学习任务六：管道运输

学习任务六：管道运输TRANSPORTATIONINTRODUCTION柳州市第一职业技术学校交通运输系交通运输概论CONTENTS目录6.1管道运输基础核心重点管道运输的概念和特点管道的类型管道运输的管理内容重点掌握：管道特点、管道分类、生产管理6.2我国管道运输网络核心重点我国管道运输的主要干线输油管道的组成输气管道的组成固体物料浆体管道的组成重点掌握：主要干线、管道组成、西气东输学习提示：本单元需重点掌握管道运输特点、主要干线、管道系统组成等核心neirong内容！掌握管道运输的概念和特点、管道的类型、管道运输的管理内容概念特点管道类型管理内容6.1交通运输基础CHAPTERONE6.1管道运输基础6.1.1管道运输的概念与特点核心概念管道运输是指通过预先铺设的管道网络，借助泵站或压缩机站的压力，将物质（液体或气体或流体与固体混合物）从起点连续输送至终点。核心原理通过压力差，使管内的物质从高压处流向低压处2024年管道运输数据•油气管道总里程：19.5万公里•天然气管道占比：>60%•管道货运量：9.5亿吨•货运周转量：7461.9亿吨公里核心优点1运量大可源源不断的输送石油。年运输量可达数百万吨到几千万吨，甚至超过亿吨2占地少管道通常埋藏于地下，占总长度的95%以上，永久性占用土地仅为铁路的10%，道路的3%3建设周期短、费用低建设周期比铁路运输短1/3，建设费用低60%左右4安全可靠、连续性强管道运输方式安全，可减少挥发损耗和环境污染，受恶劣气候影响小，可长期稳定运行5耗能少、成本低、效益好每吨千米的能耗不到铁路运输的1/7，当大量运输时，管道运输成本与水路运输成本接近主要缺点1专用性强承运的货物较单一，只适合运输石油、天然气、化学品等流体（气体或液体）货物2灵活性差不允许随便扩展管线，无法实现"门到门"服务，需要与铁路、道路或水路运输配合完成输送3固定投资大需在各中间站建立储存库和加压站等配套设施，保障管道运输的畅通4专营性强属于专用运输，生产与运销混为一体，不给其他发货人使用重点提示：管道运输的核心原理是压力差驱动；主要优点是运量大、占地少、建设周期短、安全可靠、耗能少；主要缺点是专用性强、灵活性差。管道运输是大宗流体货物运输最有效的方式。其特点是连续性强、封闭运行，适用于大规模、长距离的稳定运输。6.1管道运输基础6.1.1管道运输的概念与特点按输送介质分类原油管道•输送未经提炼的原油（含水、硫化物等杂质）•需在运输中加热或添加降凝剂，防止原油凝结•例：中哈原油管道成品油管道•输送汽油、柴油、航空煤油等炼化产品•需采用顺序输送（批次运输）方式，以防止混油•例：兰成渝成品油管道（中国首条大口径、高压力、长距离成品油输送管道）管道的类型中哈原油管道兰成渝成品油管道6.1管道运输基础6.1.1管道运输的概念与特点按输送介质分类天然气管道•输送常压或高压状态下的气态或液化天然气•需在运输中加压输送，并进行脱水、脱硫等预处理•例：西气东输管道、俄罗斯北溪天然气管道油气混输管道•输送一口或多口油（或凝析气）井所产的原有及天然气的管道•流型变化多，油气流速不同，使混输管道的压降较大•管道沿线高程变化对混输管道的压能损失有显著影响固体物料浆体管道•将固体破碎成粉粒状，与适量液体配制成浆液进行长距离运输•主要用于输送煤、赤铁矿、磷矿、铜矿、铝矾土和石灰石等矿物•主要用水配制浆液，少数采用燃料油或甲醇等液体配制浆液重点提示：管道按输送介质分为原油管道、成品油管道、天然气管道、油气混输管道、固体物料浆体管道。管道的类型西气东输管道（一、二、三线）6.1管道运输基础6.1.1管道运输的概念与特点按用途分类矿场集输管道•将介质从油田、气田生产地汇集到处理中心长距离输送干线管道•长距离输送原油或成品油，输送距离可达数百千

米到数千千米分配管道•向城市燃气、工厂等终端用户配送介质战略储备管道•用于连接地下盐穴储气库等国家能源储备库重点提示：管道按输按用途分为矿场集输管道、长距离输送干线管道、分配管道、战略储备管道。•特点是管径较小、压力较低、多分支网络•例：页岩气田的井场集气管网涪陵页岩气田•长单管年输油量可达数百万吨到数千万吨，甚至

一亿吨•管径多在200mm以上，最大管径为1220mm•例：中东原油管道中东原油管道•特点是低压、管径小，多埋于城市地下•例：城市燃气管网城市燃气管网•例：中国金坛盐穴储气库配套管道金坛盐穴储气库6.1管道运输基础6.1.1管道运输的概念与特点按输送方式分类等温输送管道特点是介质温度与环境温度保持一致，依赖加压输送。例：多数天然气管道加热输送管道通过加热站维持高温，以降低原油黏度。例：俄罗斯友谊原油管道顺序输送管道用于交替输送不同成品油，但需严格控制混油段密闭输送管道管道全程无开口，可大大减少蒸发损耗。例：液化石油气LPG管道按压力等级分类低压管道：压强

