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1、试论管道物流运输对未来物流发展的影响【摘要】年前，管道运输的问世，对世界经济的发展产生了深远的影响，同时对物流的发展更是起到了推动的作用。随着科技的发展，物流设施与设备也有巨大的突破，管道运输在近些年发展十分迅速。本文主要介绍了管道运输的组成和特点，管道运输在近些年的发展状况，以及管道物流运输将对未来物流发展的影响。本世纪大力发展和全面推动管道物流系统建设的技术条件已基本成熟，管道物流运输将是一个具有划时代意义的研究与发展领域。【关键字】 管道运输； 物流； 发展； 影响PipelinePipeline transportationtransportationofof thethe impac
2、timpact onon thethe futurefuture developmentdevelopment ofof logisticslogisticsAbstract: 130 years ago, the advent of pipeline transportation, the development of the world economy had a profound impact, while the development of logistics is to play a catalytic role. With the development of technolog
3、y, logistics facilities and equipment also has a huge breakthrough in the development pipeline is very fast in recent years. This paper describes the composition and characteristics of pipeline transportation, pipeline transport development in recent years, and Pipeline transportation of the impact
4、on the future development of logistics. This century to develop and promote the overall transport system for the technical terms have been basically, pipes will be one of the research and development. Key Words： Pipeline transportation; Logistics; Development; Influence0 0 引言引言现代管道运输始于 19 世纪中叶，然而它的进
5、一步发展则是从 20 世纪开始的。随着二次大战后石油工业的发展，管道的建设进入了一个新的阶段，各产油国竞相开始兴建大量石油及油气管道。 20 世纪 60 年代开始，输油管道的发展趋于采用大管径、长距离，并逐渐建成成品油输送的管网系统。同时，开始了用管道输送煤浆的尝试。全球的管道运输承担着很大比例的能源物资运输，包括原油、成品油、天然气、油田伴生气、煤浆等。其完成的运量常常大大高于人们的想象(如在美国接近于汽车运输的运量)。 近年来管道运输也被进一步研究用于解决散状物料、成件货物、集装物料的运输，以及发展容器式管道输送系统，推动着物流业的迅猛发展。1 1 管道运输简介管道运输简介1.11.1 管
6、道运输概念管道运输概念管道运输 (Pipeline transport) 是用管道作为运输工具的一种长距离输送液体和气体物资的输方式，是一种专门由生产地向市场输送石油、煤和化学产品的运输方式，是统一运输网中干线运输的特殊组成部分。管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低，并可实现自动控制。除广泛用于石油、天然气的长距离运输外，还可运输矿石、煤炭、建材、化学品和粮食等。管道运输可省去水运或陆运的中转坏节，缩短运输周期，降低运输成本，提高运输效率。1.21.2 管道运输的优势管道运输的优势在五大运输方式中，管道运输有着独特的优势。在建设上，与铁路、公路、航
7、空相比，投资要省得多。在油气运输上，其更具有安全性、密闭性等特点。管道运输的主要优点可概括为：(1)运量大。一条输油管线可以源源不断地完成输送任务。根据其管径的大小不同，其每年的运输量可达数百万吨到几千万吨，甚至超过亿吨。 (2)占地少。运输管道通常埋于地下，其占用的土地很少；运输系统的建设实践证明，运输管道埋藏于地下的部分占管道总长度的 95%以上，因而对于土地的永久性占用很少，分别仅为公路的 3%，铁路的 10%左右，在交通运输规划系统中，优先考虑管道运输方案，对于节约土地资源，意义重大。 (3)管道运输建设周期短、费用低。国内外交通运输系统建设的大量实践证明，管道运输系统的建设周期与相同
8、运量的铁路建设周期相比，一般来说要短1/3 以上。历史上，中国建设大庆至秦皇岛全长 1，152 公里的输油管道，仅用了 23 个月的时间，而若要建设一条同样运输量的铁路，至少需要 3 年时间。 (4)管道运输安全可靠、连续性强。由于石油天然气易燃、易爆、易挥发、易泄露，采用管道运输方式，既安全，又可以大大减少挥发损耗，管道运输能较好地满足运输工程的绿色化要求，此外，由于管道基本埋藏于地下，其运输过程受恶劣多变的气候条件影响小，可以确保运输系统长期稳定地运行。 (5)管道运输耗能少、成本低、效益好。发达国家采用管道运输石油，每吨千米的能耗不足铁路的 1/7，在大量运输时的运输成本与水运接近，因此
