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1、原油管道输送技术 中国石油大学（华东）储运工程中国石油大学（华东）储运工程系系 20092009年年5 5月月2020日日安家荣安家荣主要内容一、输油管道概况 二、输油泵站的工作特性 三、输油管道的压降计算 四、原油管道的温降计算 五、输油管道运行工况分析与调节 六、热油管道的日常运行管理 七、含蜡原油管道的石蜡沉积 八、提高输油系统效率的途径管道是石油生产过程中的重要环节，是石油工业的动脉。在石 油的生产过程中，自始至终都离不开管道。我们可以把石油的 生产过程简单的表示为：用户炼油厂矿场油库转油站联合站计量站油井矿场油气集输系统长输管道原油管道成品油管道一、输油管道概况长输管道是长距离输油管
2、道的简称，它是指流量大，管径 大，运距长的自成体系的管道系统。可简单地表示为： 首站收 油计 量加 压加 热中间站收 油加 压加 热末站收 油计 量发 油长输管道总是由输油站和线路组成。首站、末站和中间站统 称为输油站。 对于原油管道，首站一般在油田，末站一般为炼厂和港口。 为了保证管道的连续运行，首末站一般建有较大的库容，而 中间站一般只设一座旁接油罐或事故罐，用以调节流量的不 平衡（旁接油罐流程）或事故泄压（密闭流程）。 输油管道一般由离心泵提供压能，电动机为原动机。对于加 热输送的管道，由于沿程散热，为了保持油品的温度，沿线 还要设加热站，所用燃料一般为所输原油或渣油。 为了保证管道的正
3、常运行，全线设有有效的通讯系统，以调 度、指挥生产。通讯线路是长输管道的生命线，主要的通讯 方式有：有线电话、微波通讯、卫星通讯、网络通讯、无线 电通讯。通讯方式的选择主要根据管线所处地区的环境和管 线的具体情况确定，一般多采用微波通信系统。对于多雾山 区，可采用网络通讯为主，卫星通讯为辅的通讯系统，以确 保通讯的安全和畅通。之所以说通讯线路是长输管道的生命线，是因为如果通讯系 统不畅通就会给管道造成重大安全事故。1、输油管道发展概况管道工业有着悠久的历史。中国是最早使用管道输送流体的国 家。早在公元前的秦汉时代，在四川的自贡地区就有人用打通 了节的竹子连接起来输送卤水，随后又用于输送天然气。
4、据考 证，最早的输气管道是在1875年前后在中国四川建成, 当时的 人们为了输送天然气，把竹子破成两半，打通中央的竹节再重 新组合起来，并用麻布绕紧，石灰糊缝将其用做输气管道，长 达100多公里。现代油气管道始于19世纪中叶，1859年，在美 国宾夕法尼亚州的泰特斯维尔油田打出了第一口工业油井，所 生产的原油起初用马车拉运，导致了严重的交通拥挤。1886年，美国又铺设了一条口径为200mm，长为139km的输 油管道。 美国在1879年建成了泰德瓦特输油管道(TideWater Pipeline)，被称为全世界第一条长距离输油管。该管道从柯 里亚尔通往威廉港，管道直径152mm，全长174km
5、，年输量 50104。 1865年，在该油田建造了第一条用于输送原油的管道，管 道直径为50mm，长约8km，输量127 m3/d，用往复泵驱动, 每桶油的运价由马车运输时的2.55美元降至1美元 。1920年前，管道均采用丝扣连接，因此管径较小。1920年， 在管道铺设中开始采用气焊，随后又被电焊所取代。金属焊 接工艺的发展和完善促进了大口径、长距离管道的发展，同 时也促进了新管材的使用。但真正具有现代规模的长输管道 始于第二次世界大战。当时由于战争的需要，美国急需将西 南部油田生产的油运往东海岸，但由于战争，海上运输常常 被封锁而中断，这就促使美国铺设了两条输油管道。一条是 原油管道，叫“
6、Big Inch” ，管径610mm，全长2016km，日输 油能力47700m3，投资近1亿美元，由德克萨斯到宾夕法尼亚 。另一条为成品油管道，叫“Little Big Inch”，管径500mm， 全长2640km，日输能力为37360m3，政府投资7500万美元。 其中原油管道于1943年建造投产，成品油管道1944年投产运 行。从20世纪60年代起，输油管道向大口径、长距离的方向发展 ，并出现许多跨国管线。较著名的有： 1964年，原苏联建成了苏联东欧的“友谊”输油管道，口径 为1020mm,长为5500km。 1977年，建成了第二条“友谊”输油管道，在原苏联境内与第 一条管线平行，
7、口径为1220mm，长为4412km，经波兰至东 德。两条管线的输量约为1亿吨/年。 1977年，美国建成了世界上第一条伸入北极圈的横贯阿拉斯 加管道，口径为1220mm，全长为1287km，其中900km管道 采用架空保温铺设。年输量约为1.2亿m3，不设加热站，流速 达3m/s，靠摩擦热保持油温不低于60，投资77亿美元。 1988年，美国建成了从西部圣巴巴拉至休斯顿的原油管道，管径762mm，总长2731km，年输油能力约为1600万吨。同时，成品油管道也获得了迅速发展。典型的是美国的科罗 尼尔成品油管道系统。干线口径为750、800、900、 1000mm，总长为8413km，输油能力
