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管道運(yùn)輸怎么運(yùn)輸
五種主要交通運(yùn)輸方式的比較(四):管道【頂管施工】頂管施工方案?頂管施工工藝詳解
【頂管施工】頂管施工方案 頂管施工工藝詳解油氣管道輸送是什么?
油氣管道輸送是伴隨著石油工業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的。早在年月,美國修建了世界上的第一條輸油管道。該管道直徑為mm,長約km。年美國又建成了世界上第一條長距離輸氣管道。該管道從賓夕法尼亞州的凱恩到紐約州的布法羅,全長km,管徑為mm。
我國于年建設(shè)了第一條從新疆克拉瑪依油田到獨(dú)山子煉油廠的原油輸送管道。該管道全長km,管徑mm。年又建設(shè)了第一條天然氣輸送管道。該管道從重慶巴縣的九龍坡至巴南區(qū),全長.km,管徑mm,簡稱巴渝線。年,我國建成了格拉成品油輸送管道。該管道起于青海省的格爾木,止于西藏的拉薩,位于世界屋脊的青藏高原,是海拔最高的成品油管道,管道全長km,管徑mm。此后,隨著大慶、勝利、華北、中原、四川等油氣田的開發(fā),興建了貫穿東北、華北、華東地區(qū)的原油管道網(wǎng),川渝天然氣環(huán)網(wǎng),忠武、陜京、澀寧蘭等天然氣管道以及西氣東輸天然氣管道系統(tǒng)等。到年,我國已建成的油氣管道總長度已超過×km,初步形成了橫跨東西、縱貫?zāi)媳薄⒏采w全國、連通海外的油氣管網(wǎng)格局。
一、油氣輸送管道構(gòu)成
油氣輸送管道的類型很多,分類方法不一。如按長度和經(jīng)營方式分可將油氣輸送管道分為油田內(nèi)部的管道和長距離油氣輸送管道。按被輸送介質(zhì)的類型不同,可將油氣輸送管道分為原油輸送管道、成品油輸送管道、天然氣輸送管道、油氣混輸管道等。按管道所處的位置不同,可將油氣輸送管道分為陸上輸送管道和海底輸送管道等。下面主要介紹長距離輸油管道和長距離輸氣管道的構(gòu)成。
1.長距離輸油管道的構(gòu)成
長距離輸油管道由輸油站、線路以及輔助配套設(shè)施等部分構(gòu)成,如圖7-所示。
圖7- 長距離輸油管道的構(gòu)成
1—井場(chǎng);2—轉(zhuǎn)油站;3—來自井場(chǎng)的輸油管;4—首站主要設(shè)施;5—調(diào)度中心;6—清管器發(fā)放區(qū);7—首站鍋爐房等輔助設(shè)施;8—微波通信塔;9—線路閥室;—宿舍;—中間站;、、—穿越鐵路、河流工程;—末站;—煉廠;—裝卸棧橋;—裝卸港口
輸油站的主要功能就是給油品加壓、加熱。按所處的位置不同,輸油站可分為首站、中間站和末站。管道起點(diǎn)的輸油站稱為首站,其任務(wù)是接收油田集輸聯(lián)合站、煉油廠生產(chǎn)車間或港口油輪等處的來油,經(jīng)計(jì)量、加壓、加熱(對(duì)于加熱輸送管道)后輸入下一站。首站一般具有較多的儲(chǔ)油設(shè)備,加壓、加熱設(shè)備和完善的計(jì)量設(shè)施。
油品在沿管道的輸送過程中,由于摩擦、散熱、地形變化等原因,其壓力和溫度都會(huì)不斷下降。當(dāng)壓力和溫度降到一定程度時(shí),為了使油品繼續(xù)向前輸送,就必須設(shè)置中間輸油站,給油品增壓、升溫。單獨(dú)增壓的輸油站稱為中間泵站;單獨(dú)升溫的輸油站稱為中間加熱站;既增壓又升溫的輸油站稱為熱泵站。根據(jù)功能的不同,中間站通常設(shè)有加壓、加熱設(shè)施,一定的儲(chǔ)油設(shè)施,清管器收發(fā)設(shè)施等。中間站應(yīng)設(shè)有越站流程。
末站是位于管道終點(diǎn)的輸油站(庫),其作用是接收管道來油,儲(chǔ)存油品或向用戶轉(zhuǎn)運(yùn)。末站一般設(shè)有較多的儲(chǔ)油設(shè)備,較準(zhǔn)確的計(jì)量設(shè)施、轉(zhuǎn)輸油設(shè)施和清管器收發(fā)設(shè)施。
長距離輸油管道的線路部分包括管道本身,沿線閥室,通過河流、山谷等障礙物的穿(跨)越構(gòu)筑物等。輔助設(shè)施包括通信、監(jiān)控、陰極保護(hù)、清管器收發(fā)及沿線工作人員生活設(shè)施等。
