交通運(yùn)輸學(xué)-管道運(yùn)輸系統(tǒng)課件

1、2022/7/24第八章管道運(yùn)輸系統(tǒng)管道運(yùn)輸系統(tǒng)概述管道輸送工藝第一節(jié)第二節(jié)管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制與管理第三節(jié)管道運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第四節(jié)管道運(yùn)輸系統(tǒng)前景展望第五節(jié) 第一節(jié)管道運(yùn)輸系統(tǒng)概述管道運(yùn)輸系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程及其優(yōu)點(diǎn)和局限性分析管道運(yùn)輸系統(tǒng)基本設(shè)施管道運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展一二三小節(jié)管道運(yùn)輸是繼鐵路、公路、水路和航空之后的第五種運(yùn)輸方式。 管道運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)際包括管輸介質(zhì)的運(yùn)輸和存儲(chǔ)。對(duì)于石油行業(yè)，它包括油氣集輸和油氣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸、各轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐的儲(chǔ)存和裝卸等，是連接產(chǎn)、運(yùn)、銷(xiāo)各環(huán)節(jié)的紐帶。 管道運(yùn)輸系統(tǒng)有許多區(qū)別于其他運(yùn)輸方式的特點(diǎn)： 1.運(yùn)行地點(diǎn)連續(xù)、物料基本固定 管道既是貨物的通道也是輸送工具，在正常情況下

2、管道運(yùn)輸都是連續(xù)地進(jìn)行，受管道的限制運(yùn)輸?shù)牡攸c(diǎn)和路由不能變化。 2.管道的形式和輸送方式存在差別 原油管道主要承擔(dān)油源到煉廠之間的運(yùn)輸，管道的口徑大、分支少、輸油量大、品種少、分輸注入少。 一、管道運(yùn)輸系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程及其優(yōu)點(diǎn)和局限性分析 3.管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn) 1）管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn) （1）基本不占用土地：長(zhǎng)距離輸送管道主要是埋地敷設(shè)，管道上方仍可耕作。 （2）可靠性好：氣候變化對(duì)埋地管道影響不大，管道可以常年運(yùn)行，具有高度的可靠性。 （3）投資少：一條DN700（700mm直徑）的管道基本與一條鐵路的運(yùn)力相當(dāng)，前者的投資要低很多。 （4）效率高：管道運(yùn)輸是通過(guò)增壓設(shè)備驅(qū)動(dòng)物料流動(dòng)達(dá)成運(yùn)輸?shù)哪康模淠?/p>

3、量的利用率遠(yuǎn)高于公路、鐵路和空運(yùn)。一、管道運(yùn)輸系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程及其優(yōu)點(diǎn)和局限性分析 （5）損耗低：現(xiàn)代的油氣管道都采用密閉（與外界隔絕）的輸送方式，在輸送過(guò)程中幾乎沒(méi)有損耗。 2）管道運(yùn)輸?shù)木窒扌?（1）主要適用于大量、單向、定點(diǎn)運(yùn)輸，不如車(chē)、船運(yùn)輸靈活。 （2）管道口徑與輸量相關(guān)性強(qiáng)輸量調(diào)節(jié)范圍小，輸油管道不宜停輸。 （3）管存物料不能取代。一、管道運(yùn)輸系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程及其優(yōu)點(diǎn)和局限性分析 管道運(yùn)輸系統(tǒng)與其他運(yùn)輸系統(tǒng)具有很大的差異性，其中最主要的差別在于：管道運(yùn)輸系統(tǒng)中，運(yùn)輸工具都是固定的，不需要憑借運(yùn)輸工具的移動(dòng)來(lái)完成運(yùn)輸任務(wù)， 因此，管道運(yùn)輸系統(tǒng)所需的基本設(shè)施也異于其他運(yùn)輸系統(tǒng)。 圖 8-1 長(zhǎng)

