石油产品知识存储和运输.ppt

石 油 产 品 知 识(二),存储和运输,目录,,三、 储运工艺篇,,二、 线路工程,四、 防腐技术篇,一、 概 述,1．石油、天然气 的运输方式,,船运 两地由较深较宽阔的水域相隔，如深海油气田、国际间海上运输等，通常采用船运 管输 管道运输是陆地及近海运输送流体的主要方式 车运 包括火车油罐车和汽车油罐车，是管道运输的主要辅助手段2.管道输送的优势,,（1）运输成本低 （2）占地少、投资小、建设快 （3）操作方便、运油量大，容易实现管理自动化 （4）对环境危害小，安全可靠,3.管道的分类,,城乡生活管道 包括：自来水管道、排水管道、供暖管道、 燃气管道、电力通信管道等 特点：压力低、管径较小、成网状布置，管路复杂 工业厂矿管道 包括：工厂、矿山、油田、气田范围内输送 水、油、气、煤、矿石等原料的各种管道 特点：压力有高有低，管径大小不一，距离短，管路非常复杂 长输管道 包括：原油管道、成品油（汽油、煤油）管道、天然气管道、 液化气管道、煤气管道、矿（煤）浆管道等 特点：距离长，一般可达上百甚至几千千米；压力高， 最高耐压通常为4～10兆帕；管径大，多数管径为数百毫米， 目前的最大管径是1.42米；输量高，输油管道多为每年输油数百或数千万吨， 最多超过一亿吨，天然气管道多为每年输气数十亿立方米，最大已达三百亿立方米。

4.输油泵和压缩机,,油气管道应用的输油泵和压缩机主要分为往复式和离心式 1 .往复式,往复式的工作原理与心脏类似，是利用工作室容积的周期性变化压缩流体，增大流体的压力能，推动流体沿管道运动 活塞式往复机的原理是这样的：原动机带动活塞上下移动，当活塞向下移动时，工作室内压力下降，排出阀被关闭，吸入阀被打开，上游管道中的流体进入工作室，这个过程叫作吸入过程；当活塞返回向上移动时，工作室内流体被压缩，压力升高，吸入阀被关闭，排出阀被打开，高压流体进入下游管道，这个过程叫作排出过程通过活塞的往复运动，完成流体的吸入过程和排出过程，达到对流体加压和使流体沿下游管道顺利输送的目的4.输油泵和压缩机,,2.离心式,离心式的工作原理是进入叶轮的流体在叶片的作用下随叶轮高速旋转由于离心力的作用，一方面使叶轮中心处流体的压力最低，可以连续从上游管道吸进低压流体；另一方面把流体高速甩向叶轮边缘和出口，使其压力、速度及温度都得到提高，然后再进入扩压管减速、压缩，流体的动能又变成压力能，最后向下游管道排出的是高压流体5.管道储运行业中的计算机技术,,,目前，国外广泛采用“监控与数据采集系统（Supervisory Control and Data Acquisition），简称（SCADA系统）”来完成对油气管道的自动监控和自动保护，并已成为管道自动控制系统的基本模式。

一个完整的管道自控系统一般可分为三级控制：现场控制、站场控制和调度控制中心控制6.管道和储罐中的油、气计量,,流量可分为体积流量、质量流量和能量流量 流量的测量方式分为两大类：直接测量和间接测量 直接体积流量计是利用一个标准容积对被测流体连续计量，犹如不断旋转的量杯； 间接体积流量计是通过测量流体的相关参量，利用它们与体积之间的关系式计算出体积流量6.管道和储罐中的油、气计量,,,天然气流量主要采用孔板流量计计量 通过测量安装在管路中的同心孔板两侧的差压间接测量体积流量石油多用直接体积流量计计量，如腰轮流量计、椭圆齿轮流量计等椭圆齿轮流量计的壳体内有一对互相啮合的椭圆齿轮，它们与壳体间分别形成半月形计量腔在入口和出口的压差作用下，两个齿轮反方向旋转，不断将充满计量腔的流体排走，每旋转一圈就排走四个计量腔的流体因此只要知道计量腔的容积和旋转次数，即可知道通过流量计的流体体积7.西气东输管道工程,,西气东输管道横贯我国东西，始自新疆的轮南，止于上海的白鹤镇，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、浙江、上海10个省市区66个县，干线全长4000千米，管径1016毫米，输气压力10兆帕，设计年输气量120亿立方米，是我国管道建设史上投资最多、距离最长、输量最大、压力最高的管道。

