长距离管道输送基本知识
长距离输送管道工程知识讲解及计算实例
长距离输送管道第一节长距离输送管道的界定及施工程序一、长距离油气输送管道的界定：1、长距离输油管道：将原油从油田区域内输送到油田区域外，中间需经过加热、加压才能完成原油输送的管线。
2、长距离输气管道：将天然气从管线首站输送到城市或工矿企业一级调压计量站的管线。
该类管道长度均超过25km。
由于距离长、管径大，无论是在平原、丘陵或山区敷设，有时还要穿跨越河流、山谷，穿越公路和铁路，因而施工比较复杂。
3、《长距离输送管道工程》定额的适用范围：(1)位于厂矿、油田(区域边界线以外)、气田(天然气处理厂、输气首站以外)、油库所属区域以外，且距离在25km以上的输油、输气管道。
(2)自水源地至厂矿(城市)第一个储水池之间10km以上钢质输水管道，自煤气制气厂至城市第一个配气站10km以上的煤气输送管道。
(3)河流、公路、铁路、光缆、电缆和其他障碍物的穿跨越工程。
(4)位于油气田区域内，管径>529mm的油、气、水输送管道。
中石油管道局是国家计委规定的，进行长距离输送管道工程施工的专业化队伍。
目前，各油田的建设队伍也在投标，相继加入到长输管道的施工中，比如：西气东输工程等。
利用长距离输送管道来输送油和气，是一种即经济又合理的输送方式。
与其他运输方式相比，不仅运输量大，而且成本低。
例如：建设一条管径为Φ720mm 的输油管道，年输送原油2000万吨，相当于利用油槽车在一条单轨铁路上的年运输量；从经济效益上看，与新建铁路的建设相比可减少一半，工期可减少三分之一，且输油效率高，输油管理成本低，竣工后的管道几乎很少占有土地，因此，长距离管道已成为石油和天然气的主要输送途径。
二、长距离输送管道工程施工：长距离管道施工基本工序：1、线路交桩：交桩前建设单位和设计单位共同将线路走向向对方政府及有关部门汇报，取得同意；同时施工单位在交桩前应充分熟悉图纸及有关图纸。
线路交桩是在设计人员完成详细勘察阶段，其成果已得到建设单位认可，设计人员向施工单位进行交桩。
长距离输气管道及城市输配气工程
应急处理：对管道出现的问 题进行及时处理，防止事故
发生
监控系统：建立管道监控系 统，实时监测管道运行状况
城市输配气工程的建设和 管理
章节副标题城市燃气管道的施方法施工前准备：包括现场勘查、 设计图纸审核、施工组织设计 等
管沟开挖：根据管道埋深、土 质等因素确定开挖方式
管道安装：按照设计要求进行 管道连接、固定等作业
绿色低碳理念将贯 穿于长距离输气管 道及城市输配气工 程的设计、施工和 运营全过程
未来将加强与其他 能源输送方式的协 同发展，提高能源 利用效率和安全性
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回填与夯实：管沟回填时需分 层夯实，确保管道安全
城市燃气的储存和调峰
储存方式：高压球罐、液化天然 气储存等
调峰手段：采用储气设施、调度 调节等手段
添加标题
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添加标题
添加标题
调峰作用：平衡用气量波动，保 障供气稳定
建设和管理：确保安全、可靠和 经济
城市燃气管道的安全管理
燃气管道的定期检测与维 护
管道安全管理制度的建立 与执行
燃气管道安全宣传与教育
应急预案的制定与演练
长距离输气管道及城市输 配气工程的环境影响及评 价
章节副标题
环境影响的因素和特点
管道建设对生态环境的影响 管道输气对大气环境的影响 管道输气对水环境的影响 管道输气对土壤环境的影响
环境影响的评价方法和标准
