交通运输学(第二版) 第8章 管道运输系统
交通运输工程学(第二版)

交通运输工程学(第二版)本资料结合空管学院复试试题、老师上课讲授、研究生期末考试题综合而成。
参考书目:交通运输工程学(第二版)沈志云,邓学钧编著/2003-09-01/人民交通出版社一、绪论交通运输的种类:铁路、水运、公路、航空、管道。
运输业的生产过程是以一定的生产关系联系起来的具有劳动技能的人们使用劳动工具(如车、船和飞机等运载工具及其他主要技术装备)和劳动对象(货物和旅客)进行生产,并创造(客、货位移)的生产过程。
交通运输的基本要素:1、载运工具2、线路3、枢纽站4、控制与管理五种运输方式的主要特征:(2010空管学院研究生复试题)运输方式最高速度(km/h)最大运输能力(万吨/年)通用性机动性铁路客车80-160货车80-100 单线1800双线5500较好较差海运海船25-27 航线能力不受限制较好差河运客船13-15 货船8-10 船闸单线2000双线4000较好差公路客车80、货车60 四个车道300-500 较好好民航波音747 907A320-300 850 波音747 291座A320-300 218座较差较好管道管径762mm 输油2000 差差注:以上数据大概了解即可。
二、智能运输系统智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)是通过对关键基础理论模型的研究,将先进的信息技术、通信技术、电子控制技术和系统技术等有效地应用于交通运输系统,从而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输管理系统。
列举出几种智能交通系统(2010空管学院研究生试题)1、定位系统(GPS、GMS)2、交通流诱导系统3、交通通信系统(公用移动通信网、专用短程移动通信)4、电子收费系统5、汽车自动驾驶系统三、铁路运输系统优点:巨大的运送能力;廉价的大宗运输;较少受气象,季节等自然条件的影响,能保证运行的经常性和持续性;计划性强,运输能力可靠,比较安全,一般情况下准时性强,收益随运输业务量的增加而增长。
交通运输学 管道运输系统

三、输气管 道输送工艺
2.油料销售部门用于平衡消费流通领域
油料销售部门的分配油库和部队的供应油库都是直接面向消费单位的油 料流通部门,它们的主要功能是要保证油料供应,满足市场和部队需要。
二、管道运输 系统基本设施
3.企业用于保证生产
炼油厂、石油化工厂的原油库、半成品和成品油库以及机场、港口、发电 厂、内燃机火车的机务段等油库是企业附属油库,这些油库的主要功能是要保 证企业生产的正常进行。
小节
二 管道运输系统基本设施 三 管道运输系统的发展
一、管道运输系统生产过 程及其优点和局限性分析
管道运输系统实际包括管输介质的运输和存储。对于石油行业,它包括 油气集输和油气的长距离运输、各转运枢纽的储存和装卸等,是连接产、运、 销各环节的纽带。
管道运输系统有许多区别于其他运输方式的特点:
1.运行地点连续、物料基本固定
图 8-9 温降曲线 1-输气管,2- 输油管
三、输气管 道输送工艺
4.压缩机组与压气站
压缩机和与之配套的原动机统称为压缩机组。压缩机组是干线输气管道 的主要工艺设备,同时也是压气站的核心部分。压气站的基本功能是利用压缩 机提高气体的压力,以满足管道沿线的供气流量与压力要求。
1)压缩机 目前在干线输气管道上采用的输气压缩机有两种类型,即往复式压缩机 和离心式压缩机。根据两种压缩机的特点,往复式压缩机主要适用于中、小流 量而压缩比较高的场合。离心式压缩机主要适用于大、中排量而压缩比较低的 场合。 2)原动机 干线输气管道上用于驱动输气压缩机的原动机有燃气轮机、蒸汽轮机、 燃气发动机、柴油机和电动机,其中用得最多的是燃气轮机和燃气发动机,它 们的主要优势是直接利用管道中输送的天然气作为燃料,因而不受能源供应的 制约。
14069-交通运输学(第二版)-胡思继-主编第8章 管道运输系统

2.管道的形式和输送方式存在差别
原油管道主要承担油源到炼厂之间的运输,管道的口径大、分支少、输
油量大、品种少、分输注入少。
2019/3/16
2019/3/16
二、管道运输 系统基本设施
