原油管道输送第一次课.ppt
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油气管道输送油气管道输送油气管道输送油气管道输送油气储运工程油气储运工程20072007级级主讲教师主讲教师:
吴晓南吴晓南联系电话联系电话:
13678186495136781864952010201020102010年年年年4444月月月月课程的目的与任务课程的目的与任务油气管道输送是油气储运工程专业的专业油气管道输送是油气储运工程专业的专业基础课。
本课程较全面地基础课。
本课程较全面地介绍了介绍了油气长输管道油气长输管道系统系统组成组成、工艺原理工艺原理以及以及设计和管理方法设计和管理方法。
其任务是通。
其任务是通过各教学环节,使学生过各教学环节,使学生掌握掌握油气管道设计和管理方油气管道设计和管理方面的面的基本概念、基本理论基本概念、基本理论及其及其具体应用具体应用。
能够充分。
能够充分认识技术经济、自动化技术在油气管道设计和管理认识技术经济、自动化技术在油气管道设计和管理中的重要地位,从总体上提高学生中的重要地位,从总体上提高学生分析和解决油气分析和解决油气管道设计、生产管理管道设计、生产管理等问题的等问题的能力能力。
课程的基本要求课程的基本要求输油管道输油管道输油管道输油管道方面应掌握方面应掌握方面应掌握方面应掌握设计五方面设计五方面设计五方面设计五方面工况分析工况分析工况分析工况分析管理方法管理方法管理方法管理方法油气自动控制与监测油气自动控制与监测输气管道输气管道输气管道输气管道方面应掌握方面应掌握方面应掌握方面应掌握设计两方面设计两方面设计两方面设计两方面工况分析工况分析工况分析工况分析管理方法管理方法管理方法管理方法课程教学学时分配课程教学学时分配11输油管道概况和勘察设计(输油管道概况和勘察设计(2.02.0学时)学时)22等温输油管道工艺计算(等温输油管道工艺计算(6.06.0学时)学时)33热油管道输送工艺计算热油管道输送工艺计算(6.06.0学时)学时)44易凝、高粘原油输送(易凝、高粘原油输送(2.02.0学时)学时)55顺序输送(顺序输送(6.06.0学时)学时)66输油管道水击分折(输油管道水击分折(2.02.0学时)学时)77输油站(输油站(2.02.0学时)学时)88天然气管道输送概述(天然气管道输送概述(2.02.0学时)学时)99输气管水力计算(输气管水力计算(6.06.0学时)学时)10.10.输气管热力计算(输气管热力计算(1.01.0学时)学时)11.11.输气干线系统的设计与工况分析(输气干线系统的设计与工况分析(6.06.0学时)学时)12.12.输气站场工艺流程及主要设备(输气站场工艺流程及主要设备(1.01.0学时)学时)13.13.油气管道运行自动化(油气管道运行自动化(2.02.0学时)学时)教材教材:
11输油管道设计与管理杨筱蘅主编中国石油大学出版社输油管道设计与管理杨筱蘅主编中国石油大学出版社22天然气管道输送李长俊主编石油工业出版天然气管道输送李长俊主编石油工业出版社社参考书:
参考书:
11石油与天然气管路输送(上、下)陈祖泽主编石油与天然气管路输送(上、下)陈祖泽主编22输气管道设计与管理姚光镇主编输气管道设计与管理姚光镇主编主要标准:
主要标准:
1GB50253-20031GB50253-2003输油管道工程设计规范输油管道工程设计规范2GB50251-20032GB50251-2003输气管道工程设计规范输气管道工程设计规范3SY/T0055-20033SY/T0055-2003长距离输油输气管道测量规范长距离输油输气管道测量规范课程要求:
课程要求:
11课堂纪律课堂纪律22平时作业和答疑平时作业和答疑33课程成绩的评定(笔试课程成绩的评定(笔试7070平时平时3030)输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理输油管道设计与管理第一章第一章第一章第一章输油管道概况和勘察设计输油管道概况和勘察设计输油管道概况和勘察设计输油管道概况和勘察设计第一部分第一部分238259主要内容主要内容主要内容主要内容1.11.11.11.1输油管道概况输油管道概况输油管道概况输油管道概况1.1.11.1.11.1.11.1.1输油系统输油系统输油系统输油系统1.1.21.1.21.1.21.1.2管输的特点管输的特点管输的特点管输的特点1.1.31.1.31.1.31.1.3管道的分类及组成管道的分类及组成管道的分类及组成管道的分类及组成1.1.41.1.41.1.41.1.4长输管道的输油方式长输管道的输油方式长输管道的输油方式长输管道的输油方式1.1.51.1.51.1.51.1.5国内外输油管道简介国内外输油管道简介国内外输油管道简介国内外输油管道简介1.1.61.1.61.1.61.1.6我国管输技术的差距及发展趋势我国管输技术的差距及发展趋势我国管输技术的差距及发展趋势我国管输技术的差距及发展趋势23825101.11.11.11.1输油管道概况输油管道概况输油管道概况输油管道概况1.1.11.1.11.1.11.1.1输油系统输油系统输油系统输油系统1.1.21.1.21.1.21.1.2管输的特点管输的特点管输的特点管输的特点1.1.31.1.31.1.31.1.3管道的分类及组成管道的分类及组成管道的分类及组成管道的分类及组成1.1.41.1.41.1.41.1.4长输管道的输油方式长输管道的输油方式长输管道的输油方式长输管道的输油方式1.1.51.1.51.1.51.1.5国内外输油管道简介国内外输油管道简介国内外输油管道简介国内外输油管道简介1.1.61.1.61.1.61.1.6我国管输技术的差距及发展趋势我国管输技术的差距及发展趋势我国管输技术的差距及发展趋势我国管输技术的差距及发展趋势1.1.71.1.7我国输油管道技术现状及发展任务我国输油管道技术现状及发展任务23825111.21.2输油管道的勘察设计输油管道的勘察设计输油管道的勘察设计输油管道的勘察设计1.2.11.2.11.2.11.2.1输油管道的建设程序输油管道的建设程序输油管道的建设程序输油管道的建设程序1.2.21.2.21.2.21.2.2选线的原则选线的原则选线的原则选线的原则1.2.31.2.31.2.31.2.3勘察的程序和要求勘察的程序和要求勘察的程序和要求勘察的程序和要求1.2.41.2.41.2.41.2.4设计阶段及主要内容设计阶段及主要内容设计阶段及主要内容设计阶段及主要内容23825121.11.1输油管道概况输油管道概况输油管道概况输油管道概况1.1.11.1.1输油系统输油系统输油系统输油系统23825131.1.21.1.2管输的特点管输的特点管输的特点管输的特点特点运输量大;运输量大;多采用埋地方式,占地少,受地形地物限制小,可以多采用埋地方式,占地少,受地形地物限制小,可以缩短运输距离;缩短运输距离;密闭安全;密闭安全;便于管理、易于实现远程集中控制。
自动化程度高;便于管理、易于实现远程集中控制。
自动化程度高;能耗少,运费低;能耗少,运费低;大量、单向、定点输送,不灵活。
大量、单向、定点输送,不灵活。
23825141.1.31.1.3管道的分类及组成管道的分类及组成管道的分类及组成管道的分类及组成分类分类组成组成管道由长输输油站输油站和线路线路大部分成。
两组输油站:
首站首站(起点油站)、输中间站中间站、末站末站线路:
管道本身、截室、穿跨越筑物、断阀构阴极保站,以及道路、自控、通等助施护讯辅设成品油管道原油管道构)营企业、完整的组织机长输管道(长、独立经营不独立)企业内部管道(短、经输油管道238251523825161.1.4长输管道的输油方式长输管道的输油方式
(1)等温输送
