输油管道设计与管理(第1次课)

输油管道设计与管理(第1次课)第一页，共58页。油气管道输送第二页，共58页。教材：

1《输油管道设计与管理》2《天然气管道输送》参考书：1《石油与天然气管路输送》（上、下）陈祖泽主编

2《输气管道设计与管理》姚光镇主编主要标准：1GB50253-2003《输油管道工程设计规范》2GB50251-2003《输气管道工程设计规范》第三页，共58页。第一部分输油管道设计与管理第一章输油管道概况和勘察设计第四页，共58页。1.1输油管道概况

1.1.1输油系统第五页，共58页。1.1.2管输的特点(P-1)运输量大；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；密闭安全；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；大量、单向、定点输送，不灵活。第六页，共58页。1.1.3管道的分类及组成管道的分类组成

输油站+线路输油站：首站（起点输油站）、中间站、末站线路：管道本身、截断阀室、穿跨越构筑物、阴极保护站，以及道路、通讯、自控等辅助设施输油管道企业内部管道长输管道距离短，经营不独立距离长，独立经营，有完整的组织机构原油管道成品油管道第七页，共58页。第八页，共58页。1.1.4长输管道的输油方式等温输送加热输送降凝输送加轻油稀释输送粘稠油液环输送原油磁处理输送间隙输送加减阻剂输送原油中掺水输送（水包油、水环输送）顺序输送第九页，共58页。1.1.5国内外输油管道简介（1）国外第一条管道：1865年美国宾夕法尼亚州(d=50mm,L=10km)第一条长输管道：1879美国TIDEWATERPIPELINE（d=152mm,L=174km）二战期间、二战后得到迅速发展。60年代开始向高压、大口径方向发展。第十页，共58页。泰纳输油管道－中俄输油管道第十一页，共58页。（2）国内

第一条管道：1958年建成的克拉玛依一独山子输油管道，全长147km，管径150mm。根据地理位置划分，国内长输系统有以下几个：东北地区（大庆、辽河）管道系统华东地区（胜利）管道系统华北、华中地区（大港、华北、中原等油田）管道系统西部（新疆、塔里木、吐哈、长庆、青海）管道系统沿海（江）管道系统规划建设的主要管道图片第十二页，共58页。原油管道建设现状1958:克-独线。原油管道约1.7万公里设计输送能力共计:37650×104t/a输送方式:加热输送（除库鄯线）管径大于426mm管道长:6591km塔轮线302km库鄯线475km克乌线326km花格线439km靖咸线302km东北管网全长：2400km中国西部管道3986km轮库线191km第十三页，共58页。CNPC原油管道全图（2010年4月）第十四页，共58页。图例中石油中石化其他成品油管道建设现状成品油干管约1.2万公里中国克乌线291km格拉线1840km西部成品油管道1840km兰成渝1249km兰郑长2069km镇杭线192km抚鲅线245km第十五页，共58页。东北原油管网