4、距離輸油管道的流程示意圖1井場(chǎng) 2輸油站 3來(lái)自油田的輸油管道 4首站灌區(qū)和泵房 5全線(xiàn)調(diào)度中心 6清管器發(fā)放室 7首站鍋爐房 8微波通信塔 9線(xiàn)路閥室 10維修隊(duì)員住所 11中間輸油站 12穿越鐵路 13穿越河流 14跨越工程 15車(chē)站 16煉油廠 17火車(chē)裝油棧橋 18油輪碼頭二、管道運(yùn)輸系統(tǒng)基本設(shè)施 凡是用于接收儲(chǔ)存和發(fā)放原油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和單位都稱(chēng)為油庫(kù)。 不同類(lèi)型的油庫(kù)其功能也不相同，大體上可以分為以下幾種： 1.油田用于集積和中轉(zhuǎn)原油 油田原油庫(kù)和海上采油設(shè)置的油庫(kù)其功能就是收集油井生產(chǎn)的原油，并將原油凈化、穩(wěn)定、調(diào)和后，用鐵路油罐車(chē)裝車(chē)外運(yùn)或用長(zhǎng)輸管道向外輸油。這種油庫(kù)儲(chǔ)存品種

5、單一，收發(fā)量大，周轉(zhuǎn)頻繁。 2.油料銷(xiāo)售部門(mén)用于平衡消費(fèi)流通領(lǐng)域 油料銷(xiāo)售部門(mén)的分配油庫(kù)和部隊(duì)的供應(yīng)油庫(kù)都是直接面向消費(fèi)單位的油料流通部門(mén)，它們的主要功能是要保證油料供應(yīng)，滿(mǎn)足市場(chǎng)和部隊(duì)需要。二、管道運(yùn)輸系統(tǒng)基本設(shè)施 3.企業(yè)用于保證生產(chǎn) 煉油廠、石油化工廠的原油庫(kù)、半成品和成品油庫(kù)以及機(jī)場(chǎng)、港口、發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)火車(chē)的機(jī)務(wù)段等油庫(kù)是企業(yè)附屬油庫(kù)，這些油庫(kù)的主要功能是要保證企業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 4.儲(chǔ)備部門(mén)用于戰(zhàn)略或市場(chǎng)儲(chǔ)備，以保證非常時(shí)期或市場(chǎng)調(diào)節(jié)需要 儲(chǔ)備油庫(kù)的主要功能是為國(guó)家或企業(yè)儲(chǔ)存一定數(shù)量的備用油料，以保證企業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)穩(wěn)定以及緊急情況下的用油。 二、管道運(yùn)輸系統(tǒng)基本設(shè)施 1.管道發(fā)展

6、概述 管道輸送的起源可以追溯到公元16世紀(jì),我國(guó)古代熬鹽工人將自流井天然氣利用竹木管運(yùn)輸,開(kāi)啟了天然氣熬鹽的時(shí)代。 現(xiàn)代管道運(yùn)輸始于19世紀(jì)中葉，1859年8月，美國(guó)賓夕法尼亞州的泰特斯維爾打出第一口油井，開(kāi)始了油溪地區(qū)的石油開(kāi)發(fā)。 2.我國(guó)油氣管道建設(shè)的主要發(fā)展歷程 （1）原油管道 （2）成品油管道 （3）天然氣管道三、管道運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展 第二節(jié)管道輸送工藝管道分類(lèi)輸油管道輸送工藝輸氣管道輸送工藝一二三小節(jié) 輸送管道常按所輸送的物品不同而分為：原油管道、成品油管道、天然氣管道和固體料漿管道（前兩類(lèi)常統(tǒng)稱(chēng)為油品管道或輸油管道）。 1.原油管道 原油的性質(zhì)差別非常大，不同地區(qū)所產(chǎn)油品其黏度可能相

7、差成千上萬(wàn)倍，凝固點(diǎn)溫度可能相差5060 。 用管道輸送時(shí)，要針對(duì)所輸原油的物性，采用不同的輸送工藝。 2.成品油管道 成品油管道輸送汽油、煤油、柴油、航空煤油和燃料油，以及從油氣中分離出來(lái)的液化石油氣等成品油（油品）。每種成品油在商業(yè)上有多種牌號(hào)，常采用在同一條管道中按一定順序輸送多種油品的工藝，成品油沿管道單向輸送，這種工藝能保證油品的品質(zhì)和準(zhǔn)確地分批運(yùn)到交油點(diǎn)，如同鐵路的車(chē)站。一、管道分類(lèi) 3.天然氣管道 輸送天然氣和油田伴生氣的管道，包括集氣管道、輸氣干線(xiàn)和供配氣管道。就長(zhǎng)距離運(yùn)輸而言，輸氣管道系指高壓、 大口徑的輸氣干線(xiàn)。這種輸氣管道約占全世界管道總長(zhǎng)的50。 4.固體料漿管道 固體

