物流設(shè)施與設(shè)備第六章

1、物流設(shè)備與設(shè)備第六章 管道運(yùn)輸設(shè)備第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述1861年在美國(guó)賓夕法尼亞洲最初運(yùn)用木制油槽從油礦把原油保送至聚油塔，后改制以鐵管替代。世界上第一條適用運(yùn)輸管道，是美國(guó)于1957年在西弗吉尼亞州建成的水力輸煤管道，全長(zhǎng)110公里，管道直徑254毫米，每年運(yùn)輸100萬(wàn)噸煤。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述管道運(yùn)輸業(yè)是中國(guó)新興運(yùn)輸行業(yè)，是即鐵路、公路、水運(yùn)、航空運(yùn)輸之后的第五大運(yùn)輸業(yè)，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開(kāi)展中起著非常重要的作用。管道運(yùn)輸是利用地下管道將原油、天然氣、廢品油、礦漿、煤漿都介質(zhì)送到目的地。2006年末，全國(guó)輸油氣管道里程為48226公里，其中輸油管24公里，輸氣管24090公里。2006年

2、底，管道輸油氣才干為66948萬(wàn)噸/年，其中輸油才干57530萬(wàn)噸/年，輸氣才干9418千萬(wàn)立方米/年。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述2007年，中國(guó)已建油氣管道的總長(zhǎng)度約6萬(wàn)千米，其中原油管道1.7萬(wàn)千米，廢品油管道1.2萬(wàn)千米，天然氣管道3.1萬(wàn)千米。中國(guó)已逐漸構(gòu)成了跨區(qū)域的油氣管網(wǎng)供應(yīng)格局。隨著中國(guó)石油企業(yè)“走出去戰(zhàn)略的實(shí)施，中國(guó)石油企業(yè)在海外的協(xié)作區(qū)塊和油氣產(chǎn)量不斷添加，海外份額油田或協(xié)作區(qū)塊的外輸原油管道也得到了開(kāi)展。 .第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述世界管道物流運(yùn)輸?shù)拈_(kāi)展現(xiàn)狀采用管道運(yùn)輸和分送固、液、氣體的想象曾經(jīng)有幾百年的歷史了，現(xiàn)有的城市自來(lái)水、暖氣、煤氣、石油和天然氣保送管道、排污管道可以看作

3、管道物流的原始方式。目前固體貨物的保送管道正在興起，這類(lèi)管道物流運(yùn)輸方式可分為氣力保送管道、漿體保送管道、囊體運(yùn)輸管道。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述中國(guó)俄羅斯日本 石油管道之爭(zhēng).第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述中國(guó)俄羅斯日本 石油管道之爭(zhēng).第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述氣力保送管道在20世紀(jì)，開(kāi)場(chǎng)經(jīng)過(guò)管道采用氣力或水力的方法來(lái)運(yùn)輸顆粒狀的大批量貨物，氣力管道保送是利用氣體為傳輸介質(zhì)，經(jīng)過(guò)氣體的高速流動(dòng)來(lái)攜帶顆粒狀或粉末狀的物質(zhì)?？杀Ｋ偷奈镔|(zhì)種類(lèi)通常有煤炭和其它礦物、水泥、谷物、粉煤灰以及其它固體廢物等等。第一個(gè)氣力管道保送系統(tǒng)是1853年在英國(guó)倫敦建立的城市管道郵政系統(tǒng)；隨后，在1865年，由Siemens & Hals

4、ke Company在柏林建立了德國(guó)第一個(gè)管道郵政網(wǎng)，管道直徑為65mm，該系統(tǒng)在其全盛時(shí)期的管道總長(zhǎng)度為297km，運(yùn)用達(dá)100余年，在西柏林該系統(tǒng)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)到1971年，在東柏林直到1981才停頓運(yùn)用。近年來(lái)，管道氣力保送開(kāi)辟了一個(gè)新的運(yùn)用領(lǐng)域管道廢物保送，在歐洲和日本的許多大型建筑系統(tǒng)，都配備了這種自動(dòng)化的渣滓處置管道，位于美國(guó)奧蘭多的迪斯尼世界樂(lè)園也采用了這種氣力管道系統(tǒng)，用于搜集所產(chǎn)生的渣滓。 .第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述在管道氣力保送中，最重要的是吹動(dòng)固體顆粒需求較高的氣流速度，特別是固體顆粒直徑或密度較大時(shí)就更是如此。在氣力保送中，管道的磨損和能量耗費(fèi)也是較高的。因此，管道氣力保送的經(jīng)濟(jì)