目录,,三、 储运工艺篇,,二、 线路工程,四、 防腐技术篇,一、 概 述,一.油气管道线路的选择,,,,二.管道施工安装步骤,测算管道的系统参数 管道从哪到哪，直径多大，管道需要多少压力，怎么给管道加压，怎么进行自动控制，怎么过河等然后就按照工程师的图纸制造设备 建设管道线路 把钢管运到现场，一节一节地用电焊的方法焊接成长段 ，检查一下焊口金属中有没有缺陷 ，把焊口部位的防腐层也包上把管子埋到沟里，进行“试压”－－把很长一段管子两头封（焊）起来，向管子里面灌满水并且用泵加压力，压力高于正常输送压力的10%～50%，管道在高压下经过4～24小时不漏水、不渗水才叫合格 建设管道站场 安装给管道加压的设备、清理管道的设备以及检测、控制仪器和仪表和计算机控制系统3.管道如何穿越河流,,导流开挖穿越在河中水流量不太大的情况下，在正常河道的一侧另挖一条水道，把水引到水道中，然后筑一道围堰将原河床段穿越的区域围起来，使水淹不到穿越的区域，在围堰中开挖管沟（同时要不断地抽排四周渗来的地下水到围堰以外）、焊接管道，并将管道穿越过这段河道，管道封上头；然后拆除围堰，使河水回到原河道中，再用围堰的方法施工另一半河床，并把两段接上，完成穿越。

定向钻法 定向钻一般适合在细颗粒的土、砂和软的岩石组成的河床中实施穿越定向钻是一种管道穿越河流的专用设备，它就像一台放倒了的钻机—不是垂直向地下钻，而是斜向钻入河床下部，在河底平着走一段，到对岸再翘起来，斜着钻到地面上来，形成一个曲线的孔，通过钻机拉动并转动钻杆上的切土刀，把这个孔一遍一遍地扩大，并始终用泥浆充满这个孔在钻机的河对面地面上焊接一条长管段，当河底下孔扩得足够大了，钻杆连接上这个管段，把管道拖入孔内 隧道穿越法 在河底建一条隧道，然后把管道敷设在隧道中建隧道有两种方法：一种是人工在岩石中挖出一条隧道，即用人工打眼爆破的方法形成隧道；另一种是用盾构机全断面开挖，机械加自动控制形成隧道隧道穿越法比较慢，造价高，只有用别的方法都不行的时候才用这种方法4.管道如何穿越公路和铁路,,顶管法对于与管道交叉的公路、铁路，要在不影响地面交通的情况下，将管道敷设在公路、铁路的下方一般采用顶管法顶管施工的做法是：先在公路或铁路的两侧各挖一个长方形的坑，一端的大坑内放置顶管机，顶管机后面设一个承力后背（用枕木或混凝土做成），将钢套管或混凝土套管放到顶管机前面，顶管机把套管向路基下面顶进，边顶边挖套管内部的土，一节套管顶进去之后，再放入第二节套管，套管之间相互连接（钢套管焊接起来，混凝土套管采用承插式等接口）。

这样一条连续的套管就被顶到了路基的下方在路基的一侧，焊接好输送管道，将输送管道拖拉进套管内，完成穿越5.管道建设的关键工序——焊接与探伤,,焊接一般采用管道专用的焊接材料，材料与钢管的性能匹配管道焊接是多层薄焊，比如管子壁厚8毫米，要至少焊接4层，这样，焊上的金属内部组织比较细，每一层之间不可能有大的缺陷每一层用的焊条、电流大小还有区别：焊第一层时是把对口留的缝焊上，要求焊条熔化得细一些；一定要小心、平稳；中间几层是把焊缝用铁水填满；最外层要保证平滑、美观探伤也叫“无损探伤”，就是检查一下焊接的焊缝中有没有缺陷一般的缺陷有气孔、裂纹、加渣、未焊透等常用的无损探伤方法有超声波探伤：用超声波穿透焊缝金属，检查在示波器上的波形，波形的不同形式表示有无缺陷、何种缺陷另一种为“多通道自动超声波探伤”，就像给人做CT检查身体一样，可以分层、立体地反映缺陷的形态，并用计算机记录下来第三种为“射线探伤”，用X射线或γ射线穿透焊缝金属，并用照相底片曝光，把影像做成照相底片，可以随时检查，就像给人检查身体照X光一样管道的每一个焊缝都要经过无损探伤，无损探伤的资料都要保留存档6.验证管道质量的关键工序——压力试验,,压力试验简称“试压”。