评价方法：对比分析法、类比分 析法、模型预测法等
维护管理：定期 检查、维修保养
管道的防腐和保护
管道防腐的重要性：防止管道腐蚀，保证输气安全 防腐措施：内涂层、外涂层、阴极保护等 管道保护：定期检测、维修保养、应急抢修等 防腐和保护的未来发展方向：新材料、新技术的应用
油气储运概论 第三章 长距离输油管道
第一节 概 述
一、输油管道的分类
企业内部输油管道 长距离输油管道 原油管道 成品油管道 常温输送管道 加热输送管道
二、长距离输油管道的组成
输油站 线路 截断阀室
三、长距离输油管道的特点
与公路、铁路、水路运输相比，管道运输的 优点为： 1、运输量大
管道运输的优点(续)
加热输送的方法：直接加热、间接加热。
二、热油管道的温降
距离加热 站越近， 温差越大， 温降越大。
Tl
T0
(TR
T0 ) exp(
KD l)
Gc
热油管道的温降（续）
温降与管道 的总传热系 数以及管道 输量有关。
输量越大，
温降越平缓。
三、温度参数的确定
原则：输油设备能够正常运行，保证设备安全； 使输油总能耗降到最低。
4、翻越点
• 与地形起伏 的情况有关；
• 决定于水力 坡降的大小。
• i越小越易 出现翻越点。
5、管路工作情况校核
动水压力校核：油品 在流动过程中管路沿 线各点的压力。
静水压力校核：油品 停止流动后管路各点 由于位差引起的压力。
进出站压力校核
第三节 加热输送工艺
一、加热输送的特点和方法
2、热油管道摩阻计算方法
（1）分段计算法 将加热站间分成若干小段，每小段温降不超过2ºC； 求每小段平均温度； 由平均温度求相应的粘度； 计算各小段的摩阻； 计算整个加热站间摩阻。
（2）站间平均温度法
适用于流态为湍流，进出口粘度相差不到一倍。
计算加热站间油流的平均温度；
确定油品粘度；
五、减少混油的措施
1、影响混油的因素
主要因素是流态的影响， 另外还有： 初始混油的影响 粘度和密度的差异 停输 流速变化 副管
长距离输水管设计要点探讨
长距离输水管设计要点探讨摘要：在社会经济迅猛发展的局势中，国内生态环境恶化程度日益严重化，居民居住范畴中可饮用水资源处于不断减缩的状态，但是在城市化脚步不断提速的情景中，水资源需求量不断增加，并且对水质也提出了高标准，这也是水厂发展进程中积极应用长距离输水管道的原因。
做好输水管道路径与管材选择工作是基础。
关键词：长距离；输水管；设计要点一、长距离输水管道的设计1、长距离输水管道工程的方案设计(1)长距离输水管道途经的地质地理环境比较复杂，有山川河流、公路丘陵等，也可能遇到沼泽、湿地等特殊的地质情况，所以在长距离输水管道工程方案的设计中，要坚持科学、安全、合理、性价比高的原则，结合地质地貌的实际情况做好输水方案的设计工作。
(2)在加压输水时，要结合输水管线的长度、自然地势高差情况以及地形因素的影响，做好工程施工方案的前期设计工作。
如果输水管道起、终点高差较大的情况下，可不仅仅采用单级输水的方式，这种方式会带来水泵扬程、功率过高，输水管道承压等级增大，从而提高工程建设投资，同时也会增加输水管道沿线管件压力等级，增大管线建设及维护成本。
在这种情况下，建议考虑多级加压输水方式，为长距离输水管道进行分阶段增压，这样不仅可降低水泵扬程及功率，同时可降低管道承压等级，节省投资。
2、长距离输水管道工程的线路设计(1)选择输水管道的输送线路，要尽量选择线路长度短，途中地质地理条件较好的路线。
避免因为沿途的地势起伏过大，需要增加土石工程建设工作量，增加投资成本。
要尽量选择避免穿越农田、林地等具有经济价值的地块，尽量避免征拆迁，以减少管线建设的土地赔偿费用。
