物流设施与设备之管道运输设施.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text stylesgood1,Second levelgood2,Third levelgood3,Fourth levelgood4,Fifth levelgood5,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text stylesgood1,Second levelgood2,Third levelgood3,Fourth levelgood4,Fifth levelgood5,Click to edit Master title style,Click to edit Master text stylesgood1,Second levelgood2,Third levelgood3,Fourth levelgood4,Fifth levelgood5,Click to edit Master title style,Click to edit Master text stylesgood1,Second levelgood2,Third levelgood3,Fourth levelgood4,Fifth levelgood5,*,物流设施与设备,2.5,管道运输设施,物流设施与设备之管道运输设施,第1页,2.5.1,管道运输概述,1861年在美国宾夕法尼亚洲最初使用木制油槽从油矿把原油输送至聚油塔，后改制以铁管代替。,世界上第一条实用运输管道，是美国于1957年在西弗吉尼亚州建成水力输煤管道，全长110公里，管道直径254毫米，每年运输100万吨煤。,2,物流设施与设备之管道运输设施,第2页,管道运输业是中国新兴运输行业，是即铁路、公路、水运、航空运输之后第五大运输业，它在国民经济和社会发展中起着十分主要作用。,管道运输是利用地下管道将原油、天然气、成品油、矿浆、煤浆都介质送到目标地。,末，全国输油（气）管道里程为48226公里，其中输油管24136公里，输气管24090公里。,底，管道输油（气）能力为66948万吨/年，其中输油能力57530万吨/年，输气能力9418千万立方米/年。,3,物流设施与设备之管道运输设施,第3页,，中国已建油气管道总长度约6万千米，其中原油管道1.7万千米，成品油管道1.2万千米，天然气管道3.1万千米。,中国已逐步形成了跨区域油气管网供给格局。伴随中国石油企业“走出去”战略实施，中国石油企业在海外合作区块和油气产量不停增加，海外份额油田或合作区块外输原油管道也得到了发展。,4,物流设施与设备之管道运输设施,第4页,世界管道物流运输发展现实状况,采取管道运输和分送固、液、气体构想已经有几百年历史了，现有城市自来水、暖气、煤气、石油和天然气输送管道、排污管道能够看作管道物流原始形式。,当前固体货物输送管道正在兴起，这类管道物流运输形式可分为气力输送管道、浆体输送管道、囊体运输管道。,5,物流设施与设备之管道运输设施,第5页,中国,俄罗斯,日本 石油管道之争,6,物流设施与设备之管道运输设施,第6页,中国,俄罗斯,日本 石油管道之争,7,物流设施与设备之管道运输设施,第7页,气力输送管道,在,20,世纪，开始经过管道采取气力或水力方法来运输颗粒状大批量货物，气力管道输送是利用气体为传输介质，经过气体高速流动来携带颗粒状或粉末状物质。可输送物质种类通常有煤炭和其它矿物、水泥、谷物、粉煤灰以及其它固体废物等等。,第一个气力管道输送系统是,1853,年在英国伦敦建立城市管道邮政系统；随即，在,1865,年，由,Siemens,&,Halske,Company,在柏林建立了德国第一个管道邮政网，管道直径为,65mm,，该系统在其全盛时期管道总长度为,297km,，使用达,100,余年，在西柏林该系统一直运行到,1971,年，在东柏林直到,1981,才停顿使用。,近年来，管道气力输送开拓了一个新应用领域,管道废物输送，在欧洲和日本许多大型建筑系统，都装备了这种自动化垃圾处理管道，位于美国奥兰多迪斯尼世界乐园也采取了这种气力管道系统，用于搜集所产生垃圾。,8,物流设施与设备之管道运输设施,第8页,在管道气力输送中，最重要是吹动固体颗粒需要较高气流速度，特别是固体颗粒直径或密度较大时就更是如此。