8、为1.4亿吨/年，采用顺 序输送，输送的油品种类多达100多种。 2、长输管道的发展趋势 1、建设高压力、大口径的大型输油管道 ；2、采用高强度、高韧性、可焊性良好的管材 ；4、采用先进的输油工艺和技术 ；3、采用新型、高效、露天设备； a. 设计方面，采用航空选线；b.采用密闭输送工艺流程，减少油气损耗和 压 能损耗； c.采用计算机自控、遥控技术；d.用化学药剂（减阻剂、降凝剂）降低能耗。 3、管道运输的特点 (1) 长距离输油管道分类 原油管道(crude oil trunk line)：特点是输量大，运距 长，管径大，分输点少。起点一般为油田，终点一般 是炼厂或港口。 成品油管道(pr
9、oducts pipeline)：特点是所输油品品种 多，批量多，分油点多，采用顺序输送。起点一般为 炼厂，终点一般为消费地区的储油库和分配油库。 (2) 管输的特点下表是美国19751980年各年原油和成品油运输中各种 运输工具所占的比例： 年 管道 水运 公路 铁路 总运量(亿吨) 1975 48.02 22.06 28.42 1.50 18.32 1976 48.02 21.86 28.75 1.37 19.45 1977 47.95 21.72 28.94 1.39 20.56 1978 46.24 23.68 28.88 1.20 21.24 1979 46.66 23.45 28.
10、68 1.21 20.96 1980 46.21 25.57 27.04 1.18 19.92由上表看出，管道运输是原油和成品油的主要运输方式。 我国已把管道、铁路、水路、公路和空运并列为5种主要的 运输方式。下表为我国19912000年原油运输中的各种运输工具所占的比例 .年份 运输总量 铁路 水运 管道年 万吨 % % % 1991 18615.60 7.20 26.901992 18311.50 7.20 26.20 66.601993 18309.13 9.10 24.20 66.701994 17790.98 8.28 25.27 66.45 1995 17507.09 9.80 2
11、3.00 67.201996 17125.96 9.90 21.15 68.971997 17037.00 10.40 19.30 70.201998 18186.53 9.71 17.59 72.701999 17811.27 10.14 15.19 74.672000 18911.28 8.97 12.36 78.67注: (1)1998-2000 年水运不包括进口运量 390kt、 2640kt和 16950kt 。 (2) 运输总量均未包括汽车运量 ( 每年 300 0kt-5000kt) 。下表为2000年国内成品油运输中各种运输方式比例铁路 水运 公路 管道 % % % % 中国石
12、油 62.9 19.4 11.8 5.9 中国石化 61.6 23.9 14.5 1.8 全国 61.4 22.7 13.3 2.6管道运输的特点： 运量大，固定资产投资小（与铁路相比） 。 管道运输适于大量、单向、定点的运输，不如铁路、公 路运输灵活。 占地少，受地形限制小。 运价低，耗能少。 便于管理，易于实现集中控制，劳动生产率高。 受外界限制少，可长期稳定连续运行，对环境 的污染小。一条720管线的输量约等于一条单线 铁路的运量，但造价不如铁路的1/2。管线埋于地下，基本不受恶 劣气候的影响，油气污染和 噪声污染都比铁路小得多。 原苏联管线运价约为铁路的1/2， 美国约为铁路的1/7-
13、1/10 ，我国 目前基本与铁路持平。管线埋于地下，地面仍可耕种。铁路 的坡度一般不能超过30度，而管线不 受坡度的限制，有利于翻山越岭，取 捷径，起终点相同的两地间，管线的 长度一般要比铁路短30%。4、我国输油管道概况 1958年以前，我国输油管道还是一个空白。1958年，我国修 建了第一条长输管道：克拉玛依独山子原油管道。随着我 国石油工业的发展，20世纪70年代开始兴建大型输油管道， 我国管道工业进入第一个发展高潮,建设的管道主要是原油 管道。到目前为止,我国铺设的百公里以上的原油长输管道 60余条,管径为159720，形成了具有一定规模的原油管网( 见全国油气管线分布图)。我国管道工业继第一个发展高潮之后，于20世纪90年代 中期逐渐进入第二个发展高潮，而且目前已经处在发展 高潮之中。此次发展高潮以天然气管道和成品油管道建 设为主。近几年来，我国已经建成的或正在兴建中的成 品油管道有：1973年建成的跨越世界屋脊的格尔木-拉萨 的成品油管道（也是我国的第一条成品油管道）、抚顺 至营口的成品油管道、北京至