8、料漿管道是20世紀(jì)50年代中期發(fā)展起來(lái)的，70年代初已建成能輸送煤炭料漿管道，其輸送方法是將固體粉碎，摻水制成漿液，再用泵按液體管道輸送工藝進(jìn)行輸送。 運(yùn)輸管道按用途不同又可分為集輸管道、輸油（氣）管道和配油（氣）管道3種。一、管道分類(lèi) 輸送管道常按所輸送的物品不同而分為：原油管道、成品油管道、天然氣管道和固體料漿管道（前兩類(lèi)常統(tǒng)稱(chēng)為油品管道或輸油管道）。 1.輸油管道的水力、熱力特性 油品在管道輸送過(guò)程中因克服高程差及摩擦損失而壓力下降，因散熱至周?chē)h(huán)境而溫度下降。一定意義上講，管道輸送的過(guò)程就是壓能與熱能的供給與消耗的過(guò)程。因此，管道的水力、熱力特性是輸油管道工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制的核心問(wèn)題。

9、 1）輸油管道的水力特性 輸油管道的壓能消耗主要有兩部分，一部分用于克服地形高差，另一部分是摩擦損失。二、輸油管道輸送工藝 2）輸油管道的熱力特性 當(dāng)管內(nèi)油溫高于環(huán)境溫度時(shí)，輸送過(guò)程中管內(nèi)油流向外散熱并使溫度按指數(shù)規(guī)律下降。圖 8-3 不同輸量下的沿線(xiàn)溫降曲線(xiàn)二、輸油管道輸送工藝 3）不加熱輸送的特點(diǎn) 對(duì)于黏度和凝點(diǎn)均較低的油品，一般采取不加熱輸送方式（如大多數(shù)國(guó)外原油、成品油等）。不加熱輸送的管內(nèi)油品，在進(jìn)入管道不久，其油品溫度就與環(huán)境溫度趨于相同。 但當(dāng)管道輸量較大、流速較高時(shí)，由于油流與管壁摩擦，會(huì)使油流溫度升高。對(duì)于在高寒地區(qū)輸送原油，這是可利用的，但對(duì)于輕質(zhì)原油及成品油管道是要避免的

10、。 4）加熱輸送的特點(diǎn) 對(duì)于易凝、高黏原油，因其油品的凝固點(diǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度，或在環(huán)境溫度下油品的黏度很高，必須采取措施以降凝、降黏。加熱輸送是一種常用的方法，即在管輸過(guò)程中，隨著油流溫度的降低，適時(shí)地通過(guò)加熱站對(duì)油品進(jìn)行再加熱。二、輸油管道輸送工藝 2.輸油泵站的連接方式 長(zhǎng)距離管道各泵站間相互聯(lián)系的方式（也稱(chēng)輸油管道的輸送方式）主要有3種，即：“ 通過(guò)油罐” 輸送方式、“ 旁接油罐” 輸送方式以及“從泵到泵”輸送方式，如圖所示。 圖 8-4 輸油管道的3種輸送方式二、輸油管道輸送工藝 1）“ 通過(guò)油罐”方式 來(lái)油先進(jìn)入油罐，再被輸油泵從油罐中抽出、加壓后輸往下站，其特點(diǎn)是油品全部通過(guò)油罐。該

11、方式可避免各種雜質(zhì)和管道內(nèi)空氣直接進(jìn)入輸油泵，但是操作繁雜、輕質(zhì)油品在油罐蒸發(fā)損耗大。 2）“ 旁接油罐” 方式 來(lái)油同時(shí)進(jìn)入油罐和輸油泵，經(jīng)加壓輸入下站，只有少量油品進(jìn)出油罐。調(diào)節(jié)輸油量的變化，輕質(zhì)油品的蒸發(fā)損耗明顯減少。 3）“ 密閉輸送” 方式中間站不接入連通大氣的油罐，來(lái)油直接進(jìn)入輸油泵，全線(xiàn)是一個(gè)密封管道輸送系統(tǒng)。“ 密閉輸送” 方式是最先進(jìn)的輸油技術(shù)，具有明顯的三大優(yōu)點(diǎn)：無(wú)輕質(zhì)油品蒸發(fā)損失、省去沿線(xiàn)油罐投資和充分利用輸油泵的剩余壓能。二、輸油管道輸送工藝 3.輸油管道的泵機(jī)組 為管道提供壓能的是沿線(xiàn)各泵站的輸油泵， 用串聯(lián)或并聯(lián)方式連接的單級(jí)和多級(jí)離心泵（往復(fù)活塞泵、旋轉(zhuǎn)式容積泵也