(2))设计输水管道线路时，要避免穿越地质恶劣条件地区，比如经常发生山体缓坡、岩石塌方的路段，还要避免穿越河流、山川、沼泽地区，避免在铁路道路基础旁边、大型河流的泄洪地区进行管线建设。
若需穿越铁路、公路，则需特殊处理，如采用顶管施工等方案，并按铁路、公路管理单位要求设置相应的阀门等设施，以达到快速关闭输水管道的要求。
液化天然气(LNG)长距离管道输送技术
液化天然气（LNG）长距离管道输送技术近年来液化天然气已经成为我国城市重要保障能源，需求量逐渐加大。
与其他能源相比，液化天然气的物理性质具有一定的特殊性，运输难度较高，尤其在长距离运输中，既要保障运输安全也要降低运输损耗。
课题基于我国液化天然气长距离运输技术现状展开研究，结合大量的实践工作经验，提出了液化天然气长途运输技术的完善发展策略。
标签：液化天然气;长距离运输;工艺技术近年来我国天然气能源供应技术日渐成熟，射虎经济发展对天然气能源的需求量也随之增加，受天然气开采特点以及天然气物理特性决定，天然气矿一般远离市区，需要经过较长距离的输送环节才可以进入市场。
由于气体运输难度较高，同时存在较多的泄漏可能，现阶段我国采用低温液化技术，将天然气液化进行运输的工艺。
该工艺有效杜绝气体运输中存在的种种弊端，让天然气的长途运输成为了可能，但也带来了新的问题。
为了保障液化天然气物理性质的稳定，对运输管线的抗保温以及抗低温性能有较高的要求，同时在长距离运输时，需要在适当的距离范围内建立冷却站，确保液态天然气运输过程中温度的稳定。
导致液态天然气运输工艺初期成本投入较高，设备工艺维护成本较大。
有必要进一步的研究完善。
一、液化天然气长输管道输送的优点（一）管道等运输设备建设成本低受天然气的气体特点决定，天然气在长途运输中对管线的密封性能、抗压性能有很高的要求，不仅需要管线承压较高以保障运输速率，同时气体运输对于管线的密封要求更高，同时天然气属于易燃易爆气体，一旦发生泄漏现象后果十分严重，同时对天然气管线的检测难度较高，上述问题在4000千米以上的长输管线中体现的优美明显，而液化石油天然气则十分适合长途运输，液化后的石油天然气，在温度稳定的情况下，对管线密封性要求不高，同时一旦发生泄漏时，液态天然气在接触到常温空气后会迅速气化，其形态转变是有明显的视觉特征，有助于快速寻遭到泄漏地点，及时补救。
同时在相同的管线参数下，液态天然气的综合运输效率更低。
长距离输油气管道概述精品PPT课件
❖ 这是北美一条贯穿加 拿大和美国的原油输 送管道。它起自加拿 大的埃德蒙顿，向南 穿行2856千米到达 美国纽约的布法罗。 沿管道全线分布着一 系列的油泵站，它们 保持管道内每天有 3000多万升的原油 流量。
❖ 国外的海上输油管道敷设
❖ 美国和俄罗斯既是油气产出大国（美国占世界原 油产量的12％，俄罗斯占17％），又是油气消费大 国（美国占世界消费25％，俄罗斯占14％），美国 目前拥有油气管道近80万公里以上，占世界第一位， 俄罗斯拥有油气管道32万多公里，而且多采用 1420MM以上大口径管线，技术先进。
❖ 成品油管道的输送工艺，有单一油品的输送和多 种油品的顺序输送。对后一种，混油界面跟踪检测 和混油切割处理是成品油管道特有的一项工作。
❖ 珠江三角洲的成品油输油管道
3.国外长距离输油气管道现状
❖ 由于管道运输石油及其产品所具有的安全性和
低能耗，低价位，所以，各发达国家竞相发展管道 运输事业。从1865年美国建成第一条原油管道以来， 在二次世界中，长距离管道输送油品得到了快速发 展。国外长距离输油气管道有以下特点：
