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方矩管管道是與鐵路、公路、水運(yùn)和航空并列的五大運(yùn)輸方式之一。對(duì)于石油及天然氣行業(yè)而言,管道運(yùn)輸是佳選擇,原油、成品油、天然氣等各種具有常溫狀態(tài)下呈現(xiàn)流體性質(zhì)的物質(zhì)的運(yùn)輸主要依靠管道運(yùn)輸方式來實(shí)現(xiàn)。利用管道將原油及其產(chǎn)品和天然氣從產(chǎn)地輸送到煉廠或用戶已成為經(jīng)濟(jì)、和的運(yùn)輸方式。
目前,全世界85%以上的原油和99%的天然氣通過管道進(jìn)行運(yùn)輸,油氣管道總里程已超過380萬公里。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2014年年底,我國陸上油氣方矩管管道總里程已達(dá)12萬公里(不含油氣田管道),管道與鐵路、公路、水運(yùn)、航空一起構(gòu)成了我國五大運(yùn)輸行業(yè)體系,在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著十分重要的作用。與鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸和航空運(yùn)輸相比,管道運(yùn)輸具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn): ①率。一條①1220mm的管道年輸量約為1億噸,相當(dāng)于兩條雙軌鐵路的年運(yùn)輸量。 ②低成本。輸送同等量的石油產(chǎn)品時(shí),其費(fèi)用不及鐵路運(yùn)輸?shù)囊话搿?br /> ③連續(xù)性強(qiáng)。采用密閉輸送,能夠?qū)崿F(xiàn)長時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 ④方矩管便于管理。易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制,系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,設(shè)備維修量小。管道運(yùn)輸也有其局限性,主要是不如車、船等運(yùn)輸方式更加靈活便捷以及可運(yùn)輸產(chǎn)品更加多樣,所以主要適用于大量、單向、定點(diǎn)運(yùn)輸?shù)牧黧w貨物。
東北地區(qū),大慶至撫順原油輸送管道于1970年開始建設(shè),于1971年10月底正式輸油,方矩管管徑為72omm,年輸油能力為2o00萬噸,是我國條長距離、大口徑、輸送“三高”原油的管道。隨后,又建設(shè)
東北地區(qū),大慶至撫順原油輸送管道于1970年開始建設(shè),于1971年10月底正式輸油,方矩管管徑為72omm,年輸油能力為2o00萬噸,是我國條長距離、大口徑、輸送“三高”原油的管道。隨后,又建設(shè)了鐵嶺至大連、鐵嶺至秦皇島和大慶至鐵嶺(復(fù)線)輸油管道,干線長度超過2oookm,形成了以鐵嶺站為樞紐,連接大慶至撫順、大慶至秦皇島和大慶至大連的3條輸油大動(dòng)脈,構(gòu)成了東北輸油管網(wǎng),對(duì)于保證20世紀(jì)70年代原油產(chǎn)量逐年大幅度增長起到了重要作用。
華東和華北地區(qū),自勝利油田投入開發(fā)后,于1965年和1972年分別方矩管建成了東營至辛店和臨邑至濟(jì)南兩條管道,直接向齊魯和濟(jì)南的兩個(gè)煉廠輸油。1974年東營至黃島管道建成后,原油開始從黃島油港下海轉(zhuǎn)運(yùn)。1975年后,建設(shè)了山東至儀征、東營至臨邑輸油管道,逐步形成了華東輸油管網(wǎng)。滄州至臨邑、濮陽至臨邑輸油管道建成后,華東油田和中原油田的部分原油也進(jìn)入了華東輸油管網(wǎng)。
方矩管管道把幾個(gè)大油田與華北地區(qū)的煉油廠以及秦皇島、黃島和儀征等港口連成一體,形成了華東輸油管網(wǎng)。西北地區(qū),長慶油田于1978年建設(shè)了從馬嶺經(jīng)惠安堡至中寧的輸油管道;2o世紀(jì)80年代,陸續(xù)建設(shè)了多條中小管徑的輸油管道并擴(kuò)建了幾條復(fù)線管道;20世紀(jì)90年代,建設(shè)了花土溝至格爾木、輪南至庫爾勒、塔中至輪南、庫爾勒至部善等多條輸油管道。