12、曾使用過(guò)）。動(dòng)力可以用電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、大型柴油機(jī)、柴油發(fā)電裝置、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。 4.管道系統(tǒng)工作點(diǎn) 1）泵站特性 2）管道水力特性 3）系統(tǒng)工作點(diǎn)圖 8-5 泵站與管道的工作點(diǎn)二、輸油管道輸送工藝 5.管道的供熱設(shè)備 加熱系統(tǒng)是加熱輸送管道的關(guān)鍵設(shè)備,也是主要的耗能對(duì)象.對(duì)輸油管道加熱爐的要求是熱效率高、流動(dòng)阻力小,能適應(yīng)管道輸送量變化,可長(zhǎng)期安全運(yùn)行。 6.最優(yōu)管道直徑 同公路建設(shè)一樣，管徑越大，輸送量越大。 一般地講，在一定壓力等級(jí)下，對(duì)于某一輸送量，存在一個(gè)最小管徑，同時(shí)，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，還在一個(gè)最優(yōu)管徑。圖 8-6 一定管道某一輸送量時(shí)的最佳管徑二、輸油管道輸送工藝 7.泵

13、站布置 油品在輸油首站加壓進(jìn)入管道后，在流動(dòng)中要克服摩擦阻力，能量不斷減少，長(zhǎng)距離輸送油品，必須建立中間加壓泵站。每個(gè)泵站供給油品的最大壓力能，受泵的管材性能和強(qiáng)度的限制。輸送距離越長(zhǎng)，所需的中間泵站越多。 8.不同油品的管道順序輸送 在同一管道內(nèi)，按一定順序連續(xù)地輸送幾種油品，這種輸送方式稱(chēng)為順序輸送。輸送成品油的長(zhǎng)距離管道一般都采用這種輸送方式。用同一條管道輸送幾種不同品質(zhì)的原油時(shí)，為了避免不同原油的摻混導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)原油“ 降級(jí)”，或?yàn)榱吮ＷC成品油的品質(zhì)，也采用順序輸送。二、輸油管道輸送工藝 9.易凝高黏原油的輸送工藝 我國(guó)各油田所產(chǎn)原油按其流動(dòng)性質(zhì)可分為兩大類(lèi)：第一大類(lèi)是輕質(zhì)原油，這在我國(guó)原

14、油產(chǎn)量中只占很小的份額，第二大類(lèi)是易凝高黏原油，包括含蠟量較高的高凝點(diǎn)原油。 對(duì)于這種高黏易凝原油，可采用以下方法輸送。 1）加熱輸送工藝 升高溫度可以降低黏度改善原油的流動(dòng)性，因此常采用加熱的方法輸送這類(lèi)原油。 2）含蠟原油的改性輸送工藝 原油改性輸送即是通過(guò)一定方法改善原油的流動(dòng)性。 3）稠油的降黏輸送工藝 （1）稠油的稀釋輸送。 （2）稠油的乳化降黏輸送。二、輸油管道輸送工藝 天然氣產(chǎn)地（氣田）往往遠(yuǎn)離天然氣消費(fèi)中心，因此在整個(gè)天然氣工業(yè)體系中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是運(yùn)輸問(wèn)題。與輸油不同，天然氣的管道輸送必然是上、中、下游一體化的，開(kāi)采、收集、處理、運(yùn)輸和分配是在統(tǒng)一的連續(xù)密閉的系統(tǒng)中進(jìn)行的。