5、、適用的保送間隔通常是很短的，普通不超越1km。在特殊情況下，如美國(guó)在建造胡佛大壩和大古力水壩時(shí)，就采用了大約2km長(zhǎng)的氣力管道來(lái)保送水泥，這是相當(dāng)長(zhǎng)的氣力保送管道。氣力保送管道多見(jiàn)于港口、車(chē)站、碼頭和大型工廠(chǎng)等，用于裝卸大批量的貨物。美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)(ASCE)在報(bào)告中預(yù)測(cè)：在21世紀(jì)，廢物的管道氣力保送系統(tǒng)將成為許多建筑物(包括家庭、醫(yī)院、公寓和辦公場(chǎng)所等)常規(guī)管道系統(tǒng)的一部分，可取代卡車(chē)，將渣滓經(jīng)過(guò)管道直接保送四處置廠(chǎng)。這種新型的渣滓保送方法有望成為一個(gè)快速增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述漿體保送管道漿體保送是將顆粒狀的固體物質(zhì)與液體保送介質(zhì)混合，采用泵送的方法運(yùn)輸，并在目的地將其分

6、別出來(lái)。保送介質(zhì)通常采用清水。漿體管道普通可分為兩種類(lèi)型，即粗顆粒漿體管道和細(xì)顆粒漿體管道，前者借助于液體的紊流使得較粗的固體顆粒在漿體中成懸浮形狀并經(jīng)過(guò)管道進(jìn)展保送，而后者保送的較細(xì)顆粒普通為粉末狀，有時(shí)可均勻懸浮于漿體中。和氣力保送類(lèi)似，粗顆粒漿體管道的能耗和對(duì)管道的磨損都較大，通常只適用于特殊資料(如卵石或混凝土)的短間隔保送；而細(xì)顆粒漿體管道那么相反，由于能耗低、磨損小，在運(yùn)輸間隔超越100km時(shí)，其經(jīng)濟(jì)性也比較好。如美國(guó)的BlackMesa煤漿保送管道總長(zhǎng)438km，管道直徑為456mm，每年從亞利桑那州的一個(gè)煤礦運(yùn)輸460萬(wàn)噸的煤到內(nèi)華達(dá)州的一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)，該管道系統(tǒng)從1970年不斷勝

7、利地運(yùn)轉(zhuǎn)到如今。 .第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)，這種方法未來(lái)可運(yùn)用于從自來(lái)水廠(chǎng)或污水處置廠(chǎng)向污泥處置廠(chǎng)或污泥填埋場(chǎng)保送污泥，這方面的運(yùn)用雖然目前還沒(méi)有，但未來(lái)能夠會(huì)變得非常普遍。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述囊體運(yùn)輸管道囊體運(yùn)輸管道又可分為氣力囊體運(yùn)輸管道(PCP)和水力囊體運(yùn)輸管道(HCP)兩類(lèi)。PCP利用空氣作為驅(qū)動(dòng)介質(zhì)，囊狀體作為貨物的運(yùn)載工具。由于空氣遠(yuǎn)比水輕，囊體不能夠懸浮在管道中，為了在大直徑管道中運(yùn)輸較重的貨物，必需采用帶輪的運(yùn)輸囊體。PCP系統(tǒng)中的囊體運(yùn)轉(zhuǎn)速度(10ms)遠(yuǎn)高于HCP系統(tǒng)(2ms)，所以，PCP系統(tǒng)更適宜于需求快速保送的貨物(如郵件或包裹、新穎的蔬菜、水

8、果等)；而HCP系統(tǒng)在運(yùn)輸本錢(qián)上那么比PCP系統(tǒng)更有競(jìng)爭(zhēng)力，適宜于保送如固體廢物等不需求即時(shí)運(yùn)輸?shù)拇笈控浳铩?.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述大部分氣力管道系統(tǒng)是在19世紀(jì)的下半葉到20世紀(jì)的上半葉興建并投入運(yùn)轉(zhuǎn)的，這里值得一提的是20世紀(jì)60年代初德國(guó)漢堡的大直徑管道郵政系統(tǒng)，其管道直徑為450mm，由于運(yùn)輸工具的尺寸和分量較大，其下部安裝有滾輪，運(yùn)輸速度為36kmh。從技術(shù)上來(lái)看，該系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不斷非常良好，但是由于該系統(tǒng)的時(shí)代性，終于在1976年閱歷了16年之后由于經(jīng)濟(jì)緣由而封鎖。英國(guó)倫敦在1927年建成了一個(gè)被稱(chēng)為“MailRail的地下運(yùn)輸系統(tǒng)，用于在倫敦市區(qū)的郵局之間進(jìn)展郵件傳送，該系統(tǒng)至今仍