管道运输系统与其他运输系统具有很大的差异性,其中最主要的差别在
于:管道运输系统中,运输工具都是固定的,不需要凭借运输工具的移动来完 成运输任务, 因此,管道运输系统所需的基本设施也异于其他运输系统。
调节输油量的变化,轻质油品的蒸发损耗明显减少。
3)“ 密闭输送” 方式 中间站不接入连通大气的油罐,来油直接进入输油泵,全线是一个密封管道输
送系统。“ 密闭输送” 方式是最先进的输油技术,具有明显的三大优点:无
轻质油品蒸发损失、省去沿线油罐投资和充分利用输油泵的剩余压能。
二、输油管 道输送工艺
3.输油管道的泵机组
量而压缩比较高的场合。离心式压缩机主要适用于大、中排量而压缩比较低的
场合。 2)原动机 干线输气管道上用于驱动输气压缩机的原动机有燃气轮机、蒸汽轮机、
燃气发动机、柴油机和电动机,其中用得最多的是燃气轮机和燃气发动机,它
们的主要优势是直接利用管道中输送的天然气作为燃料,因而不受能源供应的 制约。
三、输气管 道输送工艺 5.压气站及其与管路的匹配
升高温度可以降低黏度改善原油的流动性,因此常采用加热的方法输送
这类原油。 2)含蜡原油的改性输送工艺 原油改性输送即是通过一定方法改善原油的流动性。
3)稠油的降黏输送工艺
ห้องสมุดไป่ตู้(1)稠油的稀释输送。 (2)稠油的乳化降黏输送。
三、输气管 道输送工艺
天然气产地(气田)往往远离天然气消费中心,因此在整个天然气工业 体系中的一个重要环节就是运输问题。与输油不同,天然气的管道输送必然是 上、中、下游一体化的,开采、收集、处理、运输和分配是在统一的连续密闭 的系统中进行的。
综合交通运输概论第八章 管道运输

二、天然气管道运输设备
(一)矿场集气过程及设备 1. 单井系统 2. 多井集气 (二)干线输气设备
1. 压缩机站
2. 管 线
(三)城市配气设备 城市配气指从干线终点的配气站开始,通过各级配气管网和 气体调压所,按用户要求直接向用户供气的过程。城市配气设备
包括配气站和配气管网。
1. 配气站 2. 城市配气管网
1. 防火防爆 2. 防 雷 3. 防静电 4. 防 毒
第四节 管道运输的现状及发展趋势
一、世界管道运输的现状及发展趋势
1. 阿拉斯加原油管道 2. 阿尔及利亚—意大利输气管道 3. 科洛尼尔成品油管道
二、我国管道运输的现状
1. 原油管道 2. 成品油管道 3. 输气管道 (1)川渝地区环形管网。 (2)环渤海地区管网系统。 (3)长三角地区管网。 (4)中南地区管网。 (5)东南沿海地区LNG(液化天然气)输气管网。
1. 原油管道
2. 成品油管道 3. 天然气管道
ห้องสมุดไป่ตู้
4. 固体料浆管道
(二)按管道的用途分类 输气管道系统示意图如图8-1所示,按管道的用途可分类如下:
1. 集油(气)管道
2. 输油(气)管道 3. 配油(气)管道
第二节 管道运输的基本设备
一、输油管道运输设备
(一)输油管道的组成 1. 输油站 2. 管 线 (二)输油管道的主要设备 1. 离心泵和输油泵站 (1)离心泵。 (2)输油泵站。 2. 输油加热炉 3. 储油罐 4. 输油管线 5. 清管设备 6. 计量及标定装置
三、固体料浆管道运输设备
1. 浆液制备系统
2. 浆液输送系统
3. 脱水与储存系统
第三节 管道运输的管理工作
交通运输系统工程第八章

(3)模数常数m应是一个较大的数。
(4)初值Xn的选择,尽量不用零。
3. 查随机数表以确定随机数
利用随机数表确定随机数,是从随机数表中的任意 行、任意列开始,一个个地或3个一组、10个一组地 提取所需数量的随机数。
随机模拟
1. 将随机数作为事件出现的随机概率进行模拟
(1)步骤 ① 求出模拟事件出现的频率; ② 计算累计频率;
例8-2 答案
这个问题叫做随机行走问题,可以用二位随机数来模 拟。如果有图8-3 的二维直角坐标系,原点为灯柱所 在地。用随机数的第一位数字代表醉汉向x轴方向的 运动,用随机数的第二位数字代表醉汉向y轴方向的 运动,且以偶数代表醉汉向前走,以奇数代表醉汉向 后退。
假定求醉汉行走5步以后离开灯柱的距离,用5个随 机数来模拟。假设抽出的5个随机数为:76、35、68、 92、15,则模拟结果如表8-5所示。