在气力输送中，管道磨损和能量消耗也是较高。所以，管道气力输送经济、实用输送距离通常是很短，一般不超过1km。在特殊情况下，如美国在建造胡佛大坝和大古力水坝时，就采取了大约2km长气力管道来输送水泥，这是相当长气力输送管道。气力输送管道多见于港口、车站、码头和大型工厂等，用于装卸大批量货物。美国土木工程师学会(ASCE)在报告中预测：在二十一世纪，废物管道气力输送系统将成为许多建筑物(包括家庭、医院、公寓和办公场所等)常规管道系统一部分，可取代卡车，将垃圾经过管道直接输送到处理厂。这种新型垃圾输送方法有望成为一个快速增加产业。,9,物流设施与设备之管道运输设施,第9页,浆体输送管道,浆体输送是将颗粒状固体物质与液体输送介质混合，采取泵送方法运输，并在目标地将其分离出来。输送介质通常采取清水。浆体管道普通可分为两种类型，即粗颗粒浆体管道和细颗粒浆体管道，前者借助于液体紊流使得较粗固体颗粒在浆体中成悬浮状态并经过管道进行输送，而后者输送较细颗粒普通为粉末状，有时可均匀悬浮于浆体中。和气力输送类似，粗颗粒浆体管道能耗和对管道磨损都较大，通常只适合用于特殊材料,(,如卵石或混凝土,),短距离输送；而细颗粒浆体管道则相反，因为能耗低、磨损小，在运输距离超出,100km,时，其经济性也比很好。,如美国,Black,Mesa,煤浆输送管道总长,438km,，管道直径为,456mm,，每年从亚利桑那州一个煤矿运输,460,万吨煤到内华达州一个发电厂，该管道系统从,1970,年一直成功地运行到现在。,10,物流设施与设备之管道运输设施,第10页,美国土木工程师学会预测，这种方法未来可应用于从自来水厂或污水处理厂向污泥处理厂或污泥填埋场输送污泥，这方面应用即使当前还没有，但未来可能会变得非常普遍。,11,物流设施与设备之管道运输设施,第11页,囊体运输管道,囊体运输管道又可分为气力囊体运输管道,(PCP),和水力囊体运输管道,(HCP),两类。,PCP,利用空气作为驱动介质，囊状体作为货物运载工具。因为空气远比水轻，囊体不可能悬浮在管道中，为了在大直径管道中运输较重货物，必须采取带轮运输囊体。,PCP,系统中囊体运行速度,(10m,s),远高于,HCP,系统,(2m,s),，所以，,PCP,系统更适合于需要快速输送货物,(,如邮件或包裹、新鲜蔬菜、水果等,),；而,HCP,系统在运输成本上则比,PCP,系统更有竞争力，适合于输送如固体废物等不需要即时运输大批量货物,。,12,物流设施与设备之管道运输设施,第12页,大部分气力管道系统是在19世纪下半叶到20世纪上半叶兴建并投入运行，这里值得一提是20世纪60年代初德国汉堡大直径管道邮政系统，其管道直径为450mm，因为运输工具尺寸和重量较大，其下部安装有滚轮，运输速度为36kmh。从技术上来看，该系统运行一直非常良好，不过因为该系统时代性，终于在1976年经历了之后因为经济原因而关闭。,英国伦敦在1927年建成了一个被称为“MailRail”地下运输系统，用于在伦敦市区邮局之间进行邮件传送，该系统至今仍在运行之中；另外，在伦敦还有一条新自动化地下管道运输系统，管道内径为2.74m，每辆运输车运输能力为1吨，行驶速度可达60kmh。,13,物流设施与设备之管道运输设施,第13页,管道运输特点,管道运输含有以下特点,运量大,。一条输油管线能够源源不停地完成输送任务。依据其管径大小不一样，其每年运输量可达数百万吨到几千万吨，甚至超出亿吨。,一条管径为,720,毫米管道就能够每年运输易凝高黏原油,多万吨，一条管径,l200,毫米原油管道年运输量可达,1,亿吨,。,占地少,。运输管道通常埋于地下，其占用土地极少；运输系统建设实践证实，运输管道埋藏于地下部分占管道总长度,95%,以上，因而对于土地永久性占用极少，分别仅为公路,3%,，铁路,10%,左右，在交通运输规划系统中，优先考虑管道运输方案，对于节约土地资源，意义重大。,2.5.2,管道运输特点,14,物流设施与设备之管道运输设施,第14页,2.5.2,管道运输特点,管道运输含有以下特点,管道运输建设周期短、费用低,。国内外交通运输系统建设大量实践证实，管道运输系统建设周期与相同运量铁路建设周期相比，普通来说要短,1/3,以上。