❖ 原油输送管道。油田开采出来的原油，从油井 经过油气集输管线进入集油站，进行油气分离，脱 水及稳定后进入油库，转入输油首站，再进入外输 管道输向目的地。
❖
油田油气集输现场
❖ 一条长距离外输原油管道，一般设有输油首站， 若干中间热泵站，泵站，加热站，清管站（多与泵 站组和）和输油末站。
管道基础知识
管道基础知识一、管道的组成原油长输管道的管线是原油运输的通道，如果把输油站比作人的心脏话，管线则是人的大动脉。
由管道本身和沿线的截断阀室、通过河流、公路、铁路、山谷的穿（跨）越设施、阴极保护装置、通讯与自控线路等组成。
①长输管道由钢管焊接而成，一般埋地敷设，为防止土壤对钢管的腐蚀，管外都包有防腐绝缘层，并采用电法保护措施。
长距离输油管道上每隔一定距离设有截断阀室，大型穿（跨）越构筑物两端也有，其作用是一旦发生事故可以及时截断管内油品，防止事故扩大并便于抢修。
通讯系统是长距离输油管道的重要设施，通讯方式包括微波、光纤与卫星通讯等。
②管道截断阀室截断阀一般设在管线重要流域两岸、人口稠密地区，或管线起伏较大的地域，其主要作用是管道出现爆管、穿孔等情况时，减少原油的泄漏，防止事态扩大。
根据国家现行的标准，上述地区必须安装截断阀，管线每30km也建议安装截断阀。
截断阀室根据地理位置、危险程度和设计要求等可分为手动阀室和自动阀室；也可分为有人值守阀室和无人值守阀室。
③管道穿越管道经过公路、铁路、河流及障碍物时，管道从下面穿过的一种方式。
目前，管道经过公路、铁路、河流及障碍物时，主要通过这种方法，如仪征至金陵的管线，采用穿越的方式过长江，穿越的总长度约为1200m；东临复线、鲁宁线过黄河，塘燕线过海河，均采用这种方式。
④管道跨越管道经过公路、铁路、河流及障碍物时，管道从上面跨过的一种方式。
但目前这种方式采用得比较少，主要在一些不通船的小型河流、水渠上使用。
⑤阴极保护装置管道一般均埋在地面1.2米以下，钢管的外壁采用绝缘防腐，为防止或减缓钢管的腐蚀速率，管道均采用强加电流的阴极保护形式。
局部区域外加牺牲阳极。
⑥水工保护装置管道经过河流、湖泊及特殊地形时，为了保证管道不被损毁而采取的设施，一般包括：稳管设施（压重块、混凝土覆盖层等）、过水堤、护坡、挡土墙、固定墩等设施，一般采用混凝土、石块、沙包等材料修建。
⑦管道三桩一牌标志管道应设置里程桩、测试桩、标志桩；里程桩应自首站0km起每1km设置1个；测试桩一般应每公里一个，并在管道穿跨越铁路、公路、河流、沟渠时增设穿跨越测试桩；标志桩包括穿（跨）越桩（河流、公路、铁路、隧道）、交叉桩（管道交叉、光缆交叉、电力电缆交叉）、分界桩、设施桩等；在同一地点设置的管道三桩应合并设置。
第四章--长距离输送管道工程施工(6)
长距离输送管道的划分：
• 1．位于厂矿、油田（区域边界线以外）、气 田（天然气处理厂、输气首站以外）油库所属 区域以外，且距离在25km以上的输油、输气 管道。
• 2．自水源地至厂矿（城市）第一个储水池之 间10km以上的钢制输水管道；自煤气制气厂 至城市第一个煤气站10km以上煤气输送管道。
• 3．河流、公路、铁路、光缆、电缆和其它障 碍物的穿跨越工程。
第二节 防腐管段安装
一、长输管道的概念
长距离输送管道由于距离长、管径大，在 平原、丘陵或山区等地段敷设，有时还要穿 （跨）越天然或人为障碍，如河流、湖泊、沼 泽、山谷、铁路、公路、地下电缆（光缆）或 管道等，因而施工比较复杂。此外，长距离输 送管道有专门的生产管理机构和系统的配套工 程，如长途通信，沿线布设各种站（场）和构 筑物，有独特的专业特点，因此，将其称谓长 距离输送管道。
• 1、土壤及岩石类别的确定： 土石方工程土壤及岩石类别的划分，依工程勘 测资料与（土壤及岩石分类表）对照后确定。