当利用随机概率对发展型事件进行模拟时,要对其 前期的统计资料加以适当的改造后,再予以利用。 第一步:求出模拟事件的先验分布。根据统计资料 计算模拟事件的先验分布,看其服从于哪种分布或 类似于哪种分布。 第二步:计算分布参数。对完全服从于某种分布、 基本上服从于某种分布或类似于某种分布的事件, 按照分布公式的要求,算出它们的计算参数。
(1)用平方取中法求四位随机数
任取一个四位数,将其平方后,得八位数(不足八位 数在前面补零),取八位数的中间四位数再平方,然 后再在此平方数的中间取四位数,再平方,…如此一 个个求下去,即可得到所需要数量的随机数。
产生退化很快,产生随机数数度慢。
(2)固定乘数法求四位随机数
将任意一个四位数与任意一个常数相乘,从乘积中 截取后面的一半,取其前四位数作为随机数,然后, 将这个随机数与该常数相乘,照样截取后面的一半, 取其前四位数作为随机数,…继续下去。
第八章管道运输管理

➢ 管道运输已有130多年的历史,在各主要工业国均 已成为独立的技术门类,形成了庞大的工业体系,与 铁路、公路、水路和航空运输等并列为五大现代运输 方式之一。 ➢ 管道运输是利用管道,通过一定的压力差而完成 的物品(多为液、气体货物)运输的一种运输方式。 ➢ 只限于特定对象和固定流向。
第八章管道运输管理
第八章管道运输管理
• 由于管道中流动的浆液是固液两相的混合物,其输送过 程中除了要保证稳定流动外,还要考虑其沉淀的可能,尤其 是在流速降低情况下,不同流速、不同固体粒径及浓度条件 下,浆液管道中可能出现均质流、非均质流、半均质流三种 流态。非均质流浓度分布不均,可能会出现沉淀,其摩阻高, 输送费用大。 • 从整个系统来看,要保证系统的经济性需要考虑并确定 合理的颗粒大小及浆液浓度。细颗粒含量多时虽然可以降低 管输费用,但制浆、脱水费用增加。
第八章管道运输管理
•三、固体料浆管道运输
• 基本措施是将待输送固体物质破碎为粉粒状,再与适量 的液体配置成可泵送的浆液,通过长输管道输送这些浆液到 目的地后,再将固体与液体分离送给用户。目前浆液管道主 要用于输送煤、铁矿石、磷矿石、铜矿石、铝钒土和石灰石 等矿物,配制浆液的主要是水,还有少数采用燃料油或甲醇 等液体作载体。
第八章管道运输管理
清管器按功能可分为清蜡、封堵、检测三类。 前二类清管器按结构也可分为皮碗式、球式、泡 沫式和机械清蜡器四种。机械式清管器刮蜡效果 好,使用寿命长,但遇到变形的管道和障碍物时 通过能力较差,且较笨重。泡沫清管器的优缺点 则相反,通常用于估计有较大变形的管道。
第八章管道运输管理
• (6)计量及标定装置 • 现代管道运输系统中,流量计已不仅仅是一个油品计量器, 它还是监测输油管运行的中枢。如通过流量计调整全线运行状态、 校正输油压力与流速、发现泄漏等。输油管道上常用的流量计有 容积式流量计和涡轮流量计两种,实际中应根据所输油品性质、 流速与流量范围、计量要求(如精度等)与仪表安装要求(温度 与压力等环境条件)来选择。计量系统包括流量计、过滤器、温 度及压力测量仪表、标定系统及排污管等五部分组成。
《交通运输概论》第八章 管道运输

二、天然气管道运输设备
A 矿场集气管网
单井集气 多井集气
B 干线输气管网
压缩机站 管线
C 城市配气管网
配气站 城市配气管网
三、固体料浆管道运输设备
浆液制备系统
浆液输送系统 脱水与储存系统
CO N T E N T S
01 管道运输的特点及分类
02 管道运输的基本设备
目
03 管道运输的管理工作
01 管道运输的特点及分类
02 管道运输的基本设备
目
03 管道运输的管理工作
录
04 管道运输的现状及发展趋势
一、管道运输的特点
既是运输工具,又是运输通道 通过输送设备驱动货物,使之
通过管道流向目的地
一、管道运输的特点
运量大 A
运行稳定,生产过程连续不断 便于运输管理,易于远程监控 C
维修量小,劳动生产率低
耗能低,运输费用低 E
永久性占用土地少 B 易选取捷径,缩短运距 D 损耗小,安全可靠
二、管道运输的分类
原油管道
输
送
成品油管道
物 品
天然气管道
固体料浆管道
集油(气)管道
管
道
输油(气)管道
用 途
配油(气)管道
练习
根据所输送物品分类不同,完成以下表格。
管道种类 原油管道 成品油管道 天然气管道 固体料浆管道