15、 1.天然氣的基本性質(zhì)與管輸氣質(zhì)要求 1）天然氣的密度。 2）天然氣的黏度。 3）天然氣的含水量與露點(diǎn)。 4）管輸天然氣的氣質(zhì)要求。 管輸天然氣是指進(jìn)入干線(xiàn)輸氣管道的凈化天然氣，也可稱(chēng)為商品天然氣。三、輸氣管道輸送工藝 2.輸氣管段的水力特性 輸氣管段的水力特性是指其流量與壓力隨軸向位置與時(shí)間的變化規(guī)律以及流量與壓力的關(guān)系。 根據(jù)輸氣管道的運(yùn)行參數(shù)（流量、壓力、溫度等）是否隨時(shí)間變化，可以將其工況分為穩(wěn)態(tài)工況與非穩(wěn)態(tài)工況（又稱(chēng)瞬態(tài)工況）。 3.輸氣管段的熱力特性與水合物 1）熱力特性 輸氣管段的熱力特性也是指其沿線(xiàn)的溫度變化規(guī)律。圖 8-9 給出了油管和氣管的溫降曲線(xiàn)（To為環(huán)境溫度、TQ為起

16、點(diǎn)溫度、TZ為終點(diǎn)溫度）。 2）水合物 水合物是天然氣的某些組分。圖 8-9 溫降曲線(xiàn)-輸氣管，- 輸油管三、輸氣管道輸送工藝 4.壓縮機(jī)組與壓氣站 壓縮機(jī)和與之配套的原動(dòng)機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為壓縮機(jī)組。壓縮機(jī)組是干線(xiàn)輸氣管道的主要工藝設(shè)備，同時(shí)也是壓氣站的核心部分。壓氣站的基本功能是利用壓縮機(jī)提高氣體的壓力，以滿(mǎn)足管道沿線(xiàn)的供氣流量與壓力要求。 1）壓縮機(jī) 目前在干線(xiàn)輸氣管道上采用的輸氣壓縮機(jī)有兩種類(lèi)型，即往復(fù)式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)。根據(jù)兩種壓縮機(jī)的特點(diǎn)，往復(fù)式壓縮機(jī)主要適用于中、小流量而壓縮比較高的場(chǎng)合。離心式壓縮機(jī)主要適用于大、中排量而壓縮比較低的場(chǎng)合。 2）原動(dòng)機(jī) 干線(xiàn)輸氣管道上用于驅(qū)動(dòng)輸氣壓縮機(jī)的

17、原動(dòng)機(jī)有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)，其中用得最多的是燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，它們的主要優(yōu)勢(shì)是直接利用管道中輸送的天然氣作為燃料，因而不受能源供應(yīng)的制約。三、輸氣管道輸送工藝 5.壓氣站及其與管路的匹配 輸氣管道上配置了輸氣壓縮機(jī)的站場(chǎng)稱(chēng)為壓氣站或壓縮機(jī)站。壓氣站中的主要工藝設(shè)備是壓縮機(jī)組，此外，通常還包括氣體除塵器、氣體冷卻器、清管裝置等工藝設(shè)施。 在管道起、終點(diǎn)及沿線(xiàn)進(jìn)氣、分氣點(diǎn)的某些條件為給定的前提下，一條輸氣管道的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行參數(shù)主要取決于全線(xiàn)各管段的特性、每個(gè)壓氣站中各臺(tái)運(yùn)行的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、特性及其連接方式，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓氣站與管路的匹配。 6.供氣系統(tǒng)調(diào)峰 1）調(diào)峰概念

18、 供氣流量與用氣流量并不是在任何時(shí)候都是平衡的，由此就提出了所謂供氣調(diào)峰問(wèn)題：設(shè)法消除供氣流量與用氣流量的不平衡。三、輸氣管道輸送工藝 2）LNG調(diào)峰 眾所周知,天然氣在通常的溫度、壓力范圍內(nèi)為氣態(tài).然而,當(dāng)溫度降低到-161以下時(shí)，其在常壓下就轉(zhuǎn)化為液態(tài)，即LNG。 3）長(zhǎng)輸管道末段儲(chǔ)氣 一條輸氣管道的末段是指從該管道的最后一個(gè)壓氣站到干線(xiàn)終點(diǎn)的管段。 管道末段儲(chǔ)氣能力是指其最大與最小氣體充裝量之差。 輸氣管道末段的儲(chǔ)氣能力與管道的橫截面積成正比，因此，增大管徑是提高末段儲(chǔ)氣能力的有效方法。 三、輸氣管道輸送工藝 第三節(jié)管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制與管理小節(jié)概述管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制系統(tǒng)一二管道運(yùn)輸生