方矩管管道是指工業(yè)企業(yè)所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道和其他輔助管道。工業(yè)管道主要集中在化工、石油煉化、冶金、電力等行業(yè)。《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50316)將管輸流體分為5類,
方矩管管道是指工業(yè)企業(yè)所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道和其他輔助管道。工業(yè)管道主要集中在化工、石油煉化、冶金、電力等行業(yè)。《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50316)將管輸流體分為5類,輸送這5類流體的管道類別與流體類別大致對(duì)應(yīng)。全世界早的原油輸送管道建成于1865年,是美國賓夕法尼亞州一條從油田敷設(shè)通向火車站的管徑為2in(50.8mm)、全長9754m的管道。
1928年,前蘇聯(lián)建成格羅茲內(nèi)至圖阿普賽的焊接式鋼制長輸原油管道,揭開了現(xiàn)代管道工業(yè)發(fā)展的序幕。目前,世界管道運(yùn)輸工業(yè),特別是美國等發(fā)達(dá),已經(jīng)在設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備、制管、施工、輸送工藝、自動(dòng)控制和運(yùn)行管理等方面取得了長足的進(jìn)步,油氣管道在世界運(yùn)輸業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
方矩管與此同時(shí),與管道輸送有關(guān)的各種新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備和新產(chǎn)品層出不窮,特別是從2o世紀(jì)60年代開始,管道工業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期,各國管道公司著重加強(qiáng)對(duì)管道相關(guān)技術(shù)和工藝的研發(fā),許多管道在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)就大量采用新的研究成果。方矩管高度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,不僅保證了管道運(yùn)行的可靠性,同時(shí)減少了操作人員,大大降低了運(yùn)行費(fèi)用。
方矩管是連接油氣資源和生產(chǎn)、生活的橋梁紐帶,是保障能源供應(yīng)的主要通道,事關(guān)能源;油品、天然氣等管輸介質(zhì)具有易燃易爆特性,事關(guān)人民群眾生命。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國對(duì)能源的
方矩管是連接油氣資源和生產(chǎn)、生活的橋梁紐帶,是保障能源供應(yīng)的主要通道,事關(guān)能源;油品、天然氣等管輸介質(zhì)具有易燃易爆特性,事關(guān)人民群眾生命。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國對(duì)能源的需求日益增長,油氣輸送管道高速發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國方矩管油氣輸送管道總里程已超過12萬公里(不含油氣田集輸管道),覆蓋全國31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),形成了橫跨東西、縱貫?zāi)媳薄⑦B通海外的油氣管網(wǎng)格局。油氣管道在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、造福社會(huì)民生的同時(shí),事故也屢有發(fā)生,反映出當(dāng)前我國油氣管道管理方面存在的不足。
方矩管做好油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),及時(shí)采取控制措施,加強(qiáng)管理,有助于保障油氣管道平穩(wěn)運(yùn)行。編著者在張圣柱博士博士論文課題和中國生產(chǎn)科學(xué)研究院相關(guān)科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,撰寫了本書,較系統(tǒng)地介紹了國內(nèi)外油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、事故風(fēng)險(xiǎn)因素、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法、路線優(yōu)化方法、管道完整性管理以及應(yīng)急管理等內(nèi)容,希望能為從事油氣管道風(fēng)險(xiǎn)研究、運(yùn)行監(jiān)管及相關(guān)從業(yè)人員提供依據(jù)和參考。