管道是一种压力容器，内部 承受的压力是主要载荷 为了检验管道的承压能力如何，要对管道的各个承 压部分进行试压，即在整个管道系统正常运行之前 用高于管道设计压力一定值的压力加在管道系统中 稳定（憋压）一段时间，检验有无泄露如果管道 经过压力试验没有泄露，这条管道在正常运行压力 下（低于试压压力）就不会泄露，说明承压能力是 满足的 输油、输气管道现场焊接之后，要进行分段“强度试压”和“严密性试压”，有时还进行站间整体试压输油管道的强度试压压力为设计压力的1.25倍；严密性试压压力为设计压力的1.1倍 在试压期间，管道内憋有很高的压力，万一突然泄露是有危险的，用水在管道中憋压叫水试压，漏一点水压力就下降了，危险程度比较小7.清除管道内杂物的高技术——清管,,管道安装时 管子焊接之前要求把每一节管子内部的尘土、铁锈、焊接的焊渣和其他杂物清理干净管子在野外焊接一段距离，晚上收工时要在管道两端焊上铁板，以免下雨的泥水流进去或动物钻进去 压力试验前 方法是每段管道两端设“清管器收发桶”，管道的发球一端塞入清管器—几个橡胶皮碗串在一起组成，又叫“球”，堵满管道内径，给球的后部加压缩空气，推动球在管道内行走，至少走两遍，这样就把管道内的垃圾杂物扫到收球桶内，管道内就干净了。

管道运行时 管道沿途每隔约200千米就设置一座“清管站”，管道运行一段时间（比如半年或一年）之后还要进行清管作业管道内可以定期通“智能清管器”智能清管器内部有检测和遥控装置，检查管道的内壁和外壁的腐蚀情况，还可以检查出哪里变形了（椭圆、管子瘪了），并准确地指出存在这些问题的位置，这些数据都记入计算机内，可以依照这些数据对管道进行维护，保证管道安全运行目录,,三、 储运工艺篇,,二、 线路工程,四、 防腐技术篇,一、 概 述,最佳管道直径,管道直径是依据管道总费用或年当量费用最低的原则设计的，总费用等于投资总额和使用年限中所付出的总经营费用之和 基础建设投资中有三种类型的投资： 第一种投资随管径的增大而增加 ，如管材用量、管材运输、组装焊接、防腐绝缘、建设施工等第二种投资则相反，随管径的增加而减少H还有一种投资与管径无关，是基本不变的投资，如勘察设计、土地征购、水电设施、通讯与道路等 对于某一输量，总费用（投资总额与经营总费用之和）最低的管径叫做最佳管径 依据大量计算结果及设计、运行实践，总结出输送不同油品时某一管径的经济流速和经济输量，给设计计算带来很大方便各个国家情况不同，得出的经济流速也不同。

电价低的国家，经济流速就高我国目前对管径为300～700毫米的原油管道，设计时一般取流速为1.5～2.0米/秒；成品油管道流速取2.0米/秒左右长输油气管道的运行工艺,在输油管道首端建有输油站（泵站），称为首站站内油罐用于收集、储存石油和保证管线输油量的稳定，输油泵用来从油罐汲取石油并对其加压后输入管道 管道沿线设立若干个间隔一定距离的输油站，叫做中间站，其作用是对油品补充加压，保证油品像接力赛跑那样一段接一段流过去 处于管道终点的输油站是末站，其任务是接收和储备来油，并提供给用油单位热油管道沿线还需要建设加热站长输油气管道的运行工艺,“通过油罐”方式来油先进入油罐，再被输油泵从油罐中抽出、加压后输往下站，其特点是油品全部通过油罐该方式可避免各种杂质和管道内空气直接进入输油泵，但是操作繁杂、轻质油品在油罐蒸发损耗大，故而只在施工扫线、投产初期、通球清蜡时及早期原油管道中应用 “旁接油罐”方式来油同时进入油罐和输油泵，经加压输入下站，只有少量油品进出油罐，调节输油量的变化，轻质油品的蒸发损耗明显减少由于自动化水平要求不高，易于各站独立操作管理，因此我国的原油管道过去大都采用这种输送方式 “密闭输送”方式。

中间站不接入连通大气的油罐，来油直接进入输油泵，全线是一个密封管道输送系统缓冲油罐是否接入和怎样接入管线，输油管。