东北原油管网包括庆铁线、铁大线、新大线、铁秦线、铁抚线及中朝线。东北原油管网目前在用管道全长约2081km，干线管径为Ф720mm，起自大庆油田的林源首站，经铁岭中转站，向抚顺、大连、秦皇岛地区分输。整个管网共有首站1座，末站3座，热泵站22座，加热站3座。东北原油管网第十六页，共58页。东北原油管网序号管道名称起止点投产时间(年)管径(mm)管道长度(km)设计压力(MPa)设计规模(104t/a)1庆铁线林源-铁岭1971720516.346.420002庆铁复线林源-铁岭1974720524.386.420003铁大线铁岭-小松岚1975720422.66.420004铁大支线小松岚-七厂197552923.314.56005铁秦线铁岭-秦皇岛1973720454.256.420006铁抚线铁岭-抚顺197172043.76.420007铁抚支线康乐-前甸197152917.74.110008铁抚支线康乐-大官屯19714267.324.56009中朝线丹东-新义州197537730.33.0300东北原油管网第十七页，共58页。太阳升新庙牧羊垂杨梨树昌图铁岭农安新民黑山凌海葫芦岛绥中沈阳鞍山熊岳金州大石桥瓦房店康乐前甸大官屯装船庆铁线Φ720mm，L=516.34km(老)L=524.38km(复)铁秦线铁大线铁抚线小松岚新港大连石化(石油七厂)石油一厂及三厂石油二厂及中朝线农安炼厂吉林化工锦西石化(石油五厂)锦州石化(石油六厂)地方小炼厂秦皇岛沈阳石化新大线铁秦线庆铁线铁大线新大线铁抚线站场分输阀室油轮炼厂图例50km67km60km59km66km67km69km77km50km50km50km70km80km75km62km68km66km14.7km24.4km20km72km79km80km71km61km6kmΦ720mm，L=39.09kmΦ720mm，L=425.38kmΦ720mm，L=43.7kmΦ720mm，L=454.25km北储罐20000×350000×2100000×2西太平洋炼厂兴沈72km储罐100000×7去北京东北原油管网第十八页，共58页。铁岭昌图牧羊林源太阳升新庙农安垂杨梨树沈阳鞍山大石桥熊岳瓦房店石油七厂小松岚金州辽阳化纤公司分输新民黑山凌海葫芦岛绥中秦皇岛兴沈松山辽河石化分输沈阳蜡化分输石油六厂分输石油五厂分输南山油库来油采油七厂来油吉林油田来油长吉线分输俄中管道来油丹东新港农安分输第十九页，共58页。华东原油管网

华东原油管网主要包括：东辛线、临济线、临济复线、东黄线、东黄复线、鲁宁线。华东原油管网序号管道名称起止点投产时间(年)管径(mm)管道长度(km)设计压力(MPa)设计规模(104t/a)1东辛线东营-辛店196579.365402临济线临邑-济南197367.31103临济复线临邑-济南199169.51504东黄线东营-黄岛1974/1984245.3210005东黄复线东营-黄岛1986248.526.520006鲁宁线临邑-仪征1978652.582000第二十页，共58页。华北、华中原油管网

华北地区有大港油田、华北油田，都敷设有外输原油管道，原油管道总长度1847.4公里。中部地区油田，分布在湖北和河南两省境内，有江汉油田、河南油田和中原油田，主要炼油企业有湖北荆门炼油厂和河南洛阳炼油厂。原油管道总长度1347.5公里。华北地区输油管道主要包括：秦京线、大（港）-周（李庄）线、任沧线、任沧复线、任沧新线，任京线(任丘至北京)、沧临线(沧州至临邑)，河石线(河间至石家庄)、任保线(任丘至保定)、阿赛线(阿尔善至赛汗塔拉)。中部地区输油管道主要包括：潜荆线(潜江至荆门)、魏荆线(魏岗至荆门)和魏荆复线、濮临线(濮阳至临邑)、中洛线(濮阳至洛阳)及中洛复线。华北、华中原油管网第二十一页，共58页。CNPC华北原油管网

秦京线：1975年6月15日建成投产，管道全长349.19km，管径φ529mm，输油能力为750×104t/a。管材为16Mn，螺旋焊缝钢管。管道起点秦皇岛站，终点到北京市房山区石楼镇。沿线设有5座中间站。

任京线：1976年7月投产，管道全长108.74km，管径φ529mm，设计输油量为1000×104t/a。管材16Mn，螺旋焊缝钢管。管线起自河北省任丘市华北油田北大站，终点到北京市房山区石楼镇。沿线设有2座中间站。该管线由于任丘油田产量不足，于1997年9月22日封存，经过改造后于2003年1月5日开始反输，将大庆原油由石楼输往华北石化。华北原油管网第二十二页，共58页。管道

名称序号站场高程里程站间距站间管容累计管容最高允许出站压力允许最低进站温度允许最高出站温度(m)(km)(km)(Nm3)(Nm3)(MPa)(℃)(℃)秦京线1秦皇岛57.6