方矩管升級(jí)管材。隨著輸氣管道輸送壓力的不斷提高,輸送鋼管也向高鋼級(jí)發(fā)展。采用高鋼級(jí)管材,可以減薄鋼管壁厚,進(jìn)而減輕鋼管重量,縮短焊接時(shí)間,降低工程成本。研究表明,每提高一個(gè)鋼級(jí)可降低建設(shè)成本7%。
方矩管升級(jí)管材。隨著輸氣管道輸送壓力的不斷提高,輸送鋼管也向高鋼級(jí)發(fā)展。采用高鋼級(jí)管材,可以減薄鋼管壁厚,進(jìn)而減輕鋼管重量,縮短焊接時(shí)間,降低工程成本。研究表明,每提高一個(gè)鋼級(jí)可降低建設(shè)成本7%。
目前,X70、X80級(jí)管材已得到普遍應(yīng)用。方矩管隨著輸送壓力的進(jìn)一步提高,日本和歐洲已開發(fā)出X100級(jí)鋼管,并開展了管徑為142omm、輸送壓力為15MPa的X1oo級(jí)鋼管斷裂行為研究。同時(shí),日本還在開展X120、X125鋼管的研制工作。完善調(diào)峰技術(shù)。為保證可靠、、連續(xù)地向用戶供氣,發(fā)達(dá)都采用金屬儲(chǔ)氣罐和地下儲(chǔ)氣庫進(jìn)行調(diào)峰供氣。目前,西方季節(jié)性調(diào)峰主要采用孔隙型和鹽穴型地下儲(chǔ)氣庫,而日調(diào)峰和周調(diào)峰等短期調(diào)峰則多利用管道末端儲(chǔ)氣及地下管束儲(chǔ)氣來實(shí)現(xiàn)。天然氣儲(chǔ)罐以高壓球罐為主。
此外,方矩管油氣管道在管道運(yùn)行仿真技術(shù)、管道地理信息系統(tǒng)、現(xiàn)役管道完整性評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)、管道泄漏檢測技術(shù)、復(fù)雜地質(zhì)地段管道施工技術(shù)、高度智能化清管檢測器等領(lǐng)域的研究也取得積極進(jìn)展。
我國于1958年建成了條方矩管管道,即新疆克拉瑪依至獨(dú)山子管道,2o世紀(jì)70年代起建設(shè)大口徑管道,9o年代后油氣管道建設(shè)速度明顯加快,隨著我國油氣戰(zhàn)略西北通道(從中亞及俄羅斯西西伯利亞等地進(jìn)口油
我國于1958年建成了條方矩管管道,即新疆克拉瑪依至獨(dú)山子管道,2o世紀(jì)70年代起建設(shè)大口徑管道,9o年代后油氣管道建設(shè)速度明顯加快,隨著我國油氣戰(zhàn)略西北通道(從中亞及俄羅斯西西伯利亞等地進(jìn)口油氣資源,在我國西北地區(qū)入境)、東北通道(從俄羅斯東部進(jìn)口油氣資源。
在我國東北地區(qū)入境)、西南通道(從中東和緬甸進(jìn)口油氣資源,經(jīng)過緬甸在我國西南地區(qū)入境)和海上通道(指我國沿海地區(qū)進(jìn)口油氣通道,如江蘇LNG項(xiàng)目、大連LNG項(xiàng)目、唐山LNG項(xiàng)目等)的建成并投入運(yùn)行,共同構(gòu)成了我國油氣輸送的四條能源動(dòng)脈,我國現(xiàn)有70%的石油和99%的天然氣通過方矩管管道進(jìn)行輸送。
方矩管隨著從中亞諸國和俄羅斯、緬甸、卡塔爾、伊朗、澳大利亞等境外進(jìn)口油氣資源的進(jìn)一步落實(shí),西氣東輸三線、四線、五線的構(gòu)思與建設(shè),以及北油南運(yùn)、川氣東送等規(guī)劃,未來幾年仍將建設(shè)一批油氣管道。
方矩管管道根據(jù)不同的特性有不同的分類方法。根據(jù)管道承受內(nèi)壓的不同,可以分為真空管道、中低壓管道、高壓管道、超高壓管道;根據(jù)輸送介質(zhì)的不同,方矩管可以分為輸油管道、輸氣管道、蒸汽管道、工藝管道等;根據(jù)
方矩管管道根據(jù)不同的特性有不同的分類方法。根據(jù)管道承受內(nèi)壓的不同,可以分為真空管道、中低壓管道、高壓管道、超高壓管道;根據(jù)輸送介質(zhì)的不同,方矩管可以分為輸油管道、輸氣管道、蒸汽管道、工藝管道等;根據(jù)管道材質(zhì)的不同,可以分為碳鋼管道、低合金鋼管道、不銹鋼管道、有色金屬管道、復(fù)合材料管道、非金屬管道等。