9、在運(yùn)轉(zhuǎn)之中；另外，在倫敦還有一條新的自動(dòng)化地下管道運(yùn)輸系統(tǒng)，管道的內(nèi)徑為2.74m，每輛運(yùn)輸車(chē)的運(yùn)輸才干為1噸，行駛速度可達(dá)60kmh 。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)管道運(yùn)輸具有以下特點(diǎn)運(yùn)量大。一條輸油管線(xiàn)可以源源不斷地完成保送義務(wù)。根據(jù)其管徑的大小不同，其每年的運(yùn)輸量可達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸到幾千萬(wàn)噸，甚至超越億噸。一條管徑為720毫米的管道就可以每年運(yùn)送易凝高黏原油2000多萬(wàn)噸，一條管徑l200毫米的原油管道年運(yùn)輸量可達(dá)1億噸 。占地少。運(yùn)輸管道通常埋于地下，其占用的土地很少；運(yùn)輸系統(tǒng)的建立實(shí)際證明，運(yùn)輸管道埋藏于地下的部分占管道總長(zhǎng)度的95%以上，因此對(duì)于土地的永久性占用很少，分別僅為公路

10、的3%，鐵路的10%左右，在交通運(yùn)輸規(guī)劃系統(tǒng)中，優(yōu)先思索管道運(yùn)輸方案，對(duì)于節(jié)約土地資源，意義艱苦。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)管道運(yùn)輸具有以下特點(diǎn)管道運(yùn)輸建立周期短、費(fèi)用低。國(guó)內(nèi)外交通運(yùn)輸系統(tǒng)建立的大量實(shí)際證明，管道運(yùn)輸系統(tǒng)的建立周期與一樣運(yùn)量的鐵路建立周期相比，普通來(lái)說(shuō)要短1/3以上。歷史上，我國(guó)建立大慶至秦皇島全長(zhǎng)1，152公里的輸油管道，僅用了23個(gè)月的時(shí)間，而假設(shè)要建立一條同樣運(yùn)輸量的鐵路，至少需求3年時(shí)間，新疆至上海市的全長(zhǎng)4,200公里天然氣運(yùn)輸管道，預(yù)期建立周期不會(huì)超越2年，但是假設(shè)新建同樣運(yùn)量的鐵路專(zhuān)線(xiàn)，建立周期在3年以上，特別是地質(zhì)地貌條件和氣候條件相對(duì)較差，大規(guī)模建

11、筑鐵路難度將更大，周期將更長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)資料闡明，管道建立費(fèi)用比鐵路低60%左右。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)天然氣管道保送與其液化船運(yùn)(LNG)的比較。以保送300m3/a(立方米/年)的天然氣為例，如建立6,000公里管道投資約120億美圓；而建立一樣規(guī)模(2,000萬(wàn)噸)LNG廠(chǎng)的投資那么需200億美圓以上；另外，需求容量為12.5萬(wàn)立方米的LNG 船約20艘，一艘12.5萬(wàn)立方米的LNG船造價(jià)在2億美圓以上，總的造船費(fèi)約40億美圓。僅在投資上，采用LNG就大大高于管道。管道運(yùn)輸平安可靠、延續(xù)性強(qiáng)。由于石油天然氣易燃、易爆、易揮發(fā)、易泄露，采用管道運(yùn)輸方式，既平安，又可以大大減少揮發(fā)損