4.233702昌黎11.958.958.912259122594.232703迁安55.6115.256.411740239994.232704丰润20.6174.859.512417364164.233705宝坻1.8234.860.112522489384.533706大兴18.3292.757.912056609944.233707房山42.5349.356.611780727743.93370任京线1任丘站7.50———435702雄县站9.632.132.166836683435703高碑店站23.971.739.6824414928435704房山站42.7108.737.077032263143570华北原油管网第二十三页，共58页。房山站宝坻站丰润站迁安站秦皇岛站60km59km60km32km任丘站58km37km高碑店站40km秦京线Φ529mm，L=349.19km任京线Φ529mm，L=108.74km昌黎站雄县站56km56km大兴站秦京线任京线站场图例北储罐100000×7储罐10000×320000×2储罐15000×2燕山石化华北炼厂石燕线12.8km华北原油管网第二十四页，共58页。西部原油管网

西部原油管网包括西部原油管线、阿独线、轮库线、库鄯线、独克乌管线、吐哈油库至鄯善进油支线。西部原油管网第二十五页，共58页。西部原油管道鄯兰线：2007年6月建成投产，鄯善—兰州原油干线全长1545.03km，其中鄯善—新堡段线路长1399.4km，管径Φ813mm。新堡—兰州段线路长145.63km，管径Φ711mm。设计压力8.2MPa，设计输量为2000×104t/a。西部原油管道乌鄯线：全长297.317km，管径Φ610mm，设计压力8.0MPa，设计输量为1000×104t/a。首站建于乌鲁木齐王家沟油库，与成品油首站合建。末站与鄯善原油干线首站合建，设达坂城中间热泵站1座。阿独线：2005年12月建成投产，全长约246km，管径Ф813mm，设计压力6.3MPa，设计输量为1000～2000×104t/a。沿线设1座中间站，10座线路阀室，3座阴极保护站。轮库线：该管道是塔里木油田的第一条原油外输管道，1992年7月投产，全长191km，管径φ377×6(7)mm，设计压力5.8MPa，年输油能力100～300×104t。轮库输油管线现已封存。轮库复线管道1996年9月投产，全长161km，管径φ508×6-7mm，设计压力6.27MPa，设计输量600×104t/a，设中间截断阀室三座。库鄯线：1997年6月30日投产，全长476km，管径φ610mm，壁厚7.1-11.1mm变壁厚，设计压力8MPa，设计输量为500～1000×104t/a。独克乌管道：独克乌D377管道反输哈油，设计输量为200×104t/a。起点位于独石化新建厂区储存罐区旁，储存、计量设施由独石化建设完成，在仪表计量完成后交接，将油从独石化输至六泵站。根据克－独－乌D377管道运行现状，克－独D377管道输送压力在6.4MPa下、克－乌D377管道在4.7MPa下输送哈国原油。吐哈油库—鄯善原油进油支线：吐哈油库—鄯善原油进油支线：全长4.85km，管径Φ711mm，设计压力2.5MPa，管线设计输量2000×104t/a。西部原油管网第二十六页，共58页。管道名称序号站场高程里程站间距站间管容累计管容最高允许出允许最低进允许最高出(m)(km)(km)(Nm3)(Nm3)站压力(MPa)站温度(℃)站温度(℃)阿独线1阿拉山口354

6.3

2托托45613213265716657166.3

3独山子628246114546501222352.5(进站)

