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輸油管道
由油管及其附件所組成
輸油管道（也稱管線、管路）是由油管及其附件所組成，并按照工藝流程的需要，配備相應的油泵機組，設計安裝成一個完整的管道系統(tǒng)，用于完成油料接卸及輸轉任務。
輸油管道系統(tǒng)，即用于運送石油及石油產(chǎn)品的管道系統(tǒng)，主要由輸油管線、輸油站及其他輔助相關設備組成，是石油儲運行業(yè)的主要設備之一，也是原油和石油產(chǎn)品最主要的輸送設備，與同屬于陸上運輸方式的鐵路和公路輸油相比，管道輸油具有運量大、密閉性好、成本低和安全系數(shù)高等特點。
基本信息
| 中文名 | 輸油管道 |
| 外文名 | Petroleum Pipeline |
| 特點 | 輸量大、連續(xù)、迅速等 |
| 分類 | 企業(yè)內(nèi)部的輸油管道等 |
| 作用 | 完成油料接卸及輸轉 |
| 別稱 | 管線、管路 |
收起
管道分類
按距離分
1、企業(yè)內(nèi)部的輸油管道
企業(yè)內(nèi)部輸油管道主要是指油田內(nèi)部連接油井與計量站、聯(lián)合站的集輸管道，煉油廠及油庫內(nèi)部的管道等，其長度一般較短，不是獨立的經(jīng)營系統(tǒng)。
2、長距離輸油管道
長輸原油管道
按油品分
1、原油輸油管道
原油管道主要是指輸送原油產(chǎn)品的管道，它和成品油管道是有區(qū)別的。如今在我國運行的主要原油輸油管道是中俄原油輸油管道和中亞原油輸油管道。
2、成品油輸油管道
成品油輸油管道是長距離輸送成品油的管道，如今在我國有多條成品油輸油管道已經(jīng)在運營中或在建中，主要有：蘭成渝成品油輸油管道、蘭鄭長成品油輸送管道以及港棗成品油輸送管道等。
管道系統(tǒng)組成
輸油站
輸油管道圖例
管線
長距離的輸油管道系統(tǒng)的管線部分主要由以下設備組成：管道本身主體；沿線的閥門及其控制系統(tǒng)；通過河流、公路、山地的穿越設施；陰極保護裝置以及簡易道路、通訊系統(tǒng)、工作人員的住所等。長距離的輸油管線由鋼管焊接而成，管外包裹有絕緣層物質以防止土壤中的腐蝕性化學成份對管線本體造成侵蝕，管線本體內(nèi)部還可內(nèi)涂防腐材料以減少輸送的油品本身對管線的腐蝕和提高管線管線的光滑度以加大運輸量。每隔一定的距離或跨越大型障礙物時，管線都設有閥門，用以發(fā)生事故時阻斷物料，以防止事故的擴大及方便維修設備。通訊設備是用于輸油管道的輸轉調(diào)度的重要指揮工具，隨著通訊衛(wèi)星和自動化技術的發(fā)展，相關技術已經(jīng)大量運用于油品的管道輸送中。
材質與規(guī)格
管材及適用性
輸油管道所用的管材主要為碳素鋼管，按照其制造工藝又可分為無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管具有強度高，規(guī)格多等特點，因此適用于腐蝕性較強的油品或者高溫條件下的輸送。無縫鋼管又分為熱軋和冷拔兩種。由于冷拔加工會引起材料硬化，因此還需要依據(jù)管材的具體用途做相應的熱處理。焊接鋼管可分為對縫鋼管和螺旋焊接管兩種。由于碳素鋼管的工藝特性導致了此種鋼管在低溫時候容易變脆，因此主要適用于常溫管線，管材的使用溫度也不宜超過300攝氏度，一般而言普通碳素鋼管使用溫度介于0至300攝氏度之間。若采用優(yōu)質碳素鋼管，則溫度應用范圍和放寬達—40至450攝氏度。鋼管的實驗壓力一般為公稱壓力的1.5倍。當所輸送物料的溫度不超過200攝氏度時，工作壓力就是公稱壓力。當溫度超過200度是工作壓力應相應低于公稱壓力。
規(guī)格類型