(2)加热输送(3)降凝输送(4)加轻油稀释输送(5)粘稠油液环输送(6)原油磁处理输送(7)间隙输送(8)加减阻剂输送(9)原油中掺水输送(水包油、水环输送)(10)原油的顺序输送(11)成品油顺序输送23825171.1.5国内外输油管道简介国内外输油管道简介
(1)外国第一管道:
条1865年美夕法尼州国宾亚(d=50mm,L=10km)二期、二后得到迅速展。
战间战发60年代始向高、大开压口方向展。
径发代表性的管道1)前友油管道苏联谊输(最大最的原油管道长);2)美阿拉斯加油管道(第一伸入北的管道);国输条极3)沙特西原油管道(沙漠管道);东4)美西原油管道(油管道);国东热5)美科洛尼尔成品油管道系(成品油管道)国统6)科液化石油管道钦气2382518管长1288km,管径1219mm。
输量13250m3/h,流速3.3m/s。
永冻土段644km。
冬季气温-57。
2382519美国Alaska输油管道美国阿拉斯加管道美国阿拉斯加管道是连接是连接美国美国阿拉斯加州阿拉斯加州北部北部产产油油区和南部港口,再转运到区和南部港口,再转运到美国本土美国本土炼油厂炼油厂的的管道运输管道运输系统。
管道主线起自系统。
管道主线起自北坡北坡的的普拉德霍湾普拉德霍湾,终止于,终止于阿拉斯加湾阿拉斯加湾瓦尔迪兹瓦尔迪兹,管长,管长1288km1288km,管径,管径1219mm1219mm。
输量。
输量13250m13250m33/h/h,流速,流速3.3m/s3.3m/s。
永冻土段。
永冻土段644km644km。
冬季气温。
冬季气温-5757。
经过。
经过怀斯曼怀斯曼、比特尔斯比特尔斯、利文古利文古、福克斯福克斯、费尔班克斯费尔班克斯和和艾伦谷艾伦谷等多座城市。
管道的建筑更要面临位等多座城市。
管道的建筑更要面临位置偏远和周围恶劣环境的挑战:
中间要穿越三座山脉、活置偏远和周围恶劣环境的挑战:
中间要穿越三座山脉、活跃的跃的断层断层、广大的、广大的冻土层冻土层和定时迁徙的和定时迁徙的驯鹿驯鹿和和驼鹿驼鹿。
自。
自19771977年年落成以来,管道已经输送了落成以来,管道已经输送了150150亿桶原油(亿桶原油(2.4k2.4kmm33)。
)。
2382520美国阿拉斯加管道美国阿拉斯加管道2382521前苏联友谊输油管线前苏联友谊输油管线世界上最大的原油管道之一。
前苏联向东欧国家波兰、前世界上最大的原油管道之一。
前苏联向东欧国家波兰、前捷克斯洛伐克、匈牙利和前民主德国出口原油的主要通道。
友捷克斯洛伐克、匈牙利和前民主德国出口原油的主要通道。
友谊输油管道起自鞑靼共和国的阿尔梅季耶夫斯克,经俄罗斯的谊输油管道起自鞑靼共和国的阿尔梅季耶夫斯克,经俄罗斯的欧洲部分至达莫济里附近分为南、北两条支线。
北线经布列斯欧洲部分至达莫济里附近分为南、北两条支线。
北线经布列斯特进入波兰和前民主德国,南线经乌日哥罗德进入前捷克斯洛特进入波兰和前民主德国,南线经乌日哥罗德进入前捷克斯洛伐克和匈牙利。
管道全长伐克和匈牙利。
管道全长53275327千米,其中千米,其中36883688千米在前苏联千米在前苏联境内。
友谊输油管道管径有境内。
友谊输油管道管径有12201220毫米、毫米、10201020毫米、毫米、820820毫毫米、米、720720毫米、毫米、529529毫米和毫米和426426毫米毫米66种,年输油量约为种,年输油量约为11亿亿吨。
管道全线采用密闭输油流程,离心泵串联运行,泵站采用吨。
管道全线采用密闭输油流程,离心泵串联运行,泵站采用程序控制,利用沿线程序控制,利用沿线55国电话网进行生产调度。
国电话网进行生产调度。
