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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
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第七章 管道运输 本章需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。 本章重点：输油管道运输设备及工作原理。 本章难点：输油管道运输设备及工作原理。
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第一节 管道运输概述 重点：特点、分类（ 3 种） 一、一、管道运输的特点 二、二、我国管道运输的差距 三、三、管道运输的发展趋势
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一、管道运输的特点 管道运输（ pipeline transportation ）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 19 世纪中叶 1865 年美国 宾夕法尼亚的第一条原油管道。
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一、管道运输的特点 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－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，大庆、胜利等油田的建设，管道运 输得到了较大发展。 形成以（大）庆铁（岭）、铁（岭）大 （连）、铁（岭）秦（皇岛）、东（营）黄 （岛）和鲁（山东临岜）宁（江苏仪征）五 大干线为主的全国原油长输管道系统。
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一、管道运输的特点 1. 运费低，能耗少； 2. 运量大，劳动生产率高； 3. 投资省，占地少； 4. 受外界影响小，安全可靠。
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一、管道运输的特点 分类： 输油管道 输气管道 固体料浆管道
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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 2 ．在输油工艺方面 3 ．在机、泵、阀门等方面 4 ．在自动化技术方面 5 ．在防腐技术方面 6 ．在管道施工技术方面
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三、管道运输的发展趋势 目前输气管道运输正朝大口径（ 1400mm 以 上）、高压力方向发展，并不断研制采用新材 料、新技术、新工艺。 国外研究的新技术还包括新的输气工艺。 目前国内采用的大部分是有线载波通讯，微波 通讯也开始得到应用。 水力管道、风动管道、集装胶囊管道和管道旅 客运输系统，但应用最广泛的仍主要是液体输 油管道及输气管道。
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第二节 输油管道运输设备 重点：输油管道的主要设备 一、一、输油管道的组成 二、二、输油管道的主要设备 三、三、管道防腐措施 四、四、液化气管道输送的特殊性
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一、输油管道的组成 1. 输油管种类 等温输油管 热油输油管
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一、输油管道的组成 2. 组成： （ 1 ）输油站 —— 沿管道干线为输送油品而建立 的各种站场。 包括：首站、中间站、末站 首站： 长输管道的起始点，主要任务是集油、输送。 中间站： 为油流提供能量，即加压泵站和加热站。 末站： 位于管道的终点，往往是受油单位的油库或 转运油库。
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一、输油管道的组成 2. 组成： （ 2 ）管线 管道、沿线阀室、穿越设备、管道防腐保 护措施、供电和通讯设施等。
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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— 微波通讯塔； 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— 火车装油线桥； 18— 油轮码头。 长距离输油管组成及油的流程
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二、输油管道的主要设备 输油管道的主要设备： 1. 离心泵与输油泵站 2. 输油加热炉 3. 储油罐 4. 管道系统 5. 清管设备 6. 计量及标定装置
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二、输油管道的主要设备 1. 离心泵与输油泵站 离心泵：是输油站的核心设备，是将机械能 变成液体动能的动力装置。一般采用电动机、 柴油机或燃气轮机驱动。离心泵和驱动机组 成泵机组，通常一个泵站设几个泵机组，根 据需要采用串联或并联连接。 输油泵站：设于首站和中间站，为油流提供 能量。
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二、输油管道的主要设备 2. 输油加热炉 在输送原油的过程中，为降低能量消耗，防 止凝结，减少结腊，通常采用加热炉加热。 直接加热炉 间接加热炉
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二、输油管道的主要设备 1 — 燃烧器（火嘴）； 2 — 辐射室； 3 — 对流室； 4 — 烟囱 直接加热炉流程图
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二、输油管道的主要设备 3. 储油罐 （ 1 ）作用：储存石油和产品。 （ 2 ）油罐分类： 按建造方式分 按建造材料分 按结构形式分
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二、输油管道的主要设备 （ a ）桁架式锥顶油罐 （ b ）悬链式无力矩顶油罐 （ c ）立式圆柱形拱顶钢罐 储油罐示意图
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二、输油管道的主要设备 4. 管道系统 有缝钢管、无缝钢管 埋设深度：不小于 0.8m
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二、输油管道的主要设备 5. 清管设备 清理管道结腊，保证管道通常。
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二、输油管道的主要设备 1 — 前皮碗； 2 — 锅刷； 3 — 刮板； 4 — 后皮碗 机械清管器构造示意图
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二、输油管道的主要设备 6. 计量及标定装置 掌握油品的首发量、库存量、损耗量。在现 代化的管道运输系统中，还可以调整运行状 态、矫正压力与流量、检查泄露等。
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三、管道防腐措施 化学腐蚀、电化学腐蚀 1. 采用防腐材料管道 2. 在管道中加入缓蚀剂 3. 管壁涂防腐涂层 4. 阴极保护法（外接电源）
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四、液化气管道输送的特殊性 1 ．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，以避免液化气汽化降低输量。 一般要求各中间站进站压力比同温下液化气饱 和蒸汽压高 5×10 5 MPa 以上。 2 ．液化气输送管道温度常低于管道周围土壤， 为防止液化气温度升高，管道周围应涂敷绝热 保温层。同时，液化气输送时摩擦阻力会降压 且使温度升高，故长距离输送时，除设加压泵 站外，还应设中间冷却站。
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四、液化气管道输送的特殊性 3 ．液化气管道投产前，要用压缩空气推动清 管球驱除管内试压存水，同时还要用低露点 的天然气或氮气为管道置换空气。通常从开 始运行到稳定运行需要一个预冷却过程。 4 ．液化气管道停运时，管道温度会在周围热 量渗透下升温，使管道压力急剧增大，故应 在进出站处设安全阀与空罐相连，使管道压 力保持在安全极限以内。
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第三节 输气管道运输设备 一、一、输气管道的组成 二、二、输气管道的主要设备 三、三、增加输气管输气能力
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一、输气管道的组成 我国是世界上最早使用管道输送天然气的国家 之一。 1600 年左右，竹管输气已有很大发展。 第一条现代意义的输气管道是 1963 年在四川建 成的、管径 426mm 、长度 55km 的巴渝管线。 18 世纪以前主要是用木竹管道输送， 1880 年首 次出现蒸汽机驱动的压气机， 19 世纪 90 年代钢 管出现后，管道运输进入工业性发展阶段。到 20 世纪 80 年代，全世界的输气管道约近 90 万 km 。 美国、西欧、加拿大及前苏联国家均建成了规 模较大的输气管网甚至跨国输气管道。
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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
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一、输气管道的组成 天然气输送管道系统示意图
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二、输气管道的主要设备 1. 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。
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二、输气管道的主要设备 2. 输气站 ( 或压气站 ) 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。每 110-150km 设一个中间压气 站。 核心设备：压缩机和压缩机车间，根据 需要还设有调压计量站和储气库。
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二、输气管道的主要设备 3. 干线输气 任务：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。
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二、输气管道的主要设备 4. 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。
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三、增加输气管道输气能力 铺设副管 倍增压气站
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第四节 固体料浆管道运输设备 一、一、固体料浆管道系统的组成 二、二、固体料浆管道的主要设备
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一、固体料浆管道系统的组成 固体浆料管道运输： 将待运输的固体物 质破碎成粉粒状，用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 —— 主要是水，还有少量的燃料油 或甲醇
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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 以煤浆管道为例，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
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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
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黑迈萨管道制浆流程示意图
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煤浆脱水流程
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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 、 、 、 、 、 。 1 ．管道运输的优点有哪些？
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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。
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