鋼管的外直徑一般用大寫字母D表示，其后面附加外徑的數(shù)值，如：外直徑為400mm的鋼管用D400表示；鋼管的內(nèi)直徑用字母小寫d表示，其后附加內(nèi)徑數(shù)值，如內(nèi)直徑為300的鋼管表示為d300；鋼管的規(guī)格一般用“Φ外徑×壁厚”表示，如外徑為400mm，壁厚為6mm的管道表示為Φ400×6。常用鋼管規(guī)格如下表所示：
重要參數(shù)
?公稱直徑：公稱直徑是為方便管道的設計、建設與檢修所規(guī)定的一個標準直徑。一般而言，公稱直徑與管道的實際內(nèi)徑或外徑都不相等，而是一個與內(nèi)徑較接近的整數(shù)值。公稱直徑用符號“DN”表征，其后附加具體的數(shù)值，例如：公稱直徑為600mm的輸油管道表示為“DN600”。公稱直徑也常常使用“寸”作為單位，1寸=25.4mm，為方便轉換操作上一般取“1寸≈25mm”，DN600的輸油管道就可以稱為“24寸”。
連接與控制
連接和法蘭
輸油管道須使用一定的連接方式才能構成一個完整的系統(tǒng)。管道的連接方式主要有絲扣、焊接和法蘭連接三類。壓力不高，管徑不大的管路可以采用絲扣的方法連接，此種連接方法較為方便，但由于多數(shù)主干輸油管線管徑一般都較大，因此多采用其他兩種連接方法。DN≥50的管路基本采用焊接的方法連接，焊接具有施工方便、堅固、嚴密和節(jié)約鋼材等優(yōu)點，一般直管或者彎路上不需要拆卸的部位都可采用。管道和閥門或者其他設備（如：泵）連接處以及管道需要拆卸的地方都采用法蘭連接，為保證法蘭連接處的嚴密性，也在法蘭兩側都需要使用相對質軟的法蘭墊圈進行輔助。法蘭依據(jù)制作工藝主要可分為平焊、螺紋、對焊、松套和盲板等幾種類型，除了盲板法蘭之外都是用于管路之間互相連接，若需要連接不同直徑的管路，也可采用兩頭直徑相對應的變徑法蘭。盲板法蘭用于管路頂頭一端的封閉，因此設計能承受較大的彎曲應力。
閥門與控制
閥門是用于開啟、關閉或者控制管道內(nèi)介質流動的機械裝置。閥門的種類繁多，分類方法也有多種。若按用途劃分，可分為截斷閥、止回閥、分配閥等；若按壓力區(qū)分可分為真空閥（工作壓力小于標準大氣壓）、低壓閥（PN≤1.6MPa）、中壓閥（PN=2.5—6.4MPa）和高壓閥（PN=10—80MPa）。若按驅動方式可分為手動閥、動力驅動閥和自動閥，還有按溫度或者材料等等不同的分類方法。閘閥是閥底座和閥板平等，閥板通過手輪隨閥桿垂直上下運動，以此切斷或開通管道，同時可調(diào)節(jié)管道的開通比例。由于閘板的特性，一般應用時，閘閥多為全開或全閉調(diào)節(jié)，較少用于流量調(diào)節(jié)，但閘閥具有密封性能好和維修方便的優(yōu)點。截止閥的閥芯垂直落于底座上，閥座與管路中心線平行，流體在閥體內(nèi)呈“S”形態(tài)流動，流體阻力較大，截止閥一般用于流量調(diào)節(jié)，且具有制造和維修方便的有點，但關閉時容易滲漏，密封性不如閘閥。
在長距離輸送管道的鋪設中，沿線須安裝閥門，且間距不應超過32km，若管線途經(jīng)人煙稀少地區(qū)則可以適當放寬。埋地輸油管道沿線在穿跨越大型河流、湖泊、水庫和城鎮(zhèn)等人口密集地區(qū)的管道兩端或根據(jù)地形條件認為需要，均須設置閥門。截斷閥的設置位置應不受地質災害及洪水影響，且要滿足交通便利、檢修方便的需要，并應設保護設施。
工藝介紹
單品輸送
長距離的輸油管道由輸油站和管路兩部分組成，長度可達數(shù)百公里甚至更長，沿線設有首站、若干個中間站和末站。同一種油品在管線內(nèi)流動所消耗的能量由輸油站提供，因此需要了解不同情況下管道的工藝特性以確定具體的設備情況。輸送輕質油品（如汽油、航空煤油和柴油等）的管道，由于介質粘度小、流動性好，因此沿線不需要加熱，介質和管道的溫度與周圍土壤溫度相等，此種輸油管道被稱為“等溫輸油管道”，此種工藝無需考慮熱力學因素，僅僅需要從流體力學的角度評估與管道所需壓力平衡的泵站所提供的動力。