19、產(chǎn)運(yùn)行控制方法三運(yùn)行計(jì)劃編制四安全運(yùn)行與節(jié)能五 管道生產(chǎn)管理是指管道運(yùn)行過(guò)程中利用技術(shù)手段對(duì)管道運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)行統(tǒng)一指揮和調(diào)度，以保證管道在最優(yōu)化狀態(tài)下長(zhǎng)期安全而平穩(wěn)地運(yùn)行，從而獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)組織工作。 它包括管道輸送計(jì)劃管理、管道運(yùn)行控制與輸送技術(shù)管理、管道輸送設(shè)備管理和管道線(xiàn)路管理，前兩項(xiàng)又統(tǒng)稱(chēng)管道運(yùn)行管理，是生產(chǎn)管理的中心（也稱(chēng)管道調(diào)控中心）。 管道輸送計(jì)劃管理是指根據(jù)管道所承擔(dān)的運(yùn)輸任務(wù)和管道設(shè)備狀況編制合理的運(yùn)行計(jì)劃，以便有計(jì)劃地進(jìn)行生產(chǎn)。一、概述 管道運(yùn)行控制與輸送技術(shù)管理 是指根據(jù)管道輸送的貨物特性，確定輸送方式、工藝流程和管道運(yùn)行的基本參數(shù)等，以實(shí)現(xiàn)管道生產(chǎn)最優(yōu)化。 管道輸

20、送設(shè)備管理 是指對(duì)管道站、庫(kù)的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和修理，以保證管道的正常運(yùn)行。 管道線(xiàn)路管理 是指對(duì)管道線(xiàn)路進(jìn)行管理，以防止線(xiàn)路受到自然災(zāi)害或其他因素的破壞。一、概述 管道是一個(gè)點(diǎn)多、面廣、線(xiàn)長(zhǎng)，上下游相互影響，且具有自平衡能力的系統(tǒng)。管道中的每一點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響整個(gè)管道的運(yùn)行參數(shù)。 目前，在油氣管道上普遍應(yīng)用SCADA系統(tǒng)。 油氣管道SCADA系統(tǒng)主要由控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程終端裝置（Remote Terminal Unit，RUT）、數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成，屬于分散型控制系統(tǒng)。 現(xiàn)代的SCADA系統(tǒng)控制層次通常為三級(jí)：控制中心級(jí)、站控級(jí)和設(shè)備控制級(jí)，在某些大型管道系統(tǒng)中還設(shè)有分中心控制級(jí)。

21、二、管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制系統(tǒng)圖 8-11 西氣東輸管道 SCADA站控系統(tǒng)硬件配置圖二、管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制系統(tǒng) 1.輸油管道工況的調(diào)節(jié) 要改變長(zhǎng)輸管道的輸送量時(shí)，為了完成輸油任務(wù)、維持管道的穩(wěn)定和高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。改變泵站的耗能或供能特性，均可以調(diào)節(jié)輸油管道的工況。 2.輸氣管道工況的調(diào)節(jié) 同樣，要改變長(zhǎng)輸氣管道的輸送量時(shí)，為了完成輸氣任務(wù)、維持管道的穩(wěn)定和高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 3.輸油管道的水擊及控制 輸油管道密閉輸送的關(guān)鍵之一是解決“ 水擊”問(wèn)題。三、管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制方法 4.清管 清管是保證輸油、氣管道能夠長(zhǎng)期在設(shè)計(jì)輸送量下安全運(yùn)行的基本措施之一。原油

22、管道的清管，不僅是在輸油前清除遺留在管內(nèi)的機(jī)械雜質(zhì)等堆積物，還要在輸油過(guò)程中清除管內(nèi)壁上的石蠟、油砂等凝聚物。 5.管道的泄漏檢測(cè)技術(shù) 管道泄漏檢測(cè)主要有兩個(gè)目的：一是防止泄漏對(duì)人及環(huán)境造成危害和污染。二是管道輸送流體的泄漏損失。 可以說(shuō)泄漏檢測(cè)系統(tǒng)是一種一旦管道發(fā)生事故，即可將損失控制在最小范圍內(nèi)的安全設(shè)備，其檢漏裝置應(yīng)具有以下功能： （1）能夠準(zhǔn)確可靠地檢測(cè)出泄漏。 （2）檢漏范圍寬，并能精確測(cè)出泄漏位置。 （3）檢漏速度快。 （4）檢漏裝置易調(diào)整維修。三、管道運(yùn)輸生產(chǎn)運(yùn)行控制方法 調(diào)度是將短期生產(chǎn)計(jì)劃付諸實(shí)施的具體安排，調(diào)度計(jì)劃是企業(yè)內(nèi)部在短期內(nèi)組織生產(chǎn)活動(dòng)的行動(dòng)依據(jù)。在原油、成品油及天