2.長距離輸氣管道的構(gòu)成
長距離輸氣管道的構(gòu)成與長距離輸油管道類似,也包括首站、中間站、末站、干線管道以及輔助設(shè)施等部分,如圖7-所示。
輸氣管道首站的主要功能是接收天然氣處理廠的來氣,進(jìn)行分離(干燥、除塵)、調(diào)壓和計(jì)量后送入輸氣干線。與輸油不同的是,由于采氣井的壓力都比較高,且天然氣采出、處理、輸送的各環(huán)節(jié)都是密閉的,為了充分利用氣井壓力,通常情況下,長距離輸氣管道的首站大多不設(shè)增壓設(shè)備,可依靠氣井余壓軸至下一站,如陜京線的第一個(gè)增壓站就設(shè)在離管線起點(diǎn)km處。
圖7- 長距離輸氣管道的構(gòu)成
根據(jù)功能不同,輸氣管道的中間站可分為接收站、分水站和壓氣站等。接收站的功能是接收沿線支線或氣源的來氣;分水站的功能是向沿線的支線或用戶供氣;壓氣站的功能是給氣體增壓。
輸氣管道末站的功能是接收管道來氣、分離、調(diào)壓、計(jì)量后送入用戶配氣站。若末站直接向城市輸配氣管網(wǎng)供氣,末站也可稱為城市門站。在有條件的地區(qū),末站應(yīng)建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫,以調(diào)節(jié)供氣的不平衡。
二、輸油管道的特性及運(yùn)行控制
(一)輸油管道的特性
1.水力特性
油品在管道中流動(dòng)的過程中,其壓能逐漸降低,常稱為壓降。壓降主要包括沿程壓降(習(xí)慣上稱為管道摩阻)、局部壓降和位差壓降。
(1)沿程壓降:主要是油品流過直管段時(shí),由于油品與管壁、油品與油品之間的摩擦所消耗的壓能。可通過達(dá)西公式計(jì)算求得:
式中 hL——管道的沿程阻力損失,m;
λ——沿程摩擦阻力系數(shù),無量綱,與流體的流態(tài)相關(guān);
g——重力加速度,m/s2;
v——油品的運(yùn)動(dòng)速度,m/s;
d——管道的內(nèi)直徑,m;
L——管道的計(jì)算長度,m。
(2)局部壓降:是指油品流過各種管件或閥件時(shí)所消耗的壓能。長距離輸油管道的壓能損失以沿程阻力損失為主,局部阻力損失比較小,一般不單獨(dú)計(jì)算,而是根據(jù)管道沿線的地形起伏情況不同,取干線長度的1%~2%作為沿線的局部摩擦阻力損失的附加長度,合并在管道沿程摩擦阻力損失的計(jì)算長度中一并計(jì)算。通常,在地形比較平坦的地段,取局部壓降的附加長度為沿程壓降計(jì)算長度的1%;在地形起伏比較大的地段取2%;其他地段可在1%~2%之間取值。
(3)位差壓降:是指管道沿線地形變化引起的被輸送油品在管道中動(dòng)水壓力的升高或降低。一定管段內(nèi)的位差壓降只與該管段的終點(diǎn)與起點(diǎn)的海拔高度有關(guān),與管段的中間地形變化無關(guān)。管段的位差壓降等于計(jì)算段終點(diǎn)與起點(diǎn)的海拔高度之差。
油品在管道輸送的過程中,所消耗的壓能是由泵機(jī)組提供的。為此,管道沿線應(yīng)設(shè)置一定的輸油泵站,以滿足油流流動(dòng)所消耗的壓能。布置泵站時(shí),通常是先根據(jù)管道的工作參數(shù),在管道縱斷面圖上畫水力坡降線,初步確定泵站的可能布置位置,再綜合考慮管道走向的人文、地質(zhì)、環(huán)境、交通、生活等情況對(duì)站址進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
2.熱力特性
輸送“三高”油品的常用方法是加熱輸送,其目的是提高油品溫度,避免油流在管道中凝固;減少油品中石蠟、膠質(zhì)等的析出及在管壁的凝結(jié);降低油品黏度,減小管道壓降。
油流在管道內(nèi)流動(dòng)過程中的溫降與數(shù)量、環(huán)境溫度、散熱條件、油溫等諸多因素有關(guān),加熱輸油管道中油流溫度沿線的變化規(guī)律可用舒霍夫溫降公式計(jì)算,即:
式中 G——管道的質(zhì)量數(shù)量,kg/s;