當所輸送的介質為易凝固、高粘度（如：蠟含量較高的中國大陸之大慶油田的產(chǎn)油）時，若其凝點高于管道周圍的環(huán)境溫度或者環(huán)境溫度下粘度很高時，無法直接使用等溫法輸送，因為過高的粘度會使得管道的壓降大大增加，不僅會耗費大量動力且有安全隱患，因此須采用加熱輸送的方法以達到降低粘度、較少摩阻的效果。加熱系統(tǒng)伴隨在管道的外壁，保持管道的溫度達到輸送的需要。為了使得加熱管道的能量能夠較少損失，一般加熱輸送的管道都需要包裹保溫設備，保溫設備包裹管道和加熱系統(tǒng)也稱為保溫層，保溫層的物質應具有較差導熱性，且必須具有耐高溫、抗腐蝕、耐振動和吸水性弱、化學穩(wěn)定性好等特點，一般為柔軟的非金屬混合材料（如：玻璃棉氈等）。保溫層外還需要有保護裝置以保護，最常用的是鍍鋅鐵皮。
順序輸送
主條目：順序輸送
順序輸送是在一條管道內(nèi)，按照一定批次和順序，連續(xù)地輸送不同種類的油品的輸送方法，亦稱為“交替輸送”或者“混油輸送”。順序輸送可以最大限度地利用管道的運能，以此節(jié)約成本增加效益，并減低鐵路等其他運油方式的運輸壓力，因而在美國和俄羅斯等國家被廣泛應用。中國也有部分管道尤其是軍用的輸油管道使用順序輸送工藝。順序輸送主要的工藝難點在于不同種類油品依次輸送時所產(chǎn)生的混油的處理，以及如何盡量減少混油的產(chǎn)生，減少混油可以采用使油品在輸送過程中保持湍流流態(tài)和使用機械裝置或凝膠隔離的方法實現(xiàn)，其中使用凝膠隔離是目前更具發(fā)展?jié)摿Φ挠行Х椒ā?/span>
腐蝕與防腐
主條目：管道腐蝕
由于輸送的油品中含有硫元素和酸性物質，外加管道裸露在露天遭受風吹雨淋，導致管道易被腐蝕。管道腐蝕主要有以下幾種：由原電池原理而導致的鋼鐵吸氧腐蝕；由于酸雨導致管道表面極具酸性的硫化物（二氧化硫和硫化氫）而導致的析氫腐蝕；大氣降水導致的二氧化碳酸性腐蝕；管道表面能夠代謝硫酸鹽的細菌導致的細菌腐蝕和管道內(nèi)積水導致的腐蝕等，其中吸氧腐蝕是最多的腐蝕情況，原理如下：
?中性條件下：O+2H+4e→2OH
?堿性條件下：O+2HO+4e→4OH
?酸性條件下：O+4H+4e→2HO
由于管道腐蝕的成因與條件不盡相同，因此管道防腐依據(jù)不同的腐蝕情況也有以下幾種不同的方法：合理選材，依據(jù)不同的輸送介質和環(huán)境條件選擇不同種類的材料；陰極保護，就是外加直流電源，是原本為陽極的管道金屬本身變?yōu)殛帢O而得到保護，或者可以將化學活性相對更為活潑的一種金屬附加在管道上，使兩者構成原電池，此時更活潑的金屬被腐蝕而管道本身則得到保護；介質處理，包括除去介質中腐蝕性強的成分或調(diào)節(jié)其PH值；金屬表面添加防腐涂層（如：油漆）以此隔絕鋼材制管道和空氣中的氧氣接觸，以此達到保護效果；添加“緩蝕劑”，緩蝕劑是添加于金屬設備中用于減緩腐蝕的一種專用添加劑，由于用量小、投資省和效果明顯等優(yōu)點，是管道及其他領域防腐技術的重點發(fā)展方向，緩蝕劑的防腐蝕原理可描述為反催化，即和化工生產(chǎn)中所使用的催化劑原理相反，緩蝕劑會提高化學反應所需的活化能，以此減慢腐蝕反應的發(fā)生速度。
管道布置
輸油管道
行業(yè)特點
如今，我國輸油管道建設如火如荼，但現(xiàn)有大型輸油管道總長不過3.5萬公里。專家預計，未來10年我國將實現(xiàn)汽油、柴油、煤油等成品油全部利用管道進行輸送。欲要完成上述目標，平均每年都要新建2萬公里各類輸送管道，我國輸油管道建設將會迎來新的高潮，并將體現(xiàn)出以下特點：
1、向大口徑、高壓力的大型管道發(fā)展
當其他條件基本相同時，隨管徑增大，輸油成本降低。在石油資源豐富、油源有保證的前提下，建設大口徑管道的效益會更加明顯。而提高管道工作壓力，可以增加輸量、增大站間距、減少站數(shù)，使投資減少、成本降低。因此，采用大口徑、高壓輸送是管道工程發(fā)展的趨勢。我國現(xiàn)有原油管道最大管徑720毫米，例如魯寧線，而國外最大管徑為1220毫米。我國目前天然氣管道直徑最大的是西氣東輸管線，直徑1016毫米，而國外最大已達到1400毫米以上。我國在管道建設的口徑和壓力上，與世界水平相比，還有較大差距。
