新技术应用第一节、在线看

油气输送管道的新技术应用

第一节

油气管道输送的发展趋势一、我国油气管道“十一五”回顾·

“十一五”，我国石油与天然气管道建设进入了快车道，管线总里程从“十五”末的4万多公里增加到现在的6万多公里，初步形成了横跨东西、纵贯南北、覆盖全国和连通海外的油气管网体系。1·

在东北，2010年11月2日，中俄原油管道正式投油运行。231994年11月，在俄方提议下，中俄双方就此问题开始探讨。1996年4月，两国政府正式确认了中俄原油管道项目。2001年9月，中俄两国总理签署了《中俄关于共同开展铺设中俄原油管道项目可行性研究的总协议》。2002年12月初，江泽民主席与来访的俄罗斯总统普京共同签署的联合声明指出中俄原油管道项目将按期实施。4后俄联邦安全会议决定改变从安加尔斯克至中国大庆的石油管道路线(安大线)，把该石油管线的终点改建在俄远东的纳霍德卡(安纳线)。这与日本的打算不谋而合。日本从首相到外相，频繁出动，游说莫斯科，并诱惑俄罗斯放弃与

中国的合作，转与日本合作。一时间，输油管

道改线问题在俄引起轩然大波。“泰纳线”的一锤定音，既宣告了喧嚣一时的

“安大线”和“安纳线”的终结，也宣告了一场搅动整个东亚地缘政治的远东输油管道之争落下帷幕。562008年10月28日中国和俄罗斯签署了一项期盼已久的协议，即在西伯利亚铺设一条通往中

国的石油管线。这条管线将从在建的东西伯利亚－太平洋石油管线主干线一直延伸到中国边境，每年可向中国输送1500万吨石油。2010年8月29日，俄总理普京出席了中俄石油管道俄罗斯段的开通仪式，并亲手开启阀门。中俄石油管道全长999公里，设计年输送原油能力为1500万吨。7在西北，2006年7月，我国首条跨国原油管道——中哈管道全线贯通。2009年12月14日，横贯中土哈乌四国的中亚天然气管道工程投产。在西南，全长1631公里的中缅原油管道和全长1727公里的中缅天然气管道，2010年9月启动建设。8·

中缅原油管道设计能力为2200万吨/年，中缅天然气管道年输气能力为120亿立方米/年，两条管道均起于缅甸皎漂市，从云南省瑞丽市进入我国。油气管道入境后，输油管道经贵州安顺到达重庆，输气管道经贵州安顺到达广西。境内段天然气管道干线长1727公里，投资约

420亿元；原油管道干线长1631公里，投资约300亿元。油气管道境内段工程预计于2013年建成投产。910111213在海上，原油码头和LNG项目进展顺利。至此，东北、西北、西南和海上四大油气通道战略布局初步完成。与此同时，兰郑长成品油管道、西气东输二线管道西段、涩宁兰复线管道和漠大管道等支干线相继投产，国内油气骨干管网建设加快推进。油气管道在实现运输变革、推动能源结构和产业结构调整的同时，更是担负起保障国家能源安全的使命。142008年建设的重点管道工程有川气东送、西气东输二线、永唐秦:(永清—唐山—秦皇岛)、榆林一济南等天然气管道；曹妃甸—天津等原油管道；兰郑长:郑州—安阳汤阴、长岭—株洲等成品油管道。15出于对中国能源供应的保证，中国长距离油气管道建设并未因为金融危机而降低速度。到2020年，中国长距离油气管道的建设里程将至少达到10万-15万公里，由于中国的油气资源分布不均，进口油气量越来越大，中国

需要加大投资建设油气管道的力度，未来10年将迎来中国修建跨国油气管线的高潮。未

来10～15年，中国经济增长将保持较高速度，工业化进程进一步加快，油气需求还将继续

呈高速增长态势。16二、原油管道输送技术的发展趋势1、输送工艺的多元化目前，世界范围内的高粘、易凝原油的长距离管道输送基本上仍是采用加热和稀释两种工艺。针对在用管道输量逐渐下降、稠油开采日益增多的现状，以提高管道运行安全性、节能降耗为目的的各种新技术、多元输送工艺的研究已成热点。17如对高粘、易凝原油的磁处理、振动降粘等物理场的处理输送；液环、悬浮、乳化等水处理输送；滑箱、膜袋等器具处理输送；充气降粘输送，多相混合输送等。有些已进入工业试验与短距离试输阶段。从总体上看，原油管道输送的工艺正朝着多元化的方向发展。182、输送设备的高效化由于长距离原油输送管道装机容量大，能耗大，各国都十分注重输送设备效率的提高。国外先进的原油输送管道普遍采用高效加热炉和节能型输油泵。我国目前在长距离原油输送管道上使用的加热设备，与国外先进水平相比，主要存

在自动控制和调节系统的实际应用水平不

高，换热器、炉管等主要部件的耐腐蚀性

能差，余热回收装置普遍存在腐蚀、积灰、传热效率不高的问题。19发展方向是，大力开展燃烧节能新技术、新设备的研究与推广，尤其是高效燃烧器、余热回收装置以及新型燃油添加剂的研究

与推广，努力提高加热设备的运行效率。目前，国外先进输油管道的输油泵普遍采用电机调速控制，节电率达40％，节能效果显著。我国很多管道的输油泵处于不满

负荷状态运行，工作流量远低于额定流量，工作压力远高于额定压力，节能潜力很大。20但由于调速节能技术的应用范围较窄，使得有些输油管道的输油泵仍旧采用传统的阀门节流调节，造成大量的能源浪费。据统计，我国输油泵的运行效率比国外先进水平低