轮库线1轮南站929

6.2713702中间清管站902898917536175366.27

3库尔勒中间站9721627314290318260.4(进站)557库鄯线1库鄯线中间站972

7.9

2马兰站125115315342601426017.9

3觉罗塔格减压站80934018651780943816.5

4鄯善站805476137374001317811(进站)凝点+5

西部管道1乌鲁木齐首站7600---------8---552达坂城站10901101083035030350615.2273鄯善首站79829718852689830398.214444四堡站7055362371166981997378.213.832.55翠岭站960665128628241795228.213.824.56河西站153573065318152113378.213.9557安西站13609512201082153195528.213.930.58玉门站1733105199486953682478.213.8559张掖站145613322811380985063458.26.43110山丹站1921141282405155468608.213.65511西靖站178316262141052446521048.28.92812新堡站2290169769340036861078.213.84513兰州末站153718421445382273992913(进站)5.4---西部原油管网第二十七页，共58页。127.8km乌鲁木齐首站达坂城站四堡站河西站清管站独山子阿拉山口190.1km64.7km237.4km137km132.3km89km马兰站111.5km觉罗塔格减压站186km托托站113.7km库尔勒中间站73km153km安西站玉门注油泵站张掖分输站山丹站翠岭站214.2km281.0km69.2km82.4km99.0km220.2km144.3km吐哈油库北西部管道阿独线站场图例轮库线阿独线Φ813mm，L=246kmΦ813mmL=1399km(鄯善～新堡)西部原油管道Φ711mmL=145km(新堡－兰州)库鄯线Φ610mmL=476km轮库线Φ508mmL=161km(复)Φ377mmL=191km(老)玉门炼厂鄯善首站库鄯线储罐5000×310000×350000×5储罐50000×2储罐50000×8储罐20000×250000×4西部原油管网第二十八页，共58页。西部管道第二十九页，共58页。马惠宁原油管网

长庆原油管网包括马惠线、惠宁线和中银线，全长为383.7km。（1）马惠线:1979年6月投产，全长164km，管径φ325mm，设计压力4.5MPa，设计输量350×104t/a。起点为甘肃环县曲子首站，终点为宁夏盐池县惠安堡末站，沿线设4座（热）泵站。西部原油管网第三十页，共58页。（2）惠宁线:1978年6月投产，全长106km，管径φ377×7(8)mm，设计压力4.0MPa，设计输油量400×104t/a，管材A3F，螺旋焊缝钢管。近几年增输改造后，输油能力增至约500×104t/a，2006年输油量达到482×104t，2007年计划输油量为496×104t。起点为马惠线惠安堡末站，终点为宁夏中宁县石空末站，沿线设4座（热）泵站。（3）中银线:2001年4月13日投产，全长113.7km，管径为Φ273×7.1mm，设计压力6.4MPa，设计输量120×104t/a，2005年通过增输改造输油量能达到150×104t/a。管材为X52，采用煤焦油瓷漆防腐。起点为惠宁线石空末站，终点在银川市宁夏大元炼化有限公司（原宁夏炼油厂），沿线设1座（热）泵站。马惠宁原油管网第三十一页，共58页。管道名称序号站场高程(m)里程(km)站间距(km)站间管容(Nm3)累计管容(Nm3)最高允许出站压力(MPa)允许最高出站温度(℃)允许最低进站温度(℃)马惠宁线1曲子114700004.5<70

高于进站测试凝点3℃2十八里12203528.7217921794.5<703洪德13086463.87267048494.5<704山城14579531235372024.5<705甜水152712631235395554.0<706惠安堡137416337.52846124016.3<707滚泉131722561.846396187973.5<708渠口118424823.022380211773.5<709石空120627021.42213233906.3<70中银线1石空120606.3<702大坝12245858305430546.365103银川112111355289659502.510马惠宁原油管网第三十二页，共58页。35km惠安堡站甜水站山城站洪德站十八里站石空站渠口站大坝站环县31km29km31km61.8km58km56km曲子首站21.4km中宁县滚泉站37.5km23km油田来油马惠线惠宁线中银线站场火车装车图例长庆油田靖惠管道来油长庆油田陇东油区来油马惠线Φ325mm，L=164km惠宁线Φ377mm，L=106km中银线Φ273mm,L=113.7km北储罐10000×4储罐5000×410000×220000×2储罐10000×4宁夏大元炼厂马惠宁原油管网第三十三页，共58页。原油管道发展规划2010年投产管道