• 2、地下水位标高低及排（降）水方法。 • 3、沟槽挖填起止标高、施工方法及运距。 • 4、岩石开凿、爆破方法，石渣清运方法及运
距。 • 5、细土的来源、成品率及运距。
（二）土石方工程量计算的一般规则
• （2）、围堰筑岛，区别不同材料和回填方式 按“l00 m3”为计量单位计算。
五、管线土石方开挖回填预算编 制实例
• 例题一： • ××××管道工程第××标段要编制一份管沟
开挖及回填预算，该标段的地质情况如下： • 5010桩+3km—5012桩-100m之前为山前缓坡，
长约4.52km。本段地形缓慢升降，地势开阔， 地表有低矮植被。地层为角砾，中密-密实， 一般粒径3-18mm，夹薄层中粗砂及粉土，含 碎石约25%；母岩成分凝灰岩、花岗石，强风 化。级配较好，挖掘困难，厚度大于3.0m，未 揭穿，未见地下水，对钢结构腐蚀性等极为弱。
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含蜡量％（吸咐法）
10.7
胶 质％ 沥青质％ 含 硫％ 含 氮％
22.0 1.11 1.83 0.304
凝 点℃ 原油分类
26 含硫
冷湖 1995年
0.8042 1.46×10-6
南阳 1976年4月
0.8618 309×10-5υ30℃
82
大港 1974年6月
0.8826 1.7×10-5
〈42
41.14
30.20
9.78
0.07
胜利 1986年10月
0.8615 5.6×10-5
16.75
17.82
0.81 0.41
任丘 1986年10月
0.8754 4.9×10-5
23.24
14.02
0.31 0.38
孤岛 1986年10月
0.9460 4.98×10-4
7.0 32.9
7.8 2.06 0.52
油品名称
原油、汽油、溶剂油、煤油 苯
甲苯、二甲苯
最大允许浓度（毫克/升）
0.3 0.1 0.1
精品课件
我国主要原油的性质
称 原油性质
油田名
密度克/厘米3ρ20
运动粘度50℃米2／秒
闪点（开口）℃ 含蜡量％（吸咐法）
胶 质％
沥青质％ 含 硫％ 含 氮％
大庆 1986年10月
0.8618 2.4×10-5
类别
级 别 闪 点 油品名称
易燃液体 Ⅰ
２８
汽油、苯
Ⅱ
２８～４５
煤油、动力煤油
可燃液体 Ⅲ
４５～１２０ 柴油、燃料油
Ⅳ
１２０℃以上 润滑油、沥青
精品课件
原油的理化性质
燃点
当火焰接近时发生燃烧，且着火时间不少于５ 秒钟的最低温度
自燃点
无火焰，油品在空气中开始自行燃烧的最低温 度
精品课件
原油的理化性质
油品长输管道送知识
精品课件
原油的组成
油状可燃性液体，是多种烃类（烷烃、环烷烃、 芳香烃）和非烃类的复杂混合物 。
平均含碳量为84～87％，含氢量11～14％，比重 一般小于1,热值一般为43542.7～46054.8千焦／ 千克 。
液态碳氢化合物外，还有溶解的蜡、沥青质和胶 质等高分子化合物 。
15.39
1.9 0 0.02
12.8
0.272 0.148
13.14
0.12 0.23
-9
低硫 精品课件
51 低硫
28 低硫
原油性质的意义
根据这些资料可以考虑原油的各种输送方 法，经分析对比确定最合理的输送方案。
当原油作为商品时，它又是初步评价商品 优劣的根据。
原油的这些性质又是设计管路和油库必不 可少的基础数据。
精品课件
油气管道输送的发展概况
焊接与制管技术的提高
1928年电弧焊技术的问世以及无缝钢管的应用
第二次世界大战的需要