2382522前苏联友谊输油管线前苏联友谊输油管线俄罗斯俄罗斯俄罗斯俄罗斯白俄罗斯白俄罗斯白俄罗斯白俄罗斯乌克兰乌克兰乌克兰乌克兰波兰波兰波兰波兰捷克捷克捷克捷克匈牙利匈牙利匈牙利匈牙利德国德国德国德国斯诺伐克斯诺伐克斯诺伐克斯诺伐克2382523俄罗斯远东输油管道俄罗斯远东输油管道2382524远东输油管道西起伊尔库茨克州泰舍特市,东到俄太远东输油管道西起伊尔库茨克州泰舍特市,东到俄太平洋沿岸,全长平洋沿岸,全长40004000多公里,设计年输油能力为多公里,设计年输油能力为80008000万万吨。
落实远东输油管道项目是俄罗斯在促进石油出口多元吨。
落实远东输油管道项目是俄罗斯在促进石油出口多元化、扩大对亚太地区石油输出量方面采取的重要举措。
远化、扩大对亚太地区石油输出量方面采取的重要举措。
远东输油管道一期工程包括铺设从泰舍特至斯科沃罗季诺的东输油管道一期工程包括铺设从泰舍特至斯科沃罗季诺的管线,以及在位于太平洋沿岸的管道终点(现为科济米诺管线,以及在位于太平洋沿岸的管道终点(现为科济米诺湾)建设相关石油出口设施。
远东输油管道一期工程设计湾)建设相关石油出口设施。
远东输油管道一期工程设计年输油能力为年输油能力为30003000万吨,俄计划通过修建通往中国的支万吨,俄计划通过修建通往中国的支线管道将其中的线管道将其中的20002000万吨石油输送到中国,并准备通过万吨石油输送到中国,并准备通过铁路将余下的铁路将余下的10001000万吨运抵俄太平洋沿岸,然后出口到万吨运抵俄太平洋沿岸,然后出口到亚太地区。
亚太地区。
2382525俄罗斯远东输油管道及其对华支线和两条对华输气俄罗斯远东输油管道及其对华支线和两条对华输气管道路线管道路线2382526中缅输油管道中缅输油管道这条管道自缅甸西海岸马德岛,经缅甸若开这条管道自缅甸西海岸马德岛,经缅甸若开邦、马圭省、曼德勒省和掸邦,从云南瑞丽进入邦、马圭省、曼德勒省和掸邦,从云南瑞丽进入中国,全长中国,全长771771公里,一期设计输油量公里,一期设计输油量12001200万吨万吨/年。
年。
2382527中缅输油管道中缅输油管道2382528
(2)国内1958年建成的克拉依一山子油管道,全玛独输长147km,管径150mm,是我第一距离原油管道。
国条长1965年利油田始建由至辛店的油胜开设东营炼厂输管道,管径426,全长约80。
70年代始着开随大油田的庆开发,迫切需要解原油外决输问题,因此在1970年8月3日家批准建北地油管道国兴东区输,第一期工程是大至扶庆顺,干全线长593,管径720,年能力输2000万。
以后的吨30年我管道工有了内国业较大展进,目前我原油管道近国220,到条总长达10000公里。
23825292382530图例中石油中石化中海油原油管道建设现状原油管道建设现状1958:
克克-独线。
长输管道约独线。
长输管道约9000km9000km(中油中油60006000,石化,石化2800)2800)。
设计输送能力共计设计输送能力共计:
3765010:
376501044t/t/aa输送方式输送方式:
加热输送(除库鄯加热输送(除库鄯线)线)管径大于管径大于426mm426mm管道长管道长:
6591km:
6591km塔轮线塔轮线302km302km库鄯线库鄯线475km475km克乌线克乌线326km326km花格线花格线439km439km靖咸线靖咸线302km302km东北管网东北管网全长:
全长:
2400km2400km中国23825311.1.6管道技术的发展趋势管道技术的发展趋势
(1)高压、大口径;
(2)采用高强度、韧性及可焊性良好的管材;(3)高度自动化;(4)采用高效和可靠的输送设备;(5)不断采用新技术;(6)应用现代安全管理体系和安全技术,持续改进管道系统安全;(7)重视管道建设的前期工作。
23825321.1.71.1.7我国输油管道技术现状及发展任务我国输油管道技术现状及发展任务1.1.含蜡原油加剂改性输送技术含蜡原油加剂改性输送技术添加降凝剂改性输送是目前含蜡原油节能、添加降凝剂改性输送是目前含蜡原油节能、安全输送的发展方向。
国内现有鲁宁线、马惠宁线等安全输送的发展方向。