主要设备 输油泵、油罐 输油泵、加热炉、阀门 油罐、计量装置
管线
管道 等温输油管道 热油输送管道
适用油品
特点
轻质油、低凝点原油 油温等于地温,无需考虑热交换
易凝、高黏油品
加热输送,工艺复杂
主要设备
管道运输系统

管道运输系统管道运输系统管道运输是使用管道输运流体货物的一种运输方式,所运货物大多属于燃料一类,主要有油品(包括原油、成品油、液化烃等)、天然气、二氧化碳气体、煤浆及其他矿浆等。
管道运输与其他运输方式最大的不同是:管道既是运输工具(但并不移动),又是运输通道,驱动方式是用机泵给货物以压能,使货物本身连续不断地被运送。
管道工程由三部分组成,一是管道线路工程,包括管道本体工程、防护结构工程、穿跨越工程及其他附属工程;二是管道站库工程,包括起点站、中间站、终点站,主要设备有驱动和监控货物运行的各种泵站和装置;三是其他如通信、供电、道路等辅属设施。
管道运输的特点一是输送能力大,一条直径720毫米的管道一年可输送原油2000万吨以上;二是占地少,一般的都是埋于地下;三是漏失污染少、噪音低等。
管道按货物性能可分为固体管道(固体粉碎后加水成浆状)、气体管道、液体管道;按货物种类可分为原油管道、成品油管道、天然气管道、二氧化碳气管道、液化气管道、煤浆和其他矿浆管道等。
管道的直径由273、377、426、529、720毫米不等,管径是决定输送能力的重要因素之一。
原油管道:世界上的原油总运量中约有85%~95%是用管道外运的。
我国原油管道始建于1958年,即新疆克拉玛依油田开发后由克拉玛依油田到独山子炼油厂,全长147.2公里。
大规模建设管道是于70年代随着石油工业的开发而相应发展的,管道布局是石油生产地与炼油厂、化工厂等用油地相连,也有通过水陆联运、管道输送到海港、内河码头装油船再运到用油地的。
我国目前拥有原油管道约8000公里,管道原油运输量占管道总运输量的90%以上,原油外运量的70%以上是由管道运送的。
我国输送能力最大的原油管道是大庆林源至铁岭,管道直径720毫米、长516公里,双管输油能力为4500万吨/年。
最长的原油管道是山东的临邑至仪征,管径720毫米,全长665公里。
成品油管道:可以是运送一种油品,也可以是运送多种油品,主要是由炼油厂通往化工厂、电厂、化肥厂、商业成品油库及其他用户之间。
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二、输油管 道输送工艺
2)输油管道的热力特性 当管内油温高于环境温度时,输送过程中管内油流向外散热并使温度按 指数规律下降。
图 8-3 不同输量下的沿线温降曲线
二、输油管 道输送工艺
3)不加热输送的特点 对于黏度和凝点均较低的油品,一般采取不加热输送方式(如大多数国 外原油、成品油等)。不加热输送的管内油品,在进入管道不久,其油品温度 就与环境温度趋于相同。 但当管道输量较大、流速较高时,由于油流与管壁 摩擦,会使油流温度升高。对于在高寒地区输送原油,这是可利用的,但对于 轻质原油及成品油管道是要避免的。
4)加热输送的特点 对于易凝、高黏原油,因其油品的凝固点远高于环境温度,或在环境温 度下油品的黏度很高,必须采取措施以降凝、降黏。加热输送是一种常用的方 法,即在管输过程中,随着油流温度的降低,适时地通过加热站对油品进行再 加热。
二、输油管 道输送工艺
一、管道分类
3.天然气管道
输送天然气和油田伴生气的管道,包括集气管道、输气干线和供配气管 道。就长距离运输而言,输气管道系指高压、 大口径的输气干线。这种输气 管道约占全世界管道总长的50%。
4.固体料浆管道
固体料浆管道是20世纪50年代中期发展起来的,70年代初已建成能输送 煤炭料浆管道,其输送方法是将固体粉碎,掺水制成浆液,再用泵按液体管道 输送工艺进行输送。
1.原油管道
原油的性质差别非常大,不同地区所产油品其黏度可能相差成千上万倍, 凝固点温度可能相差50~60℃ 。 用管道输送时,要针对所输原油的物性,采 用不同的输送工艺。
2.成品油管道
成品油管道输送汽油、煤油、柴油、航空煤油和燃料油,以及从油气中 分离出来的液化石油气等成品油(油品)。每种成品油在商业上有多种牌号, 常采用在同一条管道中按一定顺序输送多种油品的工艺,成品油沿管道单向输 送,这种工艺能保证油品的品质和准确地分批运到交油点,如同铁路的车站。
