46 交通运输设备 第一章 绪论 第二章 铁路运输设备 第三章 城市轨道交通设备 第四章 道路运输设备 第五章 水路运输设备 第六章 航空运输设备 第七章 管道运输设备 06: :57

46 第七章 管道运输设备 第一节 管道运输概述 第二节 输油管道运输设备 第三节 输气管道运输设备 第四节 固体料浆管道运输设备 206:57

46 第七章 管道运输设备 了解 管道运输的历史、现状和发展趋势， 管道运输新设备和新技术； 理解 管道运输的特点及应用的范围； 掌握 输油管道、天然气管道、固体管道运输设备的组成及 工作原理。 重点、难点： 输油管道运输设备及工作原理。 306:57

46 第一节 管道运输概述 一、管道运输的特点 二、我国管道运输的差距 三、管道运输的发展趋势 406:57

46 管道运输的历史  现代管道运输： 1865 年美国宾夕法尼亚第一条原油管道， 140 余年的历史。  作为输送原油和成品油最主要的方式之一， 管道运输的发展石油工业的发展密切相关。 506:57

46 管道运输的历史  20 世纪 50 年代末期： 新疆克拉玛依－独山子， 全长为 147km 、管径为 150mm 。  20 世纪 60 年代： 石油工业的发展，大庆、胜利等油田建设。 五大干线： （大）庆铁（岭）、 铁（岭）大（连）、 铁（岭）秦（皇岛）、 东（营）黄（岛）（胜利油田 ） 鲁（山东临岜）宁（江苏仪征） 606:57

46 一、管道运输的特点 1. 运费低，能耗少； 铁路的 22% 2. 运量大，劳动生产率高； 直径 720mm,2000 万 t; 操作人员 : 铁路的 1/2 3. 投资省，占地少； 占地：铁路 1/9 4. 受外界影响小，安全可靠。 706:57

46 二、我国管道运输的差距 1 ．在管道所用管材与制管工艺方面 承压较低 2 ．在输油工艺方面 高凝固点，高蜡，高粘度，需加热 3 ．在机、泵、阀门等方面 大排量，高斜率离心泵， 4 ．在自动化技术方面 全线集中控制，微波通讯 5 ．在防腐技术方面 国外：阴极保护，管道涂层； 沥青玻璃布 6 ．在管道施工技术方面 机械化水平、焊接工艺等 806:57

46 三、管道运输的发展趋势 大口径： 1400mm 以上，增加能力，降低投资和输气成本 高压力： 减少压气站数量，降低成本，高强度钢材 通讯系统： 目前 - 有线载波通讯，微波通讯 水力管道、风动管道、集装胶囊管道和管道旅客运输系统 906:57

46 第一节 管道运输概述 分类：  输油管道  输气管道  固体料浆管道 1006:57

46 第二节 输油管道运输设备 一、输油管道的组成 二、输油管道的主要设备 三、管道防腐措施 四、液化气管道输送的特殊性 1106:57

46 一、输油管道的组成 输油管种类 等温输油管 轻质、低凝点、无需加热 热油输油管 易凝结、高粘、凝固点高于环境温度 组成： 1. 输油站 2. 管线 1206:57

46 一、输油管道的组成 1. 输油站 沿管道干线为输送油品而建立的各种站场。 首站：起点，任务：集油、计量、加压、输送； 中间站：加压、升温。 末站：接受油品，油罐和计量装置。 1306:57

46 一、输油管道的组成 2. 管线 管道、沿线阀室、 穿越江河设施、管道防腐保护设施、 供电和通讯设施等。 1406:57

输油管道组成 17 火车装油线桥 1 井场 2 输油站 4 首站罐区泵房 5 全线调度中心 6 清管器发放室 7 首站锅炉房 8 微波通讯塔 9 线路阀室 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 18 油轮码头 :57

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46 二、输油管道的主要设备  （一）离心泵与输油泵站  （二）输油加热炉  （三）储油罐  （四）管道系统  （五）清管设备  （六）计量及标定装置 1706:57

46 （一）离心泵与输油泵站  泵机组：离心泵和驱动机，  离心泵：核心设备, 机械能 - 液体动能。 原理：叶轮离心力，液体甩出， 叶轮中心压力降低，液体在压力差下吸入  驱动：电动机、柴油机或燃气轮机。 串联或并联。 1806:57

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（一）离心泵与输油泵站 输油泵站： 设于首站和中间站，为油流提供能量（压力和热能） 输油泵房 总阀室 清管器收发装置 计量间 油罐区 加热炉 （几十公里） 等 06:574620

46 （二）输油加热炉  为防止凝结，减少结蜡，降低能量消耗， 采用加热炉加热，使原油温度升高。  间接加热炉 利用中间热载体加热油品 安全、可靠、结构复杂、造价高  直接加热炉 2106:57

（二）输油加热炉 直接加热炉流程图 2 辐射室 3 对流室 4 烟囱 1. 从燃烧器喷出的燃料在辐射 室内燃烧， 火焰温度： ℃ 70% 热量以辐射方式传递 2. 火焰部分热量成为 ℃ 的烟气进入对流室 以对流方式传递 :57

46 （三）储油罐 （ 1 ）作用：储存石油和其产品。 （ 2 ）分类：  按建造方式分 地下、半地下和地上  按建造材料分 金属：钢质，安全可靠，经久耐用， 非金属（砖砌、钢筋混凝土） : 地下、半地下，原油或重油， 优点：蒸发低，抗腐蚀强， 缺点：易渗漏（不均匀沉陷），不适合轻质油 2306:57

