任务4　管道运输设备概述

1.管道运输认知

管道运输已有约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。现代管道运输起源于1865年美国宾夕法尼亚的第一条原油管道。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的克拉玛依至独山子输油管道。20世纪60年代以后，随着我国石油工业的蓬勃发展和大庆、胜利等油田的建设，管道运输得到了较大发展，并形成了以（大）庆铁（岭）、铁（岭）大（连）、铁（岭）秦（皇岛）、东（营）黄（岛）和鲁（山东临邑）宁（江苏仪征）五大干线为主的全国原油长输管道系统。

随着油气管道运输的发展，各国注意到管道运输方式的诸多优点，因而促进和刺激了粒状物料的桨体管道运输，从而加快了矿产资源的并发、降低了运输成本、避免了精矿的输出设施（铁路或公路）的昂贵投资。粒状物料的浆体管道输送，是以水为载体输送粒状物料。

管道运输具有以下特点：

（1）运营费低、能耗小

管道运输方式是流体和浆体的输送方式，不存在铁路或公路运输方式所需的牵引机车、汽车和车厢的非物料额外能耗，只要克服流体或浆体在管道内的摩擦阻力和提升，即可完成运输作业，没有铁路或公路所需的车辆维护检修费用以及铁路、公路的维护检修费用，因此管道运输力式的能耗最小、运有费最低。

（2）输送系统简单、基建投资少

管道运输系统最简单，主要包括加压设施（泵站或压气站）、输送管道（干线管道和分配管网）和辅助设施（原油加热、气体净化、调节储罐、浆体制备、浆体脱水），因而基建投资少。

（3）建设速度快、施工同期短

由于输送系统简单、工程量相对其他运输方式较少。

（4）受地形条件的限制少

管道运输方式不同于铁路或公路运输力式，对地形没有严格的限制，甚至没有限制。因而管线线路没有铁路或公路的迂回曲折问题，易于克服地形障碍，输送路径最短。

（5）可以实现连续输送

铁路运输或公路运输存在空载回程，而管道运输是连续不断地进行输送，不存在空载回程。

（6）安全可靠、作业率高

管道运输方式几乎可不停顿地进行全年输送，不受气候的影响，不存在铁路运输或公路运输物料的损耗、可实现封闭式输送。

（7）占地少、有利于环境保护和生态平衡

运输管道绝大部分为埋设，占地少，受气候变化的影响小，不污染环境、有利于生态平衡。

管道运输的主要缺点是运送速度慢、运输品种单一、流向固定、灵活性差、运输过程中容易出现渗漏等情况。此外，其对技术的要求较高。

管道运输因其具有的以上特点，所以，其适合定点、量大、单向的流体（或以流体为运输载体的固体粒料）货物运输。

2.管道运输设备类型

（1）输油管道的组成及设备

长距离输油管道由输油站和管线两大部分组成，如图3.37所示。输送轻质油或低凝点原油的管道不需加热，油品经一定距离后，管内油温等于管线埋深处的地温，这种管道称为等温输油管，它无须考虑管内油流与周围介质的热交换。对易凝、高黏油品，不能采用这种方法输送，因为当油品黏度极高或其凝固点远高于管路周围环境温度时，每公里管道的压降将高达几个甚至几十个大气压，这种情况下，加热输送是最有效的办法。因此，热独输送管道不仅要考虑摩阻的损失，还要考虑散热损失，输送工艺更为复杂。

①输油站：包括首站、末站、中间输油站。

输油管道的起点称为首站，其任务是集油，经计量后加压向下一站输送，故首站的设备除输油机泵外，一般有较多的油罐。输油管道沿途设有中间泵站，其任务是对所输送的原油加压、升温。中间站的主要没备有输油泵、加热炉、阀门等设备。输油管道末站接受输油管道送来的全部油品，供给用户或以其他方式转运，故末站有较多的油罐和准确的计量装置。

②输油管道的线路（即管线）部分包括：管道、沿线阀室、穿越江河、山谷等的设施和管道阴极防腐保护设施等。为保证长距离输油管道的正常运营，还设有供电和通信设施。

（2）输气管道的组成及设备

长距离气体管道一般由干线输气管道、首站、压气站（压缩机站）、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室、线路上各种障碍物的穿跨越段等部分组成。此外，还包括通信与仪表自动化两个辅助系统。

从管网的角度而言，输气管道系统主要由矿场集气管网、干线输气管道（网）、城市配气管网以及与此相关的站、场等设备组成。这些设备从气田的井口装置开始，经矿场集气、净化及干线输送，再经配气管网送到用户，形成一个统一的、密闭的输气系统（如图3.38所示）。

（3）固体浆料管道的组成及设备

固体料浆管道的基本组成部分与输气、输油管道大致相同，但还有一些制浆、脱水干燥设备。以煤浆管道为例，整个系统包括煤水供应系统、制浆厂、干线管道、中间加压泵站、终点脱水与干燥装置。固体料浆管道设备可分为三个不同组成部分：浆液制备厂、输送管道、浆液后处理系统。