K——油流通過管壁向管道鋪設(shè)處周圍環(huán)境的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);
l——溫度計(jì)算點(diǎn)離加熱站出口的距離,m;
t0——管道周圍介質(zhì)的溫度,℃;
tc——加熱站的出站油溫,℃;
tl——距出站l處的油溫,℃。
C——平均輸送溫度下油品的比熱容,J/(kg·℃),
D——管道的計(jì)算直徑(對(duì)于無保溫的管道,取鋼管的直徑;對(duì)于有保溫層的管道,取保溫層內(nèi)外直徑的平均值),m。
實(shí)際上,加熱輸油管道的熱能和壓能的供求是相互聯(lián)系、相互影響的。增加熱能的供應(yīng),輸送溫度升高,油品黏度降低,管道摩擦阻力減少。增加壓能供應(yīng),一方面數(shù)量增加,溫降變慢;另一方面,在較高的壓力下,可以輸送溫度較低的流體。在這相互聯(lián)系和影響的兩種能量中,熱能是起主導(dǎo)作用的。因此對(duì)加熱輸油管應(yīng)綜合考慮其熱力特性和水力特性,按熱力特性計(jì)算全線所需的加熱站數(shù),按水力特性確定全線所需的泵站數(shù),然后在管道的縱斷面圖上進(jìn)行加熱站、泵站布置并進(jìn)行校核和調(diào)整。
(二)輸油管道的運(yùn)行控制
1.運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制
在輸油管道的運(yùn)行過程中,由于受到諸多因素的影響,其運(yùn)行工況將發(fā)生一定程度的變化。因此在管道的實(shí)際運(yùn)行過程中,有時(shí)需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
調(diào)節(jié)一般以輸送量作為對(duì)象,控制一般以泵站的進(jìn)出站壓力作為對(duì)象。
輸送量調(diào)節(jié)的方法很多,常用的有改變泵的轉(zhuǎn)速、車削泵葉輪、拆卸多級(jí)離心泵葉輪級(jí)數(shù)、大小泵匹配、進(jìn)出口節(jié)流等。
壓力調(diào)節(jié)的目的是保證管道運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性,其調(diào)節(jié)的對(duì)象是輸油站的進(jìn)出站壓力。壓力調(diào)節(jié)的常用措施是改變輸油泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速、節(jié)流和回流。
2.輸油管道中的水擊及其控制
輸油管道系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中,其流態(tài)是穩(wěn)定的。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,需要進(jìn)行泵的啟停、閥門的啟閉、流程的切換等操作。這些操作都將會(huì)使管道中流體的流速發(fā)生突變,從而引起管內(nèi)壓力的突變,這種現(xiàn)象稱為水擊。
水擊危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是超壓危害,可能使管道系統(tǒng)的壓力超過管道的承壓能力造成管道的破壞;二是減壓損壞,可能使管道系統(tǒng)的壓力低于正常工作壓力,致使管道失穩(wěn)變形。當(dāng)然,水擊產(chǎn)生的壓力波也可能會(huì)向上游或下游傳播,對(duì)上游或下游的泵站特性產(chǎn)生一定影響。因此,應(yīng)采取有效措施對(duì)水擊危害加以控制,常用的方法主要有泄壓保護(hù)、調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)、泵機(jī)組自動(dòng)停運(yùn)等保護(hù)措施。
泄壓保護(hù)是在管道可能出現(xiàn)超壓的位置,安裝專用的泄壓閥門,在出現(xiàn)水擊超壓時(shí),打開泄壓閥門從管道中泄放一定數(shù)量的液體,從而使管道內(nèi)壓力下降,避免水擊危害。
