管道运输的优缺点

精品文档 1欢迎下载 管道运输货物的优缺点管道运输货物的优缺点 管道运输是随着石油和天然气产量的增长而发展起来的 目前已成为陆上油 气运输 的主要运输方式 近年来输送固体物料的管道 如输煤 输精矿管道 也有很大发展 管道运输货物的优点是 管道运输货物的优点是 1 运输量大 国外一条直径 720 毫米的输煤管道 一年即可输送煤炭 2000 万吨 几 乎相当于一条单线铁路的单方向的输送能力 2 运输工程量小 占地少 管道运输只需要铺设管线 修建泵站 土石方工程量比 修建铁路小得多 而且在平原地区大多埋在底下 不占农田 3 能耗小 在各种运输方式中是最低的 4 安全可靠 无污染 成本低 5 不受气候影响 可以全天候运输 送达货物的可靠性高 6 管道可以走捷径 运输距离短 7 可以实现封闭运输 损耗少 管道运输货物的缺点是 管道运输货物的缺点是 1 专用性强 只能运输石油 天然气及固体料浆 如煤炭等 但是 在它占据的 领域内 具有固定可靠的市场 2 管道起输量与最高运输量间的幅度小 因此 在油田开发初期 采用管道运输困 难时 还要以公路 铁路 水陆运输作为过渡 杭州物流 杭州货运 杭州运输 杭州通达物流有限公司为你提供安全便捷的物流运输服务 业务电话 86 0571 88305690公司网址 精品文档 2欢迎下载 固体料浆管道 长距离输送浆液的管道 浆液由固体破碎成粉粒状后与适量液体配制而成 现代管道运输中输送的固体 主要是煤 此外还有铁 磷 铜 铝矾土和石灰石等矿物 所用液体一般为水 名名词词详详解解 将固体破碎成粉粒状 与适量的液体配制成浆液 利用管道进行长距离输送 这种管道称为固体 料浆管道 简称固体管道 因输送的物质是用液体载着固体的浆液 又称浆液管道 目前固体料浆管 道主要用于输送煤 赤铁矿 磷矿 铜矿 铝矾土和石灰石等矿物 在矿业开采中 早已应用矿石与 水掺和 通过管道由高处泄入低处的输送形式 这种形式运送距离较短 输送动力靠重力作用 而固 体料浆管道是用增压设备为输送浆液提供压力能 运距远 输量大 沿沿革革 1889 年 3 月美国人 W G 安德鲁斯获得用管道输送固体的专利 并于1893 年在芝加哥的世界 博览会上展 固体料浆管道 出 1914 年英国的 G G 贝尔工程师将堆在泰晤士河码头的煤 制成煤 水各半的浆液 通过534 米长 200 毫米直径的铸铁管 用离心泵输往电厂锅炉房 流速为 1 2 米 秒 到终点后 再将煤水 分离 将水输回到起点 这是最早用于生产的煤浆管道 50 年代中期开始建设长距离 大输量的固体料浆管道 1957 年美国固本煤炭公司在俄亥俄州 修建了一条 173 公里长 管径为 254 毫米的输煤管道 每年可输煤130 万吨 后因故停输 从美国 亚利桑那州北部黑梅萨地区的露天煤矿 到内华达州的莫哈夫电厂的输煤管道 于 1970 年 11 月建 成投产 全长 439 公里 管径为 457 毫米 设计年输煤量为 500 万吨 一直运行至今 1977 年 5 月在巴西建成并投产了全长 393 公里 管径为 509 毫米的萨马科铁矿浆管道 计划年输铁矿石 1200 万吨 随着固体料浆管道在技术上逐渐成熟 固体管道运输正在日益发展 分分类类 固体料浆管道可按所输物质分为煤浆管道 铁矿浆管道等 按所用的载体 可分为液送管道 风 送管道等 液送管道的载体一般用水 也正在发展用甲醇等其他液体作载体 风送管道用压缩空气作 精品文档 3欢迎下载 为载体 目前长距离 大输量的固体料浆管道都采用浆液输送工艺 工艺 主要包括制浆 管道输送和固液分离等三个过程 制制浆浆 包括两项工作 一是将所要输送的固体破碎到要求的粒度范围 二是将破碎的固体配制成符合管 道输送要求质量的浆液 图 1 为制煤浆的流程 将储仓中的煤输到振动筛上粗选 再进入球磨机破 碎 经振动筛筛分后再进入棒磨机掺水湿磨 然后经储浆槽 安全筛筛分 合格的浆液最后进入稠浆 储罐 罐中装有搅拌器 进行搅拌 用离心泵将经掺水稀释的稠浆进行抽样检验 符合外输要求的浆 