23、然氣的管道生產(chǎn)運(yùn)行管理中均需要制訂相應(yīng)的運(yùn)行計(jì)劃。 1.運(yùn)行計(jì)劃編制的目的 順序輸送多種油品且多點(diǎn)分輸（注入）的成品油管道的調(diào)度管理涉及油源、銷(xiāo)售、管道系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與優(yōu)化問(wèn)題，制訂能夠滿(mǎn)足委托方及接收方客戶(hù)的需求并確保管道安全、高效運(yùn)營(yíng)的運(yùn)行計(jì)劃，是調(diào)度管理中最為核心的任務(wù)。 2.運(yùn)行計(jì)劃編制的基礎(chǔ) 編制輸送計(jì)劃的基本條件是： （1）根據(jù)輸送對(duì)象確定出合理的輸送順序。 （2）盡可能滿(mǎn)足所有委托者的要求。 （3）能夠適應(yīng)管道運(yùn)行的水力條件和達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行。四、運(yùn)行計(jì)劃編制 3.運(yùn)行計(jì)劃分類(lèi) 從運(yùn)行時(shí)間上，輸送計(jì)劃又分為月計(jì)劃、10日輸送計(jì)劃以及24（或48）h輸送計(jì)劃。 4.運(yùn)行計(jì)劃編制軟件 為了能

24、很好地完成輸送分輸任務(wù)，調(diào)度計(jì)劃人員需利用輔助工具提前編制合理的管道運(yùn)行調(diào)度計(jì)劃。 目前，世界上的大型成品油管道的分輸調(diào)度計(jì)劃的制訂都是由計(jì)算機(jī)協(xié)助完成的。四、運(yùn)行計(jì)劃編制 油、氣管道的優(yōu)化運(yùn)行不僅應(yīng)在滿(mǎn)足管道沿線(xiàn)市場(chǎng)需求的條件下，最充分利用管道通過(guò)能力，降低能耗費(fèi)用，而且要減少各種損失，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。使管道安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行是管道經(jīng)營(yíng)者的追求目標(biāo)。 管道運(yùn)行費(fèi)用中，動(dòng)力費(fèi)用和人工費(fèi)用通常是主要的兩項(xiàng)。動(dòng)力費(fèi)用優(yōu)化應(yīng)保證各管輸商品在輸送計(jì)劃預(yù)定的時(shí)間到達(dá)目的地，同時(shí)使動(dòng)力費(fèi)用最小。減少動(dòng)力費(fèi)用就是要確定輸送時(shí)優(yōu)化的全線(xiàn)運(yùn)行設(shè)備的配置。五、安全運(yùn)行與節(jié)能 第四節(jié)管道運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 管

25、道運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)包括多學(xué)科內(nèi)容，由于管道本身的輸送能力受到設(shè)備、地形、溫度等諸多外在因素的限制，因此在初期規(guī)劃時(shí)，就必須妥善考慮。 如果規(guī)劃時(shí)未詳加注意,則在興建完成之后將造成難以彌補(bǔ)的缺陷嚴(yán)重地影響輸送安全,其次整條管道是路線(xiàn)兼運(yùn)輸工具，在維護(hù)上必須借助相關(guān)專(zhuān)業(yè)科技。 第五節(jié)管道運(yùn)輸系統(tǒng)前景展望小節(jié)我國(guó)管油氣道運(yùn)輸系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)展望一二 我國(guó)大規(guī)模管道建設(shè)遲于發(fā)達(dá)國(guó)家30多年，20世紀(jì)90年代以后進(jìn)入管道高速發(fā)展時(shí)，如今已建成各類(lèi)油氣管道總長(zhǎng)度約15萬(wàn)km成為管道大國(guó)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展形成了自己的技術(shù)特點(diǎn)，擠入了管道技術(shù)世界強(qiáng)國(guó)之林。 1.管道建設(shè) 高壓力、大管徑、新材料是我國(guó)管道建設(shè)的特點(diǎn)。 2.管道的通