調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)是根據(jù)管道運(yùn)行壓力的變化自動(dòng)對(duì)閥門的開啟度進(jìn)行調(diào)節(jié),以滿足保護(hù)管道系統(tǒng)的要求。調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)大都與其他保護(hù)措施配合使用。
泵機(jī)組自動(dòng)停運(yùn)就是在泵站的吸入壓力過低、出站壓力過高時(shí),通過自動(dòng)控制系統(tǒng)停運(yùn)一臺(tái)或多臺(tái)輸油泵,以降低泵站的能量輸出,減小泵站的輸送量,使出站壓力下降,進(jìn)站壓力升高。這種方法主要用于串聯(lián)泵機(jī)組泵站的保護(hù)。
三、油品的順序輸送
油品順序輸送是指在一條管道內(nèi),按照一定的批量和次序,連續(xù)地輸送不同種類的油品。由于經(jīng)常性變換輸油品種,所以在兩種油品交替時(shí),在接觸界面處將產(chǎn)生一段混油。混油產(chǎn)生的因素主要有兩個(gè):一是由于在管道橫截面上,液流沿徑向流速分布不均勻,使后邊的油品呈楔形進(jìn)入前面的油品中;二是由于管道內(nèi)液體的紊流擴(kuò)散作用。
(一)混油的檢測(cè)
為了指導(dǎo)順序輸送管道的運(yùn)行管理,需要對(duì)兩種油品交替過程中的混油情況進(jìn)行檢測(cè)。目前常用的混油濃度檢測(cè)方法有密度法、超聲波法、記號(hào)法等。
密度法是利用混合油品的密度與各組分油品的密度、濃度之間存在線性疊加關(guān)系的原理進(jìn)行檢測(cè)的。此法是在管道沿線安裝能自動(dòng)連續(xù)測(cè)量油品密度的檢測(cè)儀表,通過連續(xù)檢測(cè)混油密度的變化,檢測(cè)混油濃度的變化。
超聲波法是根據(jù)聲波在不同密度油品中的傳播速度不同的特性而進(jìn)行檢測(cè)的。在常溫條件下,油品的密度越大,聲波在油品中的傳播速度就越快。混油濃度的超聲波法就是根據(jù)這一原理,在管道沿線安裝超聲波檢測(cè)儀表,通過連續(xù)測(cè)量聲波通過管道的時(shí)間,確定管內(nèi)油流的密度,從而檢測(cè)混油的濃度。
記號(hào)法檢測(cè)是先將熒光材料、化學(xué)惰性氣體等具有標(biāo)識(shí)功能的物質(zhì)溶解在與輸送油品性質(zhì)相近的有機(jī)溶劑中,制成標(biāo)識(shí)溶液。使用時(shí),在管道起點(diǎn)兩種油品的初始接觸區(qū)加入少量的標(biāo)識(shí)溶液,該標(biāo)識(shí)溶液隨油流一起流動(dòng),并沿軸向擴(kuò)散,在管道沿線檢測(cè)油流中標(biāo)識(shí)物質(zhì)的濃度分布,即可確定混油段和混油界面。
(二)減少混油量的措施
在油品的順序輸送中,我們總是希望盡量減少混油量,控制混油量的措施有很多,首先我們可以采用先進(jìn)、合理的技術(shù)工藝措施來減少混油量(例如簡化流程,加大交替油品的數(shù)量,采用密閉輸送流程等);其次是采取一些專門的措施來減少混油量,如機(jī)械隔離法和液體隔離法等。
機(jī)械隔離法是將一定的機(jī)械設(shè)施投放于兩種油品中間,將兩種油品隔離,以減少油品的混合。常用的隔離設(shè)施有橡膠隔離球和皮碗形隔離器等。
液體隔離法是在兩種交替的油品之間注入隔離液,以減小混油量。常用作隔離液的物質(zhì)有:與兩種油品性質(zhì)接近的第三種油品、兩種油品的混合油、水或油的凝膠體、其他化合物的凝膠體等,其中凝膠體隔離液具有較好的應(yīng)用特性。
(三)混油的處理方法
處理混油的方法主要有兩種:一是在保證油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,分批將混油摻入純凈油中銷售或降級(jí)使用。如在順序輸送汽油和柴油時(shí),可把汽油濃度高的混油段接收在汽油混油儲(chǔ)罐中,柴油濃度高的混油段接收在柴油混油儲(chǔ)罐中,將兩種混油分別小批量地?fù)饺肫秃筒裼偷募儍粲椭袖N售。這種方法適用于混油程度較輕且終點(diǎn)兩種油品的銷售量都較大的情況。二是將混油就近輸至煉油廠加工處理。這種方法適用于混油程度較重,或終點(diǎn)混合油品的純凈油銷售量較小的情況。