2、采用高強度、韌性及可焊性良好的管材
3、管道運行高度自動化
中國輸油管道
國外輸油管道
美國
美國石油生產(chǎn)量大，同時因為消費也大，因此也是石油進口大國，該國的成品油管道發(fā)展情況具有極大的借鑒意義。美國在建設原油管道的同時，也十分重視成品油管道的建設規(guī)模和效率。
近年來，美國原油產(chǎn)量水平在穩(wěn)健發(fā)展，從1950年的2.67億噸，發(fā)展到1970年的4.75億噸，之后每年原油產(chǎn)量基本在4億噸左右。隨著現(xiàn)代化的進程，美國的石油消費量也在不斷增加，從1950年的3.25億噸，增長到2000年的8.97億噸。在此背景下，成品油管道得到快速發(fā)展，每年都會有新增的成品油管道公里數(shù)，到上世紀80年代成品油管道長度已超過原油管道長度。
美國成品油管道具有先進性，不僅僅因為它的總長度較長，而是在于管道的長距離和大口徑，具有進油點多，輸油量大的特點。在美國100家液體管道公司中，年輸量超過2500萬立方米的公司有10家。其中，1964年底建成單線，1979年建成復線的科洛尼爾成品油管道系統(tǒng)，總長度8008公里，最大管徑1016毫米，有很長的供油段，共5個油品輸入站和37個分輸站向支線分流，雙線管道系統(tǒng)年輸油量達9300萬噸，可順序輸送各種成品油100余種，成為世界上最大的成品油輸送管道。
法國
法國成品油管道總長度6750公里，共有4條大型成品油管道系統(tǒng)，以及大量地方成品油管道（約20多條），其中最大的成品油管道是1953年投入運行的特拉庇里公司的成品油管道系統(tǒng)，包括3條干線和13條支線，總長1330公里，總輸油能力達到6800萬噸/年。該系統(tǒng)把勒俄弗爾和塞納河中部地區(qū)17個煉油廠（原油年加工能力5850萬噸）與巴黎地區(qū)、諾曼底、奧爾良和圖爾地區(qū)的分配油庫和轉運油庫連接起來。
英國第一條商用成品油管道于1960年建成投產(chǎn)，70年代以后成品油管道得到長足發(fā)展。1979年成品油管道里程達到1980公里，1980年以后，成品油管道運輸進一步發(fā)展，成品油運輸結構發(fā)生變化，到1986年管道占36%、公路占28%、水運占31%，管道輸送成品油份額已位居首位。
加拿大
加拿大成品油管道也很發(fā)達。1980年成品油管道長度已達4800公里，從1960年到1980年的20年間幾乎增加了1.5倍。成品油管網(wǎng)自西向東橫貫加拿大工業(yè)發(fā)達和人口稠密地區(qū)。加拿大最大的成品油管道是省際管道，該管道長6000多公里，最大口徑為864毫米，輸送油品多達65種，成品油除供應本國外，還向美國出口。
發(fā)展建議
1、注重與上游行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，促進交流與合作，共同提高
建議上游行業(yè)加快輸油管道專用鋼材設塑料的研發(fā)和穩(wěn)定生產(chǎn)，促進加工設備和模具行業(yè)的技術進步，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性以及提高生產(chǎn)效率，以降低成本；實現(xiàn)上下游行業(yè)的多贏發(fā)展。
2、加強對下游用戶的服務工作，重視基礎研究，促進更好應用
對下游的應用領域要加強服務，以提高輸油管道工程的質量，提高信譽，促進應用。建議強化工程標準的執(zhí)行力度，重視工程應用基礎技術研究，提高和保證輸油管道產(chǎn)品以及工程應用質量。組織編制有關產(chǎn)品的應用手冊，加強對技術人員、施工人員的技術培訓和教育，加強標準、規(guī)范的學習與宣貫，努力配合提高工程質量，促進輸油管道的更好應用。