国内现有鲁宁线、马惠宁线等1010条输油管道上采用加剂改性输送技术,取得条输油管道上采用加剂改性输送技术,取得了显著的经济效益。
了显著的经济效益。
CNPCCNPC在该技术领域处于前列。
在该技术领域处于前列。
库鄯线采用加剂设计方案,比用加热输送省库鄯线采用加剂设计方案,比用加热输送省44座热站,少投资座热站,少投资48004800万元,节省运行成本万元,节省运行成本10001000万元万元。
23825332.2.大落差地段输油管道的运行控制技术大落差地段输油管道的运行控制技术库鄯输油管道在库鄯输油管道在113km113km的范围内,落差高的范围内,落差高达达l660ml660m,是世界上少见的具有,是世界上少见的具有UU形特征的形特征的大落差管道。
针对库鄯输油管道大落差不满流段两相大落差管道。
针对库鄯输油管道大落差不满流段两相流动的水力瞬变特性,建立了管道水击事故超前控制流动的水力瞬变特性,建立了管道水击事故超前控制的数学模型,提出了大落差管道水击事故超前控制及的数学模型,提出了大落差管道水击事故超前控制及动态模型控制的方法,填补了国内空白。
动态模型控制的方法,填补了国内空白。
23825343.3.管道自动化控制技术管道自动化控制技术油气管道自动化控制水平有显著提高。
东北原油气管道自动化控制水平有显著提高。
东北原油管网实现了整个管网的自动化控制。
油管网实现了整个管网的自动化控制。
4.4.管道内检测技术管道内检测技术经过十几年的引进、消化吸收和国产化研制,经过十几年的引进、消化吸收和国产化研制,国内现有管道腐蚀检测器已能满足国内现有管道腐蚀检测器已能满足273273720720mmmm各种口径管道的检测需求,截止目前,已对各种口径管道的检测需求,截止目前,已对2200多条共计多条共计6612km6612km的油气管道进行了内检测的油气管道进行了内检测。
23825355.5.定向钻穿越技术和管道机械化施工作业技术定向钻穿越技术和管道机械化施工作业技术中国石油天然气管道局在管道建设中已完成中国石油天然气管道局在管道建设中已完成3636条河流共计条河流共计29587m29587m的河流穿越工作。
的河流穿越工作。
近年来,很多单位又陆续引进了大小配套的多台定近年来,很多单位又陆续引进了大小配套的多台定向钻机,大大提高了长输管道河流定向穿越的能力向钻机,大大提高了长输管道河流定向穿越的能力。
管道施工作业在手工和半自动下向焊施工技术管道施工作业在手工和半自动下向焊施工技术与气体保护焊、全自动焊、挤压电阻焊相比,具有与气体保护焊、全自动焊、挤压电阻焊相比,具有使用辅助设备少、故障率低的优点。
使用辅助设备少、故障率低的优点。
23825366.6.我国管道技术发展的任务我国管道技术发展的任务针对我国原油的特点,研究管输工艺技术;提针对我国原油的特点,研究管输工艺技术;提高管道的自动化水平;在产量递减的情况下对老管高管道的自动化水平;在产量递减的情况下对老管网的改造和运行优化问题;西部地区管道的建设问网的改造和运行优化问题;西部地区管道的建设问题;输油管道改造成输气管道等。
题;输油管道改造成输气管道等。
2382537中国中国2121世纪能源发展战略世纪能源发展战略以电力为中心,以煤炭为基础,大力开发石油和以电力为中心,以煤炭为基础,大力开发石油和天然气,积极发展核电以及其他新能源和可再生能源天然气,积极发展核电以及其他新能源和可再生能源。
2382538面对石油短缺:
加紧国内寻找大油田加快获取海外份面对石油短缺:
加紧国内寻找大油田加快获取海外份额油和扩大进口渠道。
额油和扩大进口渠道。
中油集团公司为海外中油集团公司为海外1111个开发项目(合同)个开发项目(合同)控制海外份额油剩余可采储量超过控制海外份额油剩余可采储量超过44亿吨。
亿吨。