<1.6MPa例：城市燃气管网中压管道：压强1.6-10MPa例：多数长输管道高压管道：压强>10MPa例：页岩气外输管道按敷设方式分类埋地管道在地下运行，用于供水、排水、燃气输送、石油和天然气运输等架空管道架设在地面或水面上空，用于输送气体、液体或松散固体的管道水下管道敷设在江、河、湖、海等水下，用来输送液体、气体或松散固体的管道。不受水深、地形等条件限制，输送效率高、耗能少，但检查和维修较困难除以上管道类型外，还有特殊类型管道，例如海底管道、极地管道、智能管道。俄罗斯友谊原油管道液化石油气LPG管道6.1管道运输基础6.1.2管道运输的生产管理内容管道运输生产管理管道运输生产管理是管道运行过程中利用技术手段对管道运输进行统一指挥和调度的管理，可保证管道在最优化状态下长期安全且平稳地运行，从而获得最佳的经济效益。管道输送计划管理•制订管道输送的年度计划•制订月计划、批次计划、周期计划•制订管道全线的运行计划•制订站、库的输入和输出计划•制订设备维护检修计划管道输送技术管理•确定输送方式、工艺流程•确定管道运行的基本参数•检测管道运行状况参数•分析输送条件的变化•采取控制和调节措施调整运行参数管道输送设备管理•对设备状况进行分级并登记•记录各种设备的运行状况•制订设备日常维修或大修计划•改造或更新陈旧、低效能设备•保养在线设备管道线路管理•日常的巡线检查•线路构筑物和穿越、跨越工程设施的维修•管道防腐层的检查和维修•清管作业和管道沿线的放气、排液作业•管道线路的抗震管理重点提示：管道运输生产管理包括四大内容：管道输送计划管理、管道输送技术管理、管道输送设备管理、管道线路管理；其中管道运行管理（计划管理+技术管理）是生产管理的中心。掌握我国管道运输的主要干线、输油管道/输气管道/固体物料浆体管道的组成主要干线输油管道输气管道浆体管道6.2我国管道运输网络CHAPTERTWO6.2我国管道运输网络6.2.1我国管道运输的主要干线管网原油管道干线管网东北管网•中俄原油管道（一线、二线）：俄罗斯斯科沃罗季诺→漠河→大庆•庆铁线（大庆—铁岭）：大庆油田原油外输"老动脉"，用于链接东北炼厂•铁大线（铁岭—大连）/铁秦线（铁岭—秦皇岛）：将东北原油输送至大连港和华北地区西北管网•中哈原油管道：阿塔苏→阿拉山口→独山子，我国第一条陆上跨国原油进口管道•西部原油管道：鄯善—兰州，连接新疆油田与兰州炼化中心•中缅原油管道：缅甸马德岛→云南瑞丽→昆明→重庆，开辟了印度洋方向的原油进口通道，降低对马六甲海峡的依赖华北—华东管网•秦京线：秦皇岛—北京，早期输送大庆原油进京•任京线：任丘—北京，输送华北油田原油•日仪线（日照—仪征）、甬沪宁线（宁波—上海—南京）：将沿海港口进口原油输往内陆沿江炼厂海上进口通道•沿海大型原油码头（如宁波、舟山、青岛、大连、湛江、惠州等）•通过短距离管道连接附近大型炼化基地（如镇海炼化、上海石化、茂名石化、惠州炼化

等）成品油管道干线管网兰成渝成品油管道西北（兰州）至西南（重庆）的生命线兰郑长成品油管道西北至华中的主通道，"北油南下"关键线路锦郑成品油管道东北至华中的主通道珠三角成品油管网覆盖广东主要城市及炼厂是华南地区重要的区域密集管网重点提示：中哈原油管道是我国第一条陆上跨国原油进口管道；兰成渝、兰郑长、锦郑成品油管道是成品油骨干管网的重要组成部分。6.2我国管道运输网络6.2.1我国管道运输的主要干线管网天然气管道干线管网——"四大战略通道"1中亚天然气管道•A/B/C线，D线在建•土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦的天然气经新疆霍尔果斯入境•与“西气东输”相连，是最大进口通道2中缅天然气管道•缅甸近海天然气•经云南入境•供应云南、贵州、广西、重庆3中俄东线天然气管道•俄罗斯西伯利亚天然气•经黑龙江黑河入境•途经东北、华北、华东直达上海4海上液化天然气（LNG）管道•通过沿海LNG接收站（如深圳大鹏、福建莆田、上海洋山等）由配套管道接入全国主干网•配套管道接入全国主干网国内骨干管网——"全国一张网"格局西气东输系统是我国天然气管道运输系统的核心骨干网络，也是世界上规模最大的陆上能源输送工程之一。承担着将西部丰富的天然气资源输送到经济发达但天然气紧缺的中东部地区的战略任务。西气东输一线（西一线）•新疆轮南→上海白鹤镇•约4000km•中国第一条长距离、大口径、高压力输气管道西气东输二线（西二线）•新疆霍尔果斯→广州/香港•总长超8700km•世界最长跨国天然气管道（中国境内段）西气东输三线（西三线）•新疆霍尔果斯→福建福州•约5200km•进一步提高了中亚天然气进口的输送能力西气东输四线（西四线）•吐鲁番→宁夏中卫•约1740km•核心目的是提升新疆天然气外输能力重点提示：天然气管道"四大战略通道"包括中亚管道、中缅管道、中俄东线、海上LNG管道；西气东输系统包括西一线、西二线、西三线、西四线。•是重要的东北方向进口通道6.2我国管道运输网络6.2.2输油管道系统的组成输油管道系统概述输油管道系统是用于运送石油及石油产品的管道系统，主要由输油管线、输油站及其他辅助相关设备（如输油泵、原动机、加热系统、储油罐、管道系统、清管设备、计量系统）