历史上，我国建设大庆至秦皇岛全长,1,，,152,公里输油管道，仅用了,23,个月时间，而若要建设一条一样运输量铁路，最少需要,3,年时间，新疆至上海市全长,4,200,公里天然气运输管道，预期建设周期不会超出,2,年，不过假如新建一样运量铁路专线，建设周期在,3,年以上，尤其是地质地貌条件和气候条件相对较差，大规模修建铁路难度将更大，周期将更长，统计资料表明，管道建设费用比铁路低,60%,左右。,15,物流设施与设备之管道运输设施,第15页,管道运输特点,天然气管道输送与其液化船运,(LNG),比较。,以输送,300m,3,/a(,立方米,/,年,),天然气为例，如建设,6,000,公里管道投资约,120,亿美元；而建设相同规模,(2,000,万吨,)LNG,厂投资则需,200,亿美元以上；另外，需要容量为,12.5,万立方米,LNG,船约,20,艘，一艘,12.5,万立方米,LNG,船造价在,2,亿美元以上，总造船费约,40,亿美元。仅在投资上，采取,LNG,就大大高于管道。,管道运输安全可靠、连续性强,。因为石油天然气易燃、易爆、易挥发、易泄露，采取管道运输方式，既安全，又能够大大降低挥发损耗，同时因为泄露造成对空气、水和土壤污染也可大大降低，也就是说，管道运输能很好地满足运输工程绿色化要求，另外，因为管道基本埋藏于地下，其运输过程恶劣多变气候条件影响小，能够确保运输系统长久稳定地运行。,16,物流设施与设备之管道运输设施,第16页,管道运输特点,管道运输耗能少、成本低、效益好,。发达国家采取管道运输石油，每吨千米能耗不足铁路,1/7,，在大量运输时运输成本与水运靠近，所以在无水条件下，采取管道运输是一个最为节能运输方式。管道运输是一个连续工程，运输系统不存在空载行程，因而系统运输效率高，理论分析和实践经验已证实，管道口径越大，运输距离越远，运输量越大，运输成本就越低，以运输石油为例，管道运输、水路运输、铁路运输运输成本之比为,1:1:1.7,。,17,物流设施与设备之管道运输设施,第17页,管道运输特点,灵活性差,。管道运输不如其它运输方式（如汽车运输）灵活，除承运货物比较单一外，它也不容随便扩展管线。实现“门到门”运输服务，对普通用户来说，管道运输经常要与铁路运输或汽车运输、水路运输配合才能完成全程输送。另外因为运输量显著不足时，运输成本会显著地增大。,18,物流设施与设备之管道运输设施,第18页,2.5.3,管道运输设施,一、输油管道设施,输油管道由管道线路工程、管道站库工程和管道从属工程三部分组成。,管道线路工程是用管子、管件、阀门等连接管道起点站、中间站和终点站，组成管道运输线路工程。是管道工程主体部分。,19,物流设施与设备之管道运输设施,第19页,一、输油管道设施,包含：,管道主体工程。即由管子、管件组焊成整体工程。,管道防护结构工程。包含管道内、外壁防腐，管道保温层等工程。管道防腐通用方法是涂层防腐加阴极保护。,管道穿跨越工程。包含穿越铁路、公路工程，穿跨越河流、峡谷工程，穿山隧道工程，穿越不良地质地段工程等。,20,物流设施与设备之管道运输设施,第20页,一、输油管道设施,包含：,线路从属工程。包含支线、预留线管道阀门设施、紧急截断阀门装置、管道排气或排液设施管道线路检测仪表、线路保护和稳管构筑物、地面架设管道支承结构、线路标志等工程。管道线路工程建设程序是先进行路由选择，即确定管道由起点至终点基本走向，也就是确定管道平面位置；然后进行地质、水文勘察和地形测量等工作，在此基础上进行线路设计；按设计进行施工。埋地管道施工程序为线路开拓、管材预加工（通常包含将两根管子焊接成一根管子，管材除锈，涂敷防腐层）、挖沟、运管和布管、弯管和组装、焊接、质量检验、试压、下沟、回填、恢复地貌、设置标志（如里程桩、埋设位置标志、穿跨越标志、航空巡视标志等）。,21,物流设施与设备之管道运输设施,第21页,一、输油管道设施,站库工程是沿管道线路建设站库工程。站库按管道输送介质和作用分为输油站和输气站；按所处位置分为起点站,(,首站,),、中间站和终点站,(,末站,),。各种站库工程各有其特点，但普通站库工程包含管道动力系统工程，监控系统工程，通信系统工程，水源和给排水系统工程，消防系统工程，油气储存、加压、加热、计量、收发装卸、工艺辅助等系统工艺系统工程，以及防雷和排除静电设施、管道防护设施、维修设施、生活用建筑、土石方平整、站内道路等工程。,22,物流设施与设备之管道运输设施,第22页,一、输油管道设施,管道从属工程主要包含沿管道线路修建通信线路工程、供电线路工程、道路工程等。