12、耗，同時(shí)由于泄露導(dǎo)致的對(duì)空氣、水和土壤污染也可大大減少，也就是說(shuō)，管道運(yùn)輸能較好地滿(mǎn)足運(yùn)輸工程的綠色化要求，此外，由于管道根本埋藏于地下，其運(yùn)輸過(guò)程惡劣多變的氣候條件影響小，可以確保運(yùn)輸系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)管道運(yùn)輸耗能少、本錢(qián)低、效益好。興隆國(guó)家采用管道運(yùn)輸石油，每噸千米的能耗缺乏鐵路的1/7，在大量運(yùn)輸時(shí)的運(yùn)輸本錢(qián)與水運(yùn)接近，因此在無(wú)水條件下，采用管道運(yùn)輸是一種最為節(jié)能的運(yùn)輸方式。管道運(yùn)輸是一種延續(xù)工程，運(yùn)輸系統(tǒng)不存在空載行程，因此系統(tǒng)的運(yùn)輸效率高，實(shí)際分析和實(shí)際閱歷已證明，管道口徑越大，運(yùn)輸間隔越遠(yuǎn)，運(yùn)輸量越大，運(yùn)輸本錢(qián)就越低，以運(yùn)輸石油為例，管道運(yùn)輸、

13、水路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸本錢(qián)之比為1:1:1.7。.第一節(jié) 管道運(yùn)輸概述管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)靈敏性差。管道運(yùn)輸不如其他運(yùn)輸方式如汽車(chē)運(yùn)輸靈敏 ，除承運(yùn)的貨物比較單一外，它也不容隨意擴(kuò)展管線(xiàn)。實(shí)現(xiàn)“門(mén)到門(mén)的運(yùn)輸效力，對(duì)普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，管道運(yùn)輸經(jīng)常要與鐵路運(yùn)輸或汽車(chē)運(yùn)輸、水路運(yùn)輸配合才干完成全程保送。此外由于運(yùn)輸量明顯缺乏時(shí)，運(yùn)輸本錢(qián)會(huì)顯著地增大。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備輸油管道由管道線(xiàn)路工程、管道站庫(kù)工程和管道附屬工程三部分組成。管道線(xiàn)路工程是用管子、管件、閥門(mén)等銜接納道起點(diǎn)站、中間站和終點(diǎn)站，構(gòu)成管道運(yùn)輸線(xiàn)路的工程。是管道工程的主體部分。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備包括：管道本

14、體工程。即由管子、管件組焊成整體的工程。管道防護(hù)構(gòu)造工程。包括管道內(nèi)、外壁防腐，管道保溫層等工程。管道防腐的通用方法是涂層防腐加陰極維護(hù)。管道穿跨越工程。包括穿越鐵路、公路的工程，穿跨越河流、峽谷的工程，穿山隧道工程，穿越不良地質(zhì)地段的工程等。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備包括：線(xiàn)路附屬工程。包括支線(xiàn)、預(yù)留線(xiàn)的管道閥門(mén)設(shè)備、緊急截?cái)嚅y門(mén)安裝、管道排氣或排液設(shè)備、管道線(xiàn)路檢測(cè)儀表、線(xiàn)路維護(hù)和穩(wěn)管構(gòu)筑物、地面架設(shè)管道的支承構(gòu)造、線(xiàn)路標(biāo)志等工程。管道線(xiàn)路工程的建立程序是先進(jìn)展路由選擇，即確定管道由起點(diǎn)至終點(diǎn)的根本走向，也就是確定管道的平面位置；然后進(jìn)展地質(zhì)、水文勘察和地形丈量等任務(wù)，在此根底

15、上進(jìn)展線(xiàn)路設(shè)計(jì)；按設(shè)計(jì)進(jìn)展施工。埋地管道的施工程序?yàn)榫€(xiàn)路開(kāi)辟、管材預(yù)加工通常包括將兩根管子焊接成一根管子，管材除銹，涂敷防腐層、挖溝、運(yùn)管和布管、彎管和組裝、焊接、質(zhì)量檢驗(yàn)、試壓、下溝、回填、恢復(fù)地貌、設(shè)置標(biāo)志如里程樁、埋設(shè)位置標(biāo)志、穿跨越標(biāo)志、航空巡視標(biāo)志等。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備 站庫(kù)工程是沿管道線(xiàn)路建立站庫(kù)的工程。站庫(kù)按管道保送的介質(zhì)和作用分為輸油站和輸氣站；按所處位置分為起點(diǎn)站(首站)、中間站和終點(diǎn)站(末站)。各種站庫(kù)工程各有其特點(diǎn)，但普通站庫(kù)工程包括管道動(dòng)力系統(tǒng)工程，監(jiān)控系統(tǒng)工程，通訊系統(tǒng)工程，水源和給排水系統(tǒng)工程，消防系統(tǒng)工程，油氣儲(chǔ)存、加壓、加熱、計(jì)量、收發(fā)裝卸、