运输管道按用途不同又可分为集输管道、输油(气)管道和配油(气) 管道3种。
二、输油管 道输送工艺
输送管道常按所输送的物品不同而分为:原油管道、成品油管道、天然 气管道和固体料浆管道(前两类常统称为油品管道或输油管道)。
1.输油管道的水力、热力特性
油品在管道输送过程中因克服高程差及摩擦损失而压力下降,因散热至 周围环境而温度下降。一定意义上讲,管道输送的过程就是压能与热能的供给 与消耗的过程。因此,管道的水力、热力特性是输油管道工艺设计及运行控制 的核心问题。
2.管道的形式和输送方式存在差别
原油管道主要承担油源到炼厂之间的运输,管道的口径大、分支少、输 油量大、品种少、分输注入少。
2019/5/25Байду номын сангаас
2019/5/25
二、管道运输 系统基本设施
管道运输系统与其他运输系统具有很大的差异性,其中最主要的差别在 于:管道运输系统中,运输工具都是固定的,不需要凭借运输工具的移动来完 成运输任务, 因此,管道运输系统所需的基本设施也异于其他运输系统。
第八章 管道运输系统
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
管道运输系统概述 管道输送工艺 管道运输生产运行控制与管理 管道运输系统规划设计 管道运输系统前景展望
第一节 管道运输系统概述
管道运输是继铁路、公路、水路和航空之后的第五种运输方式。
一 管道运输系统生产过程及其优点和局限性分析
小节
二 管道运输系统基本设施 三 管道运输系统的发展
二、管道运输 系统基本设施
凡是用于接收储存和发放原油或石油产品的企业和单位都称为油库。
不同类型的油库其功能也不相同,大体上可以分为以下几种:
1.油田用于集积和中转原油
油田原油库和海上采油设置的油库其功能就是收集油井生产的原油,并 将原油净化、稳定、调和后,用铁路油罐车装车外运或用长输管道向外输油。 这种油库储存品种单一,收发量大,周转频繁。
4.储备部门用于战略或市场储备,以保证非常时期或市场调节需要
储备油库的主要功能是为国家或企业储存一定数量的备用油料,以保证企 业生产和市场稳定以及紧急情况下的用油。
三、管道运输 系统的发展
1.管道发展概述
管道输送的起源可以追溯到公元16世纪,我国古代熬盐工人将自流井天然 气利用竹木管运输,开启了天然气熬盐的时代。
一、管道运输系统生产过 程及其优点和局限性分析
管道运输系统实际包括管输介质的运输和存储。对于石油行业,它包括 油气集输和油气的长距离运输、各转运枢纽的储存和装卸等,是连接产、运、 销各环节的纽带。
管道运输系统有许多区别于其他运输方式的特点:
1.运行地点连续、物料基本固定
管道既是货物的通道也是输送工具,在正常情况下管道运输都是连续地 进行,受管道的限制运输的地点和路由不能变化。
2.油料销售部门用于平衡消费流通领域
油料销售部门的分配油库和部队的供应油库都是直接面向消费单位的油 料流通部门,它们的主要功能是要保证油料供应,满足市场和部队需要。
二、管道运输 系统基本设施
3.企业用于保证生产
炼油厂、石油化工厂的原油库、半成品和成品油库以及机场、港口、发电 厂、内燃机火车的机务段等油库是企业附属油库,这些油库的主要功能是要保 证企业生产的正常进行。
图 8-1 长距离输油管道的流程示意图 1井场 2输油站 3来自油田的输油管道 4首站灌区和泵房 5全线调度中心 6清管器发放室 7首站锅炉房 8微波通信塔 9线路阀室 10维修队员住所 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炼油厂 17火车装油栈桥 18油轮码头
现代管道运输始于19世纪中叶,1859年8月,美国宾夕法尼亚州的泰特斯 维尔打出第一口油井,开始了油溪地区的石油开发。
2.我国油气管道建设的主要发展历程
(1)原油管道
(2)成品油管道
(3)天然气管道
第二节 管道输送工艺
一 管道分类
小节
二 输油管道输送工艺
三 输气管道输送工艺
一、管道分类
输送管道常按所输送的物品不同而分为:原油管道、成品油管道、天然 气管道和固体料浆管道(前两类常统称为油品管道或输油管道)。