中国海油总公司以中国海油总公司以5.855.85亿美元收购西班牙雷亿美元收购西班牙雷普索尔普索尔-YPE-YPE公司在印尼的五大油田的部分权益,公司在印尼的五大油田的部分权益,每年带来每年带来40004000万桶(约万桶(约540540万吨)的份额原万吨)的份额原油。
油。
23825391.2输油管道的勘察设计输油管道的勘察设计1.2.1输油管道的建设程序输油管道的建设程序(0)预可研(代项目建议书)。
(1)根据资源条件和国民经济长期规划、地区规划、行业规划的要求,对拟建的输油管道进行可行性研究,并在可行性研究的基础上编制和审定设计任务书。
(2)根据批准的设计任务书,按初步设计(或扩大初步设计)、施工图两个阶段进行设计。
初步设计必须有概算,施工图设计必须有预算。
(3)工程完毕,必须进行竣工验收,做出竣工报告(包括竣工图)和竣工决算。
2382540勘察是指根据建设工程的要求,查明、勘察是指根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、地理环境特征和岩分析、评价建设场地的地质、地理环境特征和岩土工程条件,编制建设工程勘察文件的活动。
土工程条件,编制建设工程勘察文件的活动。
工程设计是指根据建设工程的要求,对工程设计是指根据建设工程的要求,对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证,编制建设工程设计文件的进行综合分析、论证,编制建设工程设计文件的活动。
活动。
2382541勘察是广义设计工作的一部分,它不仅为设计准备资料,也参与设计方案的确定。
勘察与设计两者需密切配合进行。
勘察工作必须走在设计的前面(必要时可有合理交叉),及时为设计提供资料。
勘察分为踏勘、初步设计勘察(初测)、施工图勘察(定测)三个阶段。
较小的管道或沿线自然条件简单或工期紧迫时也可简化为踏勘与详细勘察两个阶段。
设计可分为可行性研究、初步设计(扩大初步设计)、施工图设计三个阶段。
23825421.2.2选线原则选线原则选线是输油管道勘察设计中的一项重要工作。
线路的走向、长短和通过的难易程度,对整个输油管道工程的材料消耗、投资和施工都有很大影响。
要不断采用新技术改善选线工作的方法,提高工作效率,减轻劳动强度。
输油站址的选择输油站址的选择输油站址的选择输油站址的选择大型穿(跨)越地点和输油站址的确定是选线中最重要的工作之一。
可以认为,一条输油管线路就是起点、终点、输油站址和各穿(跨)越点之间的连线。
所以,大型穿(跨)越点和输油站址的选择应服从线路的总走向,在这个前提下,线路的局部走向应服从穿(跨)越点和站址的确定。
23825431.2.3勘察的程序和要求勘察的程序和要求目的:
通过调查研究,选择一条技术上可行、经济上合理、政策上允许的线路和站址,并为设计提供基础资料。
任务:
包括地形测量、水文地质和工程地质勘察资料收集:
(1)地理、气象及水文地质方面;
(2)经济技术方面。
步骤:
按照踏勘、初步设计勘察、施工图勘察2382544
(1)踏勘踏勘是在正式设计任务书下达之前进行的,是为进行可行性研究或编制方案设计提供资料。
分室内和野外两部分进行。
要求提交踏勘报告。
(2)初步设计勘察(初测)它是在设计任务书下达以后,初步设计开始之前,根据踏勘报告和可研报告选择的线路方案,加深勘察,为技术经济比较确定最优线路方案提供资料。
初步选择首、末站和中间站站址,确定穿(跨)越点。
输油管道初步设计勘察可以不写专门的综合报告书,有关内容可编在初步设计的总说明部分。
2382545(3)施工图勘察(定测)在初步设计批准后,施工图设计前进行。
主要是在初步设计批准后,施工图设计前进行。
主要是根据批准的初步设计和上级审批意见,对全线进行复查、根据批准的初步设计和上级审批意见,对全线进行复查、修改、定线和地形测量,并做工程地质和水文地质勘
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