油气管道输送技术的第一次飞跃是在第二次世界大战期间。当时由于战争的需要， 美国急需将西南部油田生产的油品运往东海岸，但由于德国潜艇对油轮的袭击， 海上运输受到严重威胁。为了战争的需要，美国于1942年抢建了一条从得克萨斯 到宾夕法尼亚的原油输送管道。管道直径达到600 ㎜, 在当时是最大的，长为 2000多千米，输量为1500×104t/a。
精品课件
原油的理化性质
蒸气压
油品的蒸汽与液相成平衡状态时所产生的压力 油品的蒸汽压是衡量挥发性的重要指标 。发生
蒸发损失，将使原油数量减少，质量变劣 。
精品课件
原油的理化性质
毒性
原油及油品的蒸气对人的机体产生有害的作用，称为 毒性。在清洗和检修油罐时，以及通风不良的环境内 ，人们由于吸入一定量的石油蒸气，有可能造成急性 中毒。
精品课件
油气管道输送的发展概况
我国油气管道输送的产生：
我国是世界上最早使用管子输送液体的国家， 早在秦代就用打通竹节的竹筒连接起来输送卤 水，到了蜀汉时代，又用以输送天然气。
1958年建设了第一条原油输送管道，从新疆克 拉玛依油田到独山子炼油厂，全长147 ㎞,管径 150 ㎜。随后，又于1963年建设了第一条天然 气输送管道。该管道从重庆巴县石油沟气田至 重庆孙家湾，简称巴渝线。
精品课件
油气管道输送的发展概况
世界第一条输油管道 ：1865年10月美国修 建了世界上的第一条输油管道，该管道直 径为50 ㎜,长9.7Km输送能力为二万吨/年。
世界第一条工业输气管道 ：1886年美国建 设了世界第一条工业规模输气管道，该管 道从宾夕法尼亚州的凯恩到纽约州的布法 罗，全长140 ㎞,管径为200 ㎜ 。
精品课件
长输管道缺点
输送方式不灵活 钢材耗量大 辅助设备多 适于定点、定量的单向输送
精品课件
原油的理化性质
密度、重度与比重
高程与重度有直接关系，决定管路静压
粘度及粘－温关系
直接决定输送动力及方式是否需要加热
比热和发热量（热值）
原油的比热关系到加热所需的热负荷
导热系数
导热系数关系油品传热计算（如确定油罐加热器面积 等）
精品课件
原油的理化性质
蜡熔点、析蜡点、凝固点
蜡熔点：固态－－液态 析蜡点：静止状态下开始析出蜡 凝固点：完全丧失流动性
这三个物性，直接关系到确保热原油的理化性质
闪点、燃点、自燃点、爆炸极限及油品的蒸 气压
油气混合物与火焰接近，能自行闪火但又立即熄 灭的最低温度 。
克拉玛依 1986年10月
0.8678 1.923×10-5
5.12
0.56 0.13
凝 点℃ 原油分类
31.5 低硫
24.5 含硫
36.0 低硫
精品课件
-2 高硫
-23.5 低硫
我国主要原油的性质
称 原油性质
油田名
密度克／厘米3ρ20
运动粘度50℃米2／秒
闪点（开口）℃
江汉 1975年6月
0.8735 2.09×10-5
爆炸极限
当油气混合物达到一 定的浓度范围时，一 旦接触火源，这种混 合气就剧烈燃烧，发 生爆炸 。
油气混合物在空气中 的最低比例－－下限
油气混合物在空气中 的最高比例－－上限
体
可燃物 名称 下
积百分 比
限上 限
天 然 气 5.0
汽油（原油）
1.1
煤油
2.0
氢
9.5
16.0 6.0 3.0 66.3
精品课件
油品运输方式
原油输送方式
公路（目前以配送 成品油、LNG LPG为主）
海（水）路 （国际贸易）
管道
油田、炼厂等短 长距离、大口径、
距离、小口径管道
高压力管道
精品课件
长输管道优点
长距离：可达数千公里 直径大：1000mm以上 输量大：可达千万吨以上 能耗低 便于管理，易实现自动化 埋地铺设不受地形地物影响，缩短运输距离 封闭安全，不受自然因素影响 长期稳定输送