根據(jù)《特種設(shè)備監(jiān)察條例》,壓力管道是指利用一定的壓力,用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備,其范圍規(guī)定為高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì),且公稱直徑大于25mm的管道。按照《壓力管道管理與監(jiān)察規(guī)定》的要求,從壓力管道的管理和監(jiān)察角度出發(fā),將壓力管道分為長輸管道(GA類)、公用管道(包括燃?xì)夤艿篮驼羝艿溃珿B類)和工業(yè)管道(GC類)。長輸管道是指產(chǎn)地、儲(chǔ)存庫、使用單位之間的用于運(yùn)輸商品介質(zhì)的管道。
方矩管長輸管道根據(jù)所輸送介質(zhì)的不同可以分為輸油管道、輸氣管道等。公用管道是指城鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用或民用的燃?xì)夤艿篮蜔崃艿馈9霉艿乐饕性诔擎?zhèn)建設(shè)等公用事業(yè)行業(yè)。
方矩管管道我國建成早的原油管道是克拉瑪依一獨(dú)山子原油管道,簡稱克-獨(dú)原油管道。該管道長147.2km,管徑為159mm,設(shè)計(jì)壓力為7.oMPa,年輸送能力為53萬噸,于1959年1月建成投產(chǎn)。 隨
方矩管管道我國建成早的原油管道是克拉瑪依一獨(dú)山子原油管道,簡稱克-獨(dú)原油管道。該管道長147.2km,管徑為159mm,設(shè)計(jì)壓力為7.oMPa,年輸送能力為53萬噸,于1959年1月建成投產(chǎn)。
隨著克拉瑪依油田產(chǎn)量的增加,分別于1962年、1991年并行建設(shè)第二條和第三條克-獨(dú)原油管道。目前“二線”、“三線”仍在工作,“一線”已停輸。這條管道的建設(shè)有力地配合了克拉瑪依油田的開發(fā),為國內(nèi)輸油管道的建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。西部原油管道于2007年6月建成投產(chǎn),該管道起于烏魯木齊王家溝首站,止于蘭州末站,干線長1858km,管徑為813mm,設(shè)計(jì)壓力8MPa,年設(shè)計(jì)輸量2000萬噸,是我國長的原油管道。
方矩管管道建成投產(chǎn)后,與中哈原油管道共同組成“西油東送”戰(zhàn)略通道,將塔里木、新疆、吐哈3個(gè)油田的原油和進(jìn)口哈油輸往下游煉廠,方矩管結(jié)束了50年來蘭州石化原油進(jìn)廠依靠鐵路的歷史,并與其他管道共同構(gòu)成了西北輸油管網(wǎng)。
方矩管管徑確定經(jīng)濟(jì)輸量范圍。輸油管道隨著管徑不同,有不同的經(jīng)濟(jì)輸量范圍,即輸油成本低的輸量范圍,輸量過高或過低均會(huì)使輸油成本上升。 長距離方矩管設(shè)計(jì)輸量主要決定于油源和市場的供求關(guān)系,只有在管道規(guī)
方矩管管徑確定經(jīng)濟(jì)輸量范圍。輸油管道隨著管徑不同,有不同的經(jīng)濟(jì)輸量范圍,即輸油成本低的輸量范圍,輸量過高或過低均會(huì)使輸油成本上升。
長距離方矩管設(shè)計(jì)輸量主要決定于油源和市場的供求關(guān)系,只有在管道規(guī)劃建設(shè)的前期工作中,認(rèn)真落實(shí)和正確評(píng)估油源及市場形勢,確定合理管徑,運(yùn)行中長時(shí)期內(nèi)保持在設(shè)計(jì)的合理輸量范圍,方矩管才能獲得良好經(jīng)濟(jì)效益。
高黏易凝原油給管輸帶來困難。我國的大慶、勝利、遼河、中原等油田的原油主要是含蠟原油,凝點(diǎn)較高。我國東部的高黏易凝原油管道設(shè)計(jì),為了防凝及降低黏度,都采用加熱輸送工藝。由于油田產(chǎn)量遞減等原因,當(dāng)方矩管輸量大大低于設(shè)計(jì)輸量時(shí),油流的沿程溫度降低幅度增加,使管內(nèi)油溫接近或低于原油凝點(diǎn),這將威脅到加熱輸送管道的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。若管道在較低流速及較低溫度運(yùn)行時(shí),可能進(jìn)入管流的不穩(wěn)定工況區(qū),這些工況將導(dǎo)致原油管道發(fā)生初凝停流事故。
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