理

只有当管路特性较平缓（地形高差（正值）占扬程一半以上）或管道输量变化范围大时，采用并联泵。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理1、设计输量：设计委托书或合同书给定；2、设计委托书或合同书应包含季节不均衡性的最大输量。3、考虑检修及其它客观原因,工作天数取350天/年。4、对不加热输送的输油管道，计算管段的输油平均温度取管中心埋深处的年均地温。四、管道设计计算参数的选取（P45）输油管道设计与管理5、密度

ρt=ρ20-ξ(t-20)ξ=1.825-0.001315ρ206、粘度：动力粘度运动粘度条件粘度

输油管道设计与管理恩氏粘度：在测试温度下，200ml被测液体流出恩氏粘度计小孔所用时间与20℃时200ml蒸馏水所用的时间比值。

Englerdegree输油管道设计与管理赛氏粘度：在测试温度下，60ml被测液体流出赛氏粘度计小孔所用的时间，s。Sayboltuniversalsecond雷氏粘度：在测试温度下，50ml被测液体流出赛氏粘度计小孔所用的时间，s。Redwoodviscometer输油管道设计与管理不同粘度间的关系：运动粘度ν(×10-6m2/s)=7.58×恩氏粘度

=0.216×赛氏粘度

=0.247×雷氏粘度

(1号)输油管道设计与管理7、管径的比选长输管道的经济流速的范围一般为：

1～2m/s。粘度增大，经济流速降低。管径增大，经济流速提高。对DN300～700的管道：含蜡原油取1.5～2m/s。成品油取2m/s。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理8、管道纵断面图横坐标为管道实际长度，纵坐标表示沿线海拔高程。输油管道设计与管理管道纵断面示意图输油管道设计与管理地形示意图输油管道设计与管理秦皇岛泵站油库输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理9、水力坡降线与翻越点（P46）

水力坡降：单位长度的摩阻损失全线水头损失：∴沿程摩阻单位流量、单位长度的摩阻。全线水头损失：输油管道设计与管理副管和变径管的水力坡降线输油管道设计与管理翻越点：水力坡降线与管道纵断面线的切点。

（一般是靠近末端的某高点）计算长度：起点与翻越点间的距离。

翻越点与计算长度（P47）输油管道设计与管理翻阅点和计算长度输油管道设计与管理翻越点不一定是管道的最高点；全线管路最多只存在一个翻越点；水力坡降线越平缓越易出现翻越点；翻越点后由于水头过剩，若不采取措施，翻越点后会出现液柱拉空、拉断现象。输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理作图法：在纵断面图上方做以水力坡降为斜率的直线并向下平移，若在与管道终点相交之前与某一高点相切，则该点为翻越点。计算法：翻越点的确定输油管道设计与管理需对n取整Nhm：泵站站内损失，米液柱。Ht：末站剩余压力，米液柱。由能量供需平衡：泵站数10沿线泵站布置（P51）Hc：设计输量下泵站的扬程，米液柱。输油管道设计与管理取整后重列能量方程，确定系统工作点和i输油管道设计与管理1)站间距的确定:

工作流量Q确定后，可确定各站位置。图解法：计算水力坡降i

在纵断面图上做水力坡降线

输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理计算法：能量供给和消耗相等的原则

显然，对地形起伏的管道，站间距不等。输油管道设计与管理2)进出站压力确定各站的进、出站压力：第一站进站：Hs1由供油泵或高程较高的油罐提供