46 二、输油管道的主要设备 立式圆柱形拱顶钢罐 2406:57

46 （四）管道系统  有缝钢管：  无缝钢管：壁薄、质轻、安全可靠，造价高。工作压 力高、作业频繁的管线  埋设深度：不小于 0.8m （负荷损害） 2506:57

46 （五）清管设备 管道结蜡： 管径缩小，阻力增加，能力下降，丧失流动性，凝管 机械清蜡原理： 从泵站处放入刮蜡器械，利用泵输送原油，挤顶清蜡工具 要求： 不使管道变形，容易通过，清蜡器不易变形和损坏 2606:57

46 （五）清管设备 机械清管器构造示意图 1 — 前皮碗； 2 — 锅刷； 3 — 刮板； 4 — 后皮碗 优点：效果好，寿命长，缺点：变形管道通过能力差，笨重 2706:57

46 （六）计量及标定装置  掌握： 油品的收发量、库存量、损耗量。  监测： 调整运行状态、校正输油压力与流速、发现 泄露等。 2806:57

46 三、管道防腐措施 腐蚀穿孔引起泄露和爆炸 化学腐蚀、电化学腐蚀 1. 采用防腐材料管道：聚氯乙烯管 2. 在管道中加入缓蚀剂 3. 管壁涂防腐绝缘层：环氧树脂 4. 阴极保护法：外接电流 2906:57

46 四、液化气管道输送的特殊性  1 ．中间站进站压力： +5×10 5 MPa 。 保持液化气管道沿线压力不低于输送温度下的饱和 蒸汽压，避免液化气汽化降低输量。  2 ．管道周围涂敷绝热保温层：防止温度升高。 中间冷却站：摩擦阻力会降压且使温度升高。 3006:57

46 四、液化气管道输送的特殊性  3 ．管道投产前： 要用压缩空气推动清管球驱除管内试压存水， 还要用天然气或氮气为管道置换空气。  4 ．停运时： 管道温度在周围热量渗透下升温，管道压力急剧 增大， 应在进出站处设安全阀与空罐相连。 3106:57

46 第三节 输气管道运输设备 一、输气管道的组成 二、输气管道的主要设备 （一）矿场集气 （二）输气站 （三）干线输气 （四）城市配气 三、增加输气管输气能力 3206:57

46 第三节 输气管道运输设备  1600 年左右：竹管输气。  1963 年：第一条现代意义的输气管道，巴渝管线。 管径 426mm 、长度 55km 。  18 世纪以前：木竹管道，  1880 年：蒸汽机驱动的压气机，  1890 年：钢管，进入工业性发展阶段。  输气管网、跨国输气管道： 美国、西欧、加拿大及前苏联国家。 3306:57

46 一、输气管道的组成 矿场集气管网 干线输气管道 ( 网 ) 城市配气管网 相关站、场等设备 3406:57

46 一、输气管道的组成 天然气输送管道系统示意图 3506:57

二、输气管道的主要设备 （一）矿场集气 （二）输气站 （三）干线输气 （四）城市配气 :57

46 （一）矿场集气 任务： 从井口开始，经分离、计量、调压、净化和集中，到输 入干线前的一系列过程。 主要设备： 井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、外输总站等。 3706:57

46 （二）输气站 ( 压气站 ) 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。 间距： km 核心设备：压气机 调压计量站： 调节气体压力、观测气体流量，分配气量 储气库： 均衡输气，解决气体昼夜和季节消费不均衡问题 3806:57

（二）输气站 ( 压气站 ) 压气机： 容积型： 压缩气体，增加密度， 活塞式往复压缩机 速度型： 提高气体速度，动能 - 压力能 离心式旋转压缩机 06:574639

46 （三）干线输气 定义：从首站开始到配气站为止的干线管网。 高压、大管径是长距离输气管道的发展方向。 4006:57

46 （四）城市配气 任务：从配气站（干线终点）经各级配气管 网和气体调压所，按要求向用户供气的过程。 储气库：调节输气与供气间的不平衡 4106:57

46 三、增加输气管道输气能力 铺设副管： 扩建原有压气站，增加并联机组 倍增压气站： 在站间增建新的压气站 4206:57

第四节 固体料浆管道运输设备 一、固体料浆管道系统的组成 二、固体料浆管道的主要设备 （一）浆料制备系统 （二）中间泵站 （三）后处理系统 :57

46 第四节 固体料浆管道运输设备 原理：将待运输的固体物质破碎成粉粒状，与适量 的液体配制成可输送的浆液，通过长输管道输送浆 液到目的地，再将固体与液体分离后送给用户。 主要输送物： 煤、铁矿石、磷矿石、铜矿石、铝钒土、石灰石等 配制浆液： 水，燃料油或甲醇 4406:57

46 一、固体料浆管道系统的组成 组成： 浆液制备厂、输送管道、浆液后处理系统 煤浆管道： 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 4506:57

46 二、固体料浆管道的主要设备 1. 浆液制备系统 制浆流程示意图 2. 中间泵站 3. 后处理系统 煤浆脱水流程 4606:57

制浆流程示意图 流程： 振动筛粗选 球磨机破碎 二级振动筛 棒磨机细磨 储浆槽 提升泵 安全筛筛分 稠浆储存 环管试验 外输储罐 增压泵 干线 :57

煤浆脱水流程 粗浆液 煤粒 废液 细浆液 压滤机 :57

46 习题 —— 填空题、问答题 1 ．管道运输的种类分 管道、 管道和 管道三种。 2 ．输油管道的主要设备有 、 、 、 、 、 。 3 ．管道运输的优点有哪些？ 4906:57

46 复习题 1 ．试述管道运输的特点。 2 ．试述输油管道的主要设备及工作原理。 3 ．试述输气管道的组成。 4 ．试述固体料浆管道系统的组成及其特点。 5006:57