另外，还有建设管理机构、维修机构和生活设施等工程。有管道还有专用燃料供给系统工程。在永冻土地域，还须有平行于管道供冷系统工程，以使永冻土不解冻。,23,物流设施与设备之管道运输设施,第23页,一、输油管道设施,长距离输油管道由输油站与线路两大部分组成。输油站主要功效是给油品加压、加热。管道起点输油站称首站，其任务是接收来自油田、炼油厂或港口油品并经计量后输向下一站。输送过程中因为摩擦、地形高差等原因，油品压力不停下降，所以在长距离管道中途需要设置中间输油泵站，给油品增压。对于加热输送管道，油品在输送过程中温度逐步下降，需要有中间加热站给油品升温。输油泵站与加热站设在一起称热泵站。管道中点输油站称末站，其任务是接收管道来油，向炼油厂或铁路、水路转运。末站设有较多油罐，以及用于油品交接较准确计量系统。,24,物流设施与设备之管道运输设施,第24页,一、输油管道设施,长距离管道线路部分包含管道本身，沿线阀室，经过河流、公路、山谷穿（跨）越构筑物，阴极保护设施，通讯与自控线路等。长距离输油管道由钢管焊接而成，普通采取埋地敷设。为预防土壤对钢管腐蚀，管外都包有防腐绝缘层，并采取电法保护办法。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能够及时截断管内油品，预防事故扩大并便于抢修。通讯系统是长距离输油管道主要设施，用于全线生产调度及系统监控信息传输，通讯方式包含微波、光纤与卫星通讯等。,25,物流设施与设备之管道运输设施,第25页,一、输油管道设施,1井场；2输油站；3来自油田输油管；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。,26,物流设施与设备之管道运输设施,第26页,二、浆体管道输送设施,优点：,基建投资少、建设周期短、建设速度快；,能耗小、运行费低、运输成本低,受地形限制小、易于克服自然地形障碍；,连续运输，无空载回程要求和冻结现象,安全可靠、作业率高、无停顿、无消耗,不占耕地、受气候影响小、无污染、不破坏生态环境,坑内采掘兼排地下水、经济,降低工程量、管理人员、辅助设施,易于实现自动控制，便于维护管理,27,物流设施与设备之管道运输设施,第27页,二、浆体管道输送设施,缺点：,输送物品单一,只能定向定点定量输送,对物料敏感性强，应变能力低,耗水量大。,28,物流设施与设备之管道运输设施,第28页,二、浆体管道输送设施,29,物流设施与设备之管道运输设施,第29页,二、浆体管道输送设施,30,物流设施与设备之管道运输设施,第30页,二、浆体管道输送设施,31,物流设施与设备之管道运输设施,第31页,三、特种物料管道,1,、膏体管道运输,将固体物料制备成高浓度浆体，进行经济传输。,固体粒状物料与流体直接接触输送，即使有许多优点，但也存在许多不足。,不适合用于那些接触输送液体会发生变质物料输送。,输送物料粒度受到一定限制。,管道线路一旦发生故障，就会造成全系统停运。,要有足够水源。,不适合用于脱水费用大物料。,32,物流设施与设备之管道运输设施,第32页,三、特种物料管道,2,、密封容器管道运输,密封容器输送特点,密封容器输送扩展了管道输送固体物料适用范围。它主要特点是,:,无需破碎筛分系统调整物料粒度，能输送密度和粒度较大物料。,粉状物料在输送过程中不会发生磨损和变质。,能输送粘着性强物料。,对管道磨损和腐蚀少。,要有返送空容器管道,(,输送成型物料时例外,),。,33,物流设施与设备之管道运输设施,第33页,管道输送密封容器分类,34,物流设施与设备之管道运输设施,第34页,管道维护与管理（补充）,管道设备维护,1、管道防腐技术,选取耐蚀材料（聚氯乙烯管、含钼和含钛合金钢管）,在输送介质中加缓蚀剂,管内外壁采取防腐绝缘层,采取加阴极保护法,普通采取经济可行方法,绝缘层+阴极保护,35,物流设施与设备之管道运输设施,第35页,2、管道清洁技术,物理清洗法,高压水射流清洗、机械法清洗、,PIG,清洗、喷砂清洗、,电子跟踪式清洗、爆炸清洗法,化学清洗法,向管内注入含化学试剂清洗液，与污垢进行化学反应，然后用水或蒸汽吹洗洁净。可在清洗剂中加入缓蚀剂、钝化剂和磷化剂，提升防腐能力。,物理和化学清洗法,物理清洗与化学清洗法相结合,36,物流设施与设备之管道运输设施,第36页,