16、工藝輔助等系統(tǒng)的工藝系統(tǒng)工程，以及防雷和排除靜電設(shè)備、管道防護(hù)設(shè)備、維修設(shè)備、生活用建筑、土石方平整、站內(nèi)道路等工程。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備 管道附屬工程主要包括沿管道線(xiàn)路建筑的通訊線(xiàn)路工程、供電線(xiàn)路工程、道路工程等。此外，還有建立管理機(jī)構(gòu)、維修機(jī)構(gòu)和生活設(shè)備等工程。有的管道還有公用的燃料供應(yīng)系統(tǒng)工程。在永凍土地域，還須有平行于管道的供冷系統(tǒng)工程，以使永凍土不解凍。 .第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備 長(zhǎng)間隔輸油管道由輸油站與線(xiàn)路兩大部分組成。 輸油站的主要功能是給油品加壓、加熱。管道起點(diǎn)的輸油站稱(chēng)首站，其義務(wù)是接納來(lái)自油田、煉油廠(chǎng)或港口的油品并經(jīng)計(jì)量后輸向下一站。保送過(guò)程

17、中由于摩擦、地形高差等緣由，油品壓力不斷下降，因此在長(zhǎng)間隔管道中途需求設(shè)置中間輸油泵站，給油品增壓。對(duì)于加熱保送的管道，油品在保送過(guò)程中溫度逐漸下降，需求有中間加熱站給油品升溫。輸油泵站與加熱站設(shè)在一同的稱(chēng)熱泵站。管道中點(diǎn)的輸油站稱(chēng)末站，其義務(wù)是接納管道來(lái)油，向煉油廠(chǎng)或鐵路、水路轉(zhuǎn)運(yùn)。末站設(shè)有較多的油罐，以及用于油品交接的較準(zhǔn)確的計(jì)量系統(tǒng)。 .第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備 長(zhǎng)間隔管道的線(xiàn)路部分包括管道本身，沿線(xiàn)閥室，經(jīng)過(guò)河流、公路、山谷的穿跨越構(gòu)筑物，陰極維護(hù)設(shè)備，通訊與自控線(xiàn)路等。長(zhǎng)間隔輸油管道由鋼管焊接而成，普通采用埋地敷設(shè)。為防止土壤對(duì)鋼管的腐蝕，管外都包有防腐絕緣層，并采用電法

18、維護(hù)措施。長(zhǎng)間隔輸油管道上每隔一定間隔設(shè)有截?cái)嚅y室，大型穿跨越構(gòu)筑物兩端也有，其作用是一旦發(fā)惹事故可以及時(shí)截?cái)喙軆?nèi)油品，防止事故擴(kuò)展并便于搶修。通訊系統(tǒng)是長(zhǎng)間隔輸油管道的重要設(shè)備，用于全線(xiàn)消費(fèi)調(diào)度及系統(tǒng)監(jiān)控信息的傳輸，通訊方式包括微波、光纖與衛(wèi)星通訊等。 .第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備一、輸油管道設(shè)備 1井場(chǎng)；2輸油站；3來(lái)自油田的輸油管；4首站罐區(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微波通訊塔；9線(xiàn)路閥室；10維修人員住所；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煉廠(chǎng)；17火車(chē)裝油線(xiàn)橋；18油輪碼頭。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備二、漿體管道保送設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：基建投資少、建立周期短、建立速度快；能耗小、運(yùn)營(yíng)費(fèi)低、運(yùn)輸本錢(qián)低受地形限制小、易于抑制自然地形妨礙；延續(xù)運(yùn)輸，無(wú)空載回程要求和凍結(jié)景象平安可靠、作業(yè)率高、無(wú)停頓、無(wú)耗費(fèi)不占耕地、受氣候影響小、無(wú)污染、不破壞生態(tài)環(huán)境坑內(nèi)采掘、兼排地下水、經(jīng)濟(jì)減少工程量、管理人員、輔助設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，便于維護(hù)管理 .第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備二、漿體管道保送設(shè)備缺陷：保送物品單一只能定向定點(diǎn)定量保送對(duì)物料敏感性強(qiáng)，應(yīng)變才干低耗水量大。.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備二、漿體管道保送設(shè)備.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備二、漿體管道保送設(shè)備.第二節(jié) 管道運(yùn)輸設(shè)備二