液即进入外输罐 准备外输 管管道道输输送送 在管道中流动的浆液是固液二相的混合物 其流态多变 必须在一定的流速下浆液才能稳定流动 在输 固体料浆管道 量降低 流速减缓的情况下 会出现多种不均质流态 甚至产生固体沉积现象 为了保持浆液稳定流 动 须确定合理的输送工艺 如筛选均质固体 确定合理破碎筛分 确定颗粒级配 配制适合浓度的 浆液 还要根据年输送量选择适宜的管径 确定临界流速等 此外 在确定固体粒径和级配时 要 考虑便于固液分离 因此 确定输送工艺是十分复杂的技术问题 在固体管道中浆液的浓度受固体的重度 粒径等的限制 煤浆管道的浆液重量浓度在50 左 右 而铁矿浆液的重量浓度为66 左右 管道输送工艺中应注意的问题有以下四点 浆液管道的流态 在相同的流速下 由于粒径级配不同 可形成三种基本流态 均质流态 在 管道断面上颗粒均匀悬浮 各点的固体浓度相同 半均质流态 细颗粒均匀分布在管道全断面上部 但大颗粒则在下部运动 因此下部浓度大 上部浓度小 但不出现固体颗粒沉淀 非均质流态 全断 面上浓度分布很不均匀 出现固体颗粒沉淀 并在管道底部出现沉淀层 严格地说 纯均质的浆液 流是不存在的 同一种浆液当流速变化时 可以在均质流与半均质流或半均质流与非均质流之间转化 出现沉淀时的流速称为浆液的临界流速 这一流速也是非均质流与半均质流的分界点 固体管道应在 临界流速以上输送浆液 固体料粒径的选择 固体管道营运是否经济 与颗粒粒径的选择有密切关系 制浆和脱水费用 主要由设备投资和运行费用这两项组成 而这两项费用都与颗粒粒径有关 粒径越小 需要破碎的设 备就多 耗用动力大 脱水也难 脱水的设备多 时间长 能耗也多 粒径与输送费用的关系更为复 精品文档 4欢迎下载 杂 粒径越大 浆液流态不稳定 临界流速大 耗能也大 粒径小 流态稳定 临界流速低 但也 有一定的限度 如粒径小于某一数值 则会使浆液的粘度增加 能耗上升 脱水更加困难 输送费用 反而增加 粒径的选择又与固体的重度有关 根据黑梅萨煤浆管道 的经验 煤浆管道中的全部颗粒 粒径要小于 1 19 毫米 其中 20 的粒径要小于 0 044 毫米 当粒径小于 0 044 毫米的占 14 时 停输时会造成管道堵塞 后改为16 通过 0 044 毫米筛孔 仍有堵塞 但较易于启动 最后改为 19 的粒径小于 0 044 毫米 再启动就比较容易 对不同的管道 上述条件还会改变 管道坡度 是造成管道堵塞的因素之一 因而管道坡度应有严格限制 固体料浆管道常用间歇 输送来调节输量 停输后固体颗粒会沉淀 如果管道坡度大于沉淀物的自然安息角 沉淀物将向下滑 动堆积 形成堵塞 如果堵塞的长度较短 可在启动压力下恢复流动 如果坡度大的管段过长 而堆 积长度过长 将会给再启动带来困难 煤浆管道的敷设坡度一般不大于16 水力坡降 某一输量下 浆液在单位管长的压力降 在固体料浆管道的计算中 采用最广泛的 是杜兰德与康多利奥斯的计算式 这种计算式可用于煤浆 铝矾土固体管道计算 也可用于管径在 720 毫米以下 固体重度在 1 5 3 95 之间 重量浓度在 5 60 之间 粒径为 0 509 毫米左右 的管道计算 计算式为 固体料浆管道 式中im为浆液的水力坡度降 i 为水的水力坡降 i 为体积浓度 D为管道直径 S为固体重度 V为平均流速 g为重力加速度 Cd为固体颗粒阻尼系数 上式表明 浆液的摩阻是水的摩阻加上固 体在浆液中所产生的摩阻之和 与固体重度和体积浓度成正比 此外 还有瓦斯普半均质流的计算式等多种经验计算式 影响水力坡降的因素很多 既有流态 又有粒径配比 粒状 浓度 流速 管径等等 因此 在试验中实测输送各种浆液的摩阻 更有实际 意义 固固液液分分离离 固体料浆管道所输送的浆液一般由固体和水组成的 输至末站需进行脱水 以分离出固体送给用 户 煤浆脱水流程见图 2 浆液先进入受浆罐 以调节管道输量和脱水量之间的不平衡 罐内的浆 液输到振动筛区分为粗细粒度的浆液后再分别处理 粗粒浆液进入离心脱水机 脱过水的煤直接输给 用户 排出的废液输往浓缩池