四、輸氣管道及城市燃?xì)廨斉?/p>
天然氣管道是陸上輸送大量天然氣唯一的手段。海上運(yùn)輸天然氣的方法之一是將天然氣先降到-℃成為液化天然氣,然后裝船運(yùn)輸,運(yùn)到目的地以后加溫又由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài),恢復(fù)天然氣的性能。海上另一種天然氣輸送方法仍然是敷設(shè)海下輸氣管道。大西洋中的北海油田所產(chǎn)的天然氣就是用km的海下管道輸?shù)接蜌W洲大陸的。
天然氣的主要成分是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和其他烴類,還有少量硫化氫、二氧化碳和水蒸氣,有時(shí)氣井中還帶有冷凝液和水等液體。在進(jìn)入管道前必須在處理場(chǎng)除去硫化氫和二氧化碳等。
天然氣管道有以下幾個(gè)特點(diǎn):一是輸氣管道是個(gè)自始至終連續(xù)密閉帶壓的輸送系統(tǒng),不像輸油系統(tǒng)有時(shí)油品進(jìn)入常壓油罐;二是天然氣管道更直接為用戶服務(wù),直接供給家庭或工廠;三是天然氣密度小,靜壓頭影響小于油品管道,設(shè)計(jì)時(shí)高差小于m靜壓頭可忽略不計(jì),輸氣管道幾乎不受坡度影響;四是天然氣是可壓縮的,因此不存在突然停輸產(chǎn)生的水擊問題;五是天然氣管道比輸油管道更要重視安全;六是天然氣管道與城市煤氣管道不同,天然氣來自氣井起始的壓力比城市煤氣高,天然氣管道進(jìn)入城市總站以后要減壓到城市管網(wǎng)壓力才能向城市供氣。
一個(gè)完整的城市配氣系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:
(1)配氣站。配氣站是城市配氣系統(tǒng)的起點(diǎn)和總樞紐,其任務(wù)是接受干線輸氣管的來氣,然后對(duì)其進(jìn)行必要的除塵、加臭等處理,根據(jù)用戶的需求,經(jīng)計(jì)量、調(diào)壓后輸入配氣管網(wǎng),供用戶使用。
(2)儲(chǔ)氣站。儲(chǔ)氣站的任務(wù)是儲(chǔ)存天然氣,用來平衡城市用氣的不均衡。其站內(nèi)的主要設(shè)備是各種不同種類的儲(chǔ)氣罐。實(shí)際中,配氣站和儲(chǔ)氣站通常合并建設(shè),合稱儲(chǔ)配站。
(3)調(diào)壓站。調(diào)壓站設(shè)于城市配氣管網(wǎng)系統(tǒng)中的不同壓力級(jí)制的管道之間,或設(shè)于某些專門的用戶之間,有地上式和地下式之分。站內(nèi)的主要設(shè)備是調(diào)壓器,其任務(wù)是按照用戶的要求,對(duì)管網(wǎng)中的天然氣進(jìn)行調(diào)壓,以滿足用戶的需求。
(4)配氣管網(wǎng)。配氣管網(wǎng)是輸送和分配天然氣到用戶的管道系統(tǒng)。根據(jù)形狀可分為樹枝狀配氣管網(wǎng)和環(huán)狀配氣管網(wǎng)。前者適用于小型城市或企業(yè)內(nèi)部供氣,其特點(diǎn)是每個(gè)用氣點(diǎn)的氣體只可能來自一個(gè)方向;環(huán)狀配氣管網(wǎng)可由多個(gè)方向供氣,局部故障時(shí),不會(huì)造成全部供氣中斷,可靠性高,但投資較大。
石油管道的運(yùn)輸方式
下面用枕木設(shè)計(jì)一個(gè)四方形的底托(有加勁有吊裝位置),在長度的兩邊枕木上鉆孔加裝全螺紋螺桿上面再用枕木打孔上螺母壓緊拴住即可。以上就是俊星環(huán)保對(duì)于油污井管道運(yùn)輸(油污井管道運(yùn)輸方案)問題和相關(guān)問題的解答了,油污井管道運(yùn)輸(油污井管道運(yùn)輸方案)的問題希望對(duì)你有用!
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