原油管道规划

石兰原油管线（2010.06）

漠大原油管线（2010.10）惠银原油管线（2010.06）日东原油管线

中缅原油管线正规划建设的原油管网第三十四页，共58页。惠银原油管道：惠银原油管道（惠安堡-银川）全长141公里，管径457mm，设计压力为6.3MPa，设计规模为500×104t/a，全线共设置惠安堡首站、灵武热站、永宁热站和银川末站4座站场。2009年9月25日14时试验段开工，管道计划2010年6月底投产。线路工程焊接122.62公里,累计完成93.0%。站场正进行基槽开挖和基础浇筑。阀室共5座，RTU阀室1座、手动阀室3座、高点检测室1座（新增），部分开工。项目综合进度完成43%。正规划建设的原油管网第三十五页，共58页。正规划建设的原油管网惠银线第三十六页，共58页。正规划建设的原油管网石兰线第三十七页，共58页。漠大原油管道：漠大原油管道（漠河-大庆）全长927公里,管径813mm,设计压力8MPa,设计输量1500万吨/年,全线设5座站场,即漠河首站、加格达齐中间泵站、塔河和讷河清管站、大庆末站。2009年5月18日开工，2010年10月投产。截止3月底，项目综合进度完成50.33%。现已完成管道焊接施工776公里,回填269公里，线路工程综合进度完成74%。站场工程综合进度累计完成5%。正规划建设的原油管网第三十八页，共58页。漠大线第三十九页，共58页。日东线原油管道：日东线原油管道（日照-东明）管线全长462.0km，起点为日照首站，途经平邑清管站和兖州分输泵站，终点为东明末站。线路全部在山东省境内敷设，经过日照、临沂、济宁、菏泽四市。日东线分两期建设:Ⅰ期工程设计输量为1000×104t/a，将油品由日照首站经兖州分输泵站输至东明石化；Ⅱ期工程设计输量为2000×104t/a，1000×104t/a输送至东明石化，剩余1000×104t/a在兖州分输泵站分输至河南商丘炼厂。日东线Ⅰ期共设4座工艺站场，20座干线线路截断阀室（其中RTU阀室8座、手动阀室12座）。工艺站场包括日照首站、平邑清管站、兖州分输泵站、东明末站。沿线共新建储罐容量40.1×104m3，在日照首站新建油罐容量为40×104m3；兖州分输泵站、东明末站各建500m3拱顶泄压罐1座。Ⅱ期工程增设临沂泵站、扩建平邑清管站为平邑泵站。正规划建设的原油管网第四十页，共58页。正规划建设的原油管网第四十一页，共58页。中缅原油管道

中缅原油管道将海运至缅甸西海岸马德岛的中东原油，通过管道运往中国西南地区。使部分中东进口原油运输绕过马六甲海峡及南海敏感地区，从而降低海上进口原油的风险。正规划建设的原油管网第四十二页，共58页。432023年4月24日43皎漂瑞丽南坎安顺中国缅甸中缅油气管道工程整体走向示意图贵港

中缅油气管道始于缅甸西海岸，从云南省瑞丽市入境，经过云南省、贵州省，油管线到达重庆市，气管线到达广西贵港。天然气管道在贵阳和贵港分别与中贵联络线和西气东输二线联网。中缅国界线第四十三页，共58页。1.1.6管道技术的发展趋势和任务（P-6)（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）重视管道建设的前期工作；（6）其它，如高粘高凝原油的不加热输送工艺等。第四十四页，共58页。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题；输油管道改造成输气管道等。第四十五页，共58页。起点：兰州北滩油库油终点：重庆全长：1247km管径：508/457/323mm泵站：4座设计输量：500×104t/a设计压力：10MPa管长1288km，管径1220mm。输量13250m3/h，流速3.3m/s。永冻土段644km。冬季最低气温-57℃。国外著名输油管道－阿拉斯加输油管道第四十六页，共58页。科洛尼尔成品油管道林登(终点)休斯敦（起点）得克萨斯州路易斯安那州密西西比州亚特兰大佐治亚州南卡罗来纳州卡罗来纳州宾西法尼亚州格林斯巴勒米切尔新泽西州巴吞鲁日管道概况：干线全长：4649km(双线)；管径：762mm~1016mm；泵站：53座；压力：4.0MPa；输量：9300×104t/a交油站：281个;九家石油公司合股投资建设第四十七页，共58页。1.2输油管道的勘察设计1.2.1输油管道的建设程序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。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。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。第四十八页，共58页。勘察和设计的关系：

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。勘察设计的程序：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。

第四十九页，共58页。1.2.2选线原则（ P-13）

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。

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