9、在无水条件下，采用管道运输是一种最为节能的运输方式。1.31.3 管道运输发展趋势管道运输发展趋势当前管道运输的发展趋势是：管道的口径不断增大，运输能力大幅度提高；管道的运距迅速增加；运输物资由石油、天然气、化工产品等流体逐渐扩展到煤炭、矿石等非流体。就液体与气体而言，凡是在化学上稳定的物质都可以用管道运送。故此，废水、泥浆、水、甚至啤酒都可以用管道传送。未来 10 年是中国管道工业的黄金期，除得益于中国经济的持续快速发展和能源结构的改变，建设的中俄输气管线、内蒙古苏格里气田开发后将兴建的苏格里气田外输管线、吐库曼和西西伯利亚至中国的输气管线等，不仅为中国，也为世界管道业提供了发展机遇，从而进
10、一步推动全球整个物流业的发展。2 2 管道运输对未来物流发展的影响管道运输对未来物流发展的影响在目前的信息化时代，传统的交通运输方式已经阻碍了社会的发展，城市的交通拥堵、环境污染以及电子商务物流瓶颈等也都是困扰大城市的首要问题。此时，管道运输的优势凸显出来，为此，许多国家正在研究管道物流系统，特别是城市地下管道物流运输系统，更是一个十分新颖的研究领域。本世纪大力发展和全面推动城市地下管道物流系统建设的技术条件已基本成熟，地下管道物流将是一个具有划时代意义的研究与发展领域。2.12.1 气力输送管道气力输送管道在 20 世纪，开始通过管道采用气力或水力的方法来运输颗粒状的大批量货物，气力管道输送
11、是利用气体为传输介质，通过气体的高速流动来携带颗粒状或粉末状的物质。可输送的物质种类通常有煤炭和其它矿物、水泥、谷物、粉煤灰以及其它固体废物等等。第一个气力管道输送系统是 1853 年在英国伦敦建立的城市管道邮政系统；随后，在 1865 年，由 Siemens & Halske Company 在柏林建立了德国第一个管道邮政网，管道直径为 65mm，该系统在其全盛时期的管道总长度为 297km，使用达 100 余年，在西柏林该系统一直运行到 1971 年，在东柏林直到 1981 年才停止使用。近年来，管道气力输送开拓了一个新的应用领域管道废物输送，在欧洲和日本的许多大型建筑系统，都装备了这种自
12、动化的垃圾处理管道，位于美国奥兰多的迪斯尼世界乐园也采用了这种气力管道系统，用于搜集所产生的垃圾。在管道气力输送中，最重要的是吹动固体颗粒需要较高的气流速度，特别是固体颗粒直径或密度较大时就更是如此。在气力输送中，管道的磨损和能量消耗也是较高的。因此，管道气力输送的经济、实用的输送距离通常是很短的，一般不超过 1km。在特殊情况下，如美国在建造胡佛大坝和大古力水坝时，就采用了大约 2km 长的气力管道来输送水泥，这是相当长的气力输送管道。气力输送管道多见于港口、车站、码头和大型工厂等，用于装卸大批量的货物。美国土木工程师学会(ASCE)在报告中预测：在 21 世纪，废物的管道气力输送系统将成为
13、许多建筑物(包括家庭、医院、公寓和办公场所等)常规管道系统的一部分，可取代卡车，将垃圾通过管道直接输送到处理厂。这种新型的垃圾输送方法有望成为一个快速增长的产业2.22.2 浆体输送管道浆体输送管道浆体输送是将颗粒状的固体物质与液体输送介质混合，采用泵送的方法运输，并在目的地将其分离出来。输送介质通常采用清水。浆体管道一般可分为两种类型，即粗颗粒浆体管道和细颗粒浆体管道，前者借助于液体的紊流使得较粗的固体颗粒在浆体中成悬浮状态并通过管道进行输送，而后者输送的较细颗粒一般为粉末状，有时可均匀悬浮于浆体中。和气力输送类似，粗颗粒浆体管道的能耗和对管道的磨损都较大，通常只适用于特殊材料(如卵石或混凝
14、土)的短距离输送；而细颗粒浆体管道则相反，由于能耗低、磨损小，在运输距离超过 100km 时，其经济性也比较好。如美国的 B1ack Mesa 煤浆输送管道总长 438km，管道直径为 456mm，每年从亚利桑那州的一个煤矿运输 460 万吨的煤到内华达州的一个发电厂，该管道系统从 1970 年一直成功地运行到现在。美国土木工程师学会预测，这种方法将来可应用于从自来水厂或污水处理厂向污泥处理厂或污泥填埋场输送污泥，这方面的应用虽然目前还没有，但随着管道运输的发展，将来可能会变得非常普遍2.32.3 囊体运输管道囊体运输管道囊体运输管道又可分为气力囊体运输管道(Pneumatic Capsule
15、 Pipeline-PCP)和水力囊体运输管道(Hydraulic Capsule Pipeline-HCP)两类。PCP 利用空气作为驱动介质，囊状体作为货物的运载工具。由于空气远比水轻，囊体不可能悬浮在管道中，为了在大直径管道中运输较重的货物，必须采用带轮的运输囊体。PCP 系统中的囊体运行速度(10ms)远高于 HCP 系统(2ms)，所以，PCP 系统更适合于需要快速输送的货物(如邮件或包裹、新鲜的蔬菜、水果等)；而 HCP 系统在运输成本上则比 PCP 系统更有竞争力，适合于输送如固体废物等不需要即时运输的大批量货物。目前美国在囊体管道方面的研究主要集中在利用电磁马达来驱动运输囊体。
16、密苏里哥伦比亚大学囊体管道研究中心(CPRC)和明尼苏达大学的研究者正在研究线感电机(11M)作为囊体驱动装置；佛罗里达正在研究利用线性同步电机来驱动囊体。这都将推动管道运输的进一步发展。2.42.4 德国的德国的 CargoCapCargoCap以上应用实例只能看作是管道物流的初级形式，美、荷以及日本的研究主要集中在管道的水力和气力输送以及大型的地下货物运输系统(UFTS)，德国波鸿鲁尔大学 D.Stein 教授领导的课题组在 1998 年得到北莱茵威斯特法伦州政府的资助开始研究 Cargocap 地下管道物流配送系统。这一系统应该是目前管道物流系统的最高级形式。该系统的最终发展目标是形成一个连接城市各居民楼或生活小区的地下管道物流运输网络，并达到高度智能化，人们购买任何商品都只需点一下鼠标，所购商品就像自来水一样通过地下管道很快地“流入”家中。3 3 结论结论管道物流运输，是一项综合性跨学科的复杂系统工程，涉及经济学、地下工程、机械工程、电子工程、运输工程和信息技术等多个领域，需要考虑城市布局、交通规划、物流管理、物资分拨与配送
