第八章-管道运输

第十八讲交通运输概论第八章管道运输目录8.1管道运输概述8.2输油管道8.3输气管道8.4固体料浆管道8.5管道运输站场建设及主要设备8.6真空管道和数字管道第一节管道运输概述一、概述管道运输与铁路、公路、水路和航空运输并列为五大现代运输方式之一。管道运输是利用管道，通过一定的压力差而完成的物品（多为液、气体货物）运输的一种运输方式。只限于特定对象和固定流向。运量大占地少

耗能少、成本低安全可靠，连续性强封闭运输，挥发、损耗少优点第一节管道运输概述二、管道运输优缺点专用性强，只能运输石油、天然气及固体料浆灵活性差（固定货种、固定路线）缺点第一节管道运输概述二、管道运输优缺点第一节管道运输概述三、管道运输的发展趋势长输管道发展趋势向大口径、高压力的大型管道发展采用高强度、韧性及可焊性良好的管材管道运行高度自动化第一节管道运输概述四、管道运输分类输油管道输气管道固体料浆管道按输送的物品不同分类第一节管道运输概述四、管道运输分类第二节输油管道一、输油管道的分类输油管道企业内部输油管道按长度和经营方式长距离输油管道第二节输油管道二、长距离输油管道的组成长距离输油管道由输油站和线路两大部分组成。输油站包括首站、末站、中间站等。输油管道的线路（即管线）部分包括：管道、沿线阀室、穿越江河、山谷等的设施和管道阴极保护设施，通信与自控线路等。第二节输油管道二、长距离输油管道的组成首站：输油管道的起点，其任务是集油，经计量后加压向下一站输送，故首站的设备除输油泵外，一般有较多的油罐。中间站：输油管道沿线设置，其任务是对所输送的原油加压、升温。中间站的主要设备有输油泵、加热炉、阀门等设备。管道输油站第二节输油管道二、长距离输油管道的组成

末站：位于管道末端，接受输油管道送来的全部油品，供给用户或以其它方式转运，故末站有较多的油罐和准确的计量装置。管道输油站第二节输油管道二、长距离输油管道的组成图1长距离输油管道组成1－井场；2－输油站；3－来自油田的输油管；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。第三节输气管道

输气管道：主要用于输送天然气的管道。我国是世界上最早使用管道输送天然气的国家之一。1600年左右，竹管输气已有很大发展。但第一条现代意义的输气管道却是l963年在四川建成的管径426mm、长度55km的巴渝管线。第三节输气管道输气管道系统主要由矿场集气管网、干线输气管道、城市配气管网以及与此相关的站、场等设备组成。

这些设备从气田的井口装置开始，经矿场集气、净化及干线输送，再经配气管网送到用户，形成一个统一的、密闭的输气系统。一、输气管道的组成第三节输气管道输气管道由以下四部分组成：1、矿场集气2、输气站3、干线输气4、城市配气二、输气管道运输设备及工作原理第三节输气管道1、矿场集气

二、输气管道运输设备及工作原理集气过程指从井口开始，经分离、计量、调压、净化和集中等一系列过程，到向干线输送为止。集气设备包括井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、外输总站等。第三节输气管道2、输气站

二、输气管道运输设备及工作原理输气站又称压气站，核心设备是压气机和压气机车间。

任务：对气体进行调压、计量、净化、加压和冷却，使气体按要求沿着管道向前流动。第三节输气管道3、干线输气

二、输气管道运输设备及工作原理干线是指从矿场附近的输气首站开始到终点配气站为止。第三节输气管道4、城市配气

二、输气管道运输设备及工作原理

城市配气指从配气站开始，通过各级配气管网和气体调压所按用户要求直接向用户供气的过程。

配气站是干线的终点，也是城市配气的起点与枢纽。气体在配气站内经分离、调压、计量后输入城市配气管网。第三节输气管道三、输气管道分类按输气任务不同矿场集气支线矿场集气干线配气管线输气干线第四节固体料浆管道一、概述

固体料浆管道：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。

目前浆液管道主要用于输送煤、铁矿石、磷矿石、铜矿石、铝钒土和石灰石等矿物，配制浆液的主要是水，还有少数采用燃料油或甲醇等液体作载体。第四节固体料浆管道二、浆体的概念

浆体：固体粒状物料与液体的混合物。

根据液相不同水系浆体非水系浆体第四节固体料浆管道二、浆体的概念根据流动特性均质体非均质体伪均质体第四节固体料浆管道三、工艺过程浆体管道输送过程主要包括：制浆、管道输送和固浆分离。

1.制浆

（1）将固体破碎到要求的粒度范围；

（2）将破碎的固体配制成符合要求的浆液。

以煤为例，煤浆制备过程包括洗煤、选煤、破碎、场内运输、浆化、储存等环节。第四节固体料浆管道三、工艺过程

2.管道输送

由于管道中流动的浆液是固液两相的混合物，其输送过程中除了要保证稳定流动外，还要考虑其沉淀的可能，尤其是在流速降低情况下，不同流速、不同固体粒径及浓度条件下，浆液管道中可能出现多种不均质流态，甚至产生固体沉积现象，造成摩擦阻力大，输送费用高。

第四节固体料浆管道三、工艺过程

3.固浆分离

固体料浆管道所输送的浆液一般由固体和水组成，输送至末站需要进行脱水，以分离出固体送给用户。

第四节固体料浆管道四、浆体管道输送特点环境保护作用

工艺设备较少（相比于油气站场）对机械设备的要求低第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术简介真空管道运输是一种无空气阻力、无摩擦的运输形式。

技术原理：建造一条与外部空气隔绝的管道，将管内抽为真空（或部分真空），在其中运行磁浮列车等交通工具。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介需求分析随着经济的发展与生活节奏的加快，人类迫切需要更高速快捷的交通方式。现有高速列车难以克服在大气环境下运行带来的气动阻力及气动噪音，当速度达到400km/h后，空气阻力所占比例将超过80%，在此前提下提高列车运行速度，将带来巨大的能耗。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介需求分析在此背景下，真空管道高速列车技术应运而生。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介优越性高速：真空条件下理论时速可达2万公里。低能耗：能耗不到民航客机1/10。低噪音：由于列车在真空管道内运行，几乎不会

对沿线造成噪音影响。高安全性：管道是密封的，可以在海底及气候恶劣地区全天候运行而不受任何影响。低成本：技术成熟时造价比普通高铁要低。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解首先建造一条与外部空气隔绝的管道。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解将管道抽成真空或近似真空（气压低于5%个大气压），让列车在管道中运行。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解通过沿途设置真空泵站，使真空管道维持工作所需气压状态。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解同时，列车采用高温超导磁浮导向技术

这样，列车运行阻力趋近为零，可极大提高运行速度。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解列车内部维持正常大气压状态第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解乘客须通过专门的登车舱或登车桥进入列车。第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术详解第六节真空管道和数字管道一、真空管道运输简介技术难点真空管道：真空环境的实现及运营中真空状态的维持，是此项技术首先要解决的问题。建造材料：需要考虑管道内外、列车内外巨大的气压差给管道、列车带来的压迫。对于需要长期投入运营的列车而言，材料的安全性和经济性如何兼具将成为材料选择的限制性因