10％～20％。发展方向是合理的选择调速装置和调速范围。一是根据泵的不同运行规律（指泵的流量变化范围和在每种流量下运行的时间）来选择调速装置。泵的运行规律一般可分为高流量变化型、低流量变化型、全流量变化型和全流量间歇型四种。21建议高流量变化型泵采用晶闸管串级、液力偶合器等调速方式；低流量变化型及全流量间歇型泵采用具备低速到全速切换装置的变频调速；对于全流量变化型泵，当低流量运行时间较长时，采用变频调速方式较合适，若高流量运行时间较长，可采用串级调速或低效调速装置。22二是根据泵的装机容量选择调速装置。对于100kw以上的大型输油泵，选择调速装置时，应优先考虑高效装置；对于100kw以下的小容量型输油泵，则应首先考虑调速装置的初投资不宜太高。三是适当确定调速范围，一般在70％～100％之间，最低转速应不小于额定转速的50％。因为当转速低于50％时，泵自身的效率会

明显下降，是不经济的。233、运行管理的高度自动化目前，国外先进的输油管道普遍运用高度自动化的计算计仿真系统模拟管道运行和事故工况，进行泄漏检测，优化管道的调试管理，对管道

定期进行安全检测和完整性评价等。长输管道仿真系统主要分为三种类型，一是用于油气管道的优化设计、方案优选；二是用于

对操作人员的培训；三是管道的在线运行管理。仿真技术在长输管道上的应用，不仅优化了管道的设计、运行管理，而且为管道企业带来了巨大的经济效益。24管道计算机应用主要体现在管道测绘及地理信息系统、管道操作优化管理模型和油品运销集成系统三个方面。如目前比较先进的输油管道地理信息系统（GIS）就是融合了原有的输油管道计算机监控与数据采集（SCADA）系统的，实现了输油管道的地理信息、数据采集、传输、储存和作图统一作业的，可为输油管道的

勘测、设计、施工、投产、运行、监测、

防腐等各阶段提供资料的高智能自动系统。25三、成品油管道输送技术的发展趋势美国的成品油管道输送处于世界领先地位，其干线管道长度约占世界成品油管道总长

度的50％；其次是加拿大、西欧和俄罗斯。这些国家的成品油管道都是面向消费中心和用户的多批次、多品种、多出口的商业性运营管道，自动化管理水平高，都实现了运行参数、泄漏检测、混油浓度监测、界面跟综和油品切割的自动控制。26并且正在向着大口径、大输量、多批次、多品种、高度自动化运行管理的方向发展，除输送成品油外，还输送其他体烃类化合物，输送计划非常饱满。如目前世界最大的成品油管道系统—美国的科洛尼尔管道，双向可顺序输送

118种不同品牌的成品油，一个顺序周期仅为5天。我国的成品油管道输送不论是在数量上，还是在技术水平上都有较在的差距。目前，我国成品油的运输仍以铁路为主，管道运输仅占全部运输量的2％～3％。而且这些管道输送油品品种少，技术水平不高。27成品油管道输送的发展，将是我国管道建设的重点。成品油管道发展的方向是：结合原油资源及炼油企业生产情况，依据市场需求，按照产运销一体化的原则，贯通炼油厂、商业油库、转运站，形成网络。据有关规划，我国将构建北油南调和西油东送的成品油管道干线框架，预计到2010年，我国将投运的成品油输送管道增加

10000

km以上，使输送能力达到9×107t/a以上。28初步构建成东北—华北、西北—西南、西北—华中、华南—西南、长江三角洲、珠江三角洲、鲁苏皖以及浙闽沿海地区的成品油管道输送骨架。中远期发展中短距离管道，实现点、线连接，点、点连接，逐步形成成品油管道输送网络。在加快成品油管道建设速度的同时，必须高度重视成品油管道技术水平的提高，借鉴国

外先进管理方法，引进和消化国外先进技术，尽快我国成品油管道输送的技术水平。29四、天然气管道输送技术的发展趋势

1、天然气产—运—销一体化趋势·

由天然气的性质决定，从气田的井口装置开始，经矿场集气、干线输气，再通过配气管

网到用户，天然气所经过的各环节构成了一

个连续的、密闭的水力学系统。天然气的产、运、销具有一体化特点。在确定长距离输气

管道的建设方案时，必须同时将上游的气源

建设和下游的市场开发统筹起来考虑。302、干线管道的大口径、高压力、大输量趋势目前，俄罗斯、西欧、北美一些发达国家的天然气干线管道的直径一般在1000㎜，输送压力大都超过10MPa以上，其机组功率和管道输送能力都较大。如俄罗斯通往欧洲的天然气干线管道直径达1420㎜，阿意输气管道的最高出站压力达21MPa。我国西气东输管道的直径为1016㎜，输送压力10MPa，设计输送能力

1.2×1010m3/a。该管道在一些方面达到或接近世界先进水平。313、天然气的计量、检测、减阻技术计量在天然气的管道输送中占有重要的地位，精确的计量不仅可以避免天然气贸易中上、

中、下游间的诸多矛盾，还可以提高管道的

管理水平。天然气计量技术经历了体积计量、质量计量和热值计量三个阶段。由于天然气的成分比较稳定，按热值计量比较准确，同时，按热值计价可以体现优质优价，所以，热值计量比体积计量和质量计量更为科学和公平。32

热值计量已成为当今天然气计量技术的发展方向。我国目前还以体积计量和质量计量为主，为了提高我国天然气管道的管理水平，与国际接轨，推广应用热值计量技术应是我们努力的方向。

传统的管道泄漏检测技术普遍存在误报率高、定位平准、安装和维修费用高的缺点。目前，美国天然气研究所（GRI）