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—微波通信塔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—火车装油栈桥18—邮轮码头长距离输油管道组成及路线6.2我国管道运输网络6.2.2输油管道系统的组成输油管道系统的组成输油泵与原动机•输油管线的"心脏"•离心泵：排量大、运行平稳，广泛应用•螺杆泵：适用于高黏油品输送加热系统•升高原油温度，防止原油凝结•减少结蜡，降低动能损耗•由加热炉为原油提供热能，分直接加热和间接加热两种储油罐•储存油品的容器，油库主要设施•按建筑特点分为地上、地下、山洞油罐•按材质分为金属油罐（广泛应用）、非金属油罐管道系统•有缝钢管（焊接钢管）：主要用管•无缝钢管：壁薄质轻、安全可靠，但造价高，用于工作压力高、作业频繁的输油管道上•螺旋焊接钢管：大口径管道采用清管设备•按功能分类为清蜡、封堵、检测三类设备•清蜡类设备按结构分为皮碗式、球式、泡沫式•封堵类设备多采用机械式清管器，刮蜡效果显著计量系统•监测输油管道运行（对油品进行计量，油品收发量、库存量及损耗量）的中枢•计量系统：包括流量计、过滤器、温度及压力测量仪表、标定系统、排污管重点提示：输油管道系统由输油泵与原动机（心脏）、加热系统、储油罐、管道系统、清管设备、计量系统六部分组成。•管道内壁结蜡，管径缩小、输油阻力增加，引发凝管事故6.2我国管道运输网络6.2.3输气管道的组成输气管道概述我国是世界上最早使用管道运送天然气的国家之一。输气管道主要由矿场集气设备、输气站、干线输气管道（网）和城市配气管网组成。矿场集气设备•集气过程：天然气从井口开始，经过分离、计量、调压、净化和集中等流程，最终达到向干线输气管道输送条件的全过程•集气设备：井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、外输总站•集气流程：有单井集气和多井集气两种输气站•又称压气站，核心设备是压气机和压气机车间•主要任务：对气体进行调压、计量、净化、加压和冷却，使气体按要求沿着管道向前流动•按作用分类：压气站、调压计量站、储气库干线输气管道（网）•从矿场附近的输气首站开始，沿途经增压站、分输站等配套设施，最终延伸至终点配气站•特点：长距离、大口径、核心输气管线•动力系统：压气站与管道是一个统一的动力系统，一个干线输气管道可以有一个或多个压气站城市配气管网•从配气站（干线输气管道的终点）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•按管网形状分类：树枝形和环形•按压力等级分类：高压、次高压、中压和低压四级重点提示：输气管道由矿场集气设备、输气站、干线输气管道（网）、城市配气管网四部分组成；输气站的核心设备是压气机。6.2我国管道运输网络6.2.4固体物料浆体管道的组成固体物料浆体管道概述将固体破碎成粉粒状，与适量的液体配制成浆液，利用管道进行长距离运输。目前主要用于输送煤、赤铁矿、磷矿、铜矿、铝矾土和石灰石等矿物，主要用水配制浆液。浆液制备系统•以煤为例：煤浆制备过程包括洗煤、选煤、破碎、场内运输、浆化、储存等环节•清楚煤中的硫及其他矿物杂质方法：淘选法、浮选法、化学法、细菌生物法•煤浆管道首站位置：一般与制浆厂在一起•首站的增压泵：从外输罐中抽出浆液，加压后送入干线管道输送管道•在管道中流动的浆液是固液二相的混合物，流态多变•必须在一定的流速下才能稳定流动•流速减缓会出现不均质流态，甚至出现固体沉积现象•需根据年输送量选择适宜的管径、确定临界流速中间泵站•主要任务：为煤浆补充压力能，停运时使用清水冲洗管道•输送煤浆的泵分为：容积式与离心式两种•油隔离泵（国外研制）：可避免浆液进入活塞缸，活塞缸只对隔离油加压，再由隔离油将压力