3、加強行業(yè)自律，加強市場監(jiān)管，引導規(guī)范市場
建議加強行業(yè)自律，完善質量保證體系，建議實行質量監(jiān)督制度，對產(chǎn)品實行推廣認定、監(jiān)督檢查和進場復查，防止假冒偽劣產(chǎn)品用于應用領域，引導規(guī)范市場行為。要提高技術水平、質量水平、產(chǎn)品檔次，提高與其他傳統(tǒng)管道相比的競爭能力。生產(chǎn)企業(yè)不參與無序競爭，不以低于成本價參與惡性競爭；繼續(xù)推進PVC-U輸油管道的禁鉛工作；加強生產(chǎn)企業(yè)的出廠檢驗制度的執(zhí)行，同時建議用戶選擇合格產(chǎn)品。對生產(chǎn)企業(yè)的工藝裝備、生產(chǎn)規(guī)模、檢測手段和質保體系做出規(guī)定，加強對企業(yè)的產(chǎn)品質量進行監(jiān)督抽查；組織扶持優(yōu)質產(chǎn)品的工作，穩(wěn)定與擴大優(yōu)質產(chǎn)品的市場；制訂打擊和取締偽劣產(chǎn)品的管理辦法，以有效制止偽劣產(chǎn)品的應用。
4、提高創(chuàng)新能力，積極研發(fā)新產(chǎn)品，提高配套水平
5、推進新產(chǎn)品的更好配套和應用
6、努力創(chuàng)新，開發(fā)新材料的管道
存在問題
1、市場不規(guī)范，有的企業(yè)產(chǎn)品質量低劣，影響行業(yè)健康發(fā)展
輸油管道行業(yè)突出的問題之一是質量水平參差不齊，有的企業(yè)使用低檔的加工設備、低檔原料、不合格原料以及填充料等方式降低成本，假冒偽劣產(chǎn)品嚴重危害輸油管道企業(yè)的信譽。由于輸油管道市場還不規(guī)范，相關部門對市場流通的產(chǎn)品質量監(jiān)督管理力度不夠，而且市場上的產(chǎn)品質量狀況不容樂觀，個別假冒偽劣產(chǎn)品混入市場、流入工程，影響了輸油管道產(chǎn)品的聲譽和發(fā)展。一方面很多輸油管道企業(yè)，特別是一些骨干大企業(yè)，產(chǎn)品質量達到國際標準的要求；另一方面在市場上、工地上充斥著大量質量低劣的產(chǎn)品。出現(xiàn)這種情況根本的原因在我國市場經(jīng)濟的體制還不完善，至今還沒有建立起質量責任制和索賠制。
2、市場推廣工作有待提高，有限的市場競爭加劇
3、產(chǎn)品創(chuàng)新方面還有待加強
4、工程施工質量應進一步完善
5、中國輸油管道行業(yè)的競爭力還不算強
發(fā)展方向
1、常溫輸送技術
世界各國尤其是盛產(chǎn)含蠟粘性原油的大國，都在大力進行長距離管道常溫輸送工藝的試驗研究。隨著含蠟高粘原油開采量的增加以及原油開采向深海發(fā)展，各國都特別重視含蠟高粘原油輸送及流動保障技術研究。
挪威、法國、英國、美國等石油工業(yè)發(fā)達國家在含蠟高粘原油流變性及其機理、管道蠟沉積預測等方面達到很高水平，并即將帶來應用技術的新突破。
2、管道監(jiān)控技術
目前管道監(jiān)控技術上要分為泄漏后報警技術和開孔前預警技術兩種。其中，從管道防護角度，泄漏后報警技術己不符合管道安全生產(chǎn)的要求，其報警滯后，定位不準，已被盜竊分子掌握規(guī)律等弱點被生產(chǎn)實踐證明，不是未來發(fā)展主流。而開孔前預警技術則是21世紀發(fā)展起來新技術研發(fā)領域，它又要分為場式監(jiān)控（紅外、微波、磁場感應電纜、泄漏電纜等技術）和感知監(jiān)控（光纖振動、分布式光纜、磁感應振動電纜、聲波探測、地震儀監(jiān)控等技術）。場式監(jiān)控重在監(jiān)控人的進入，感知監(jiān)控重在監(jiān)控。人的行為，場式監(jiān)控只能川于短時問小范圍內(nèi)的監(jiān)控，感知監(jiān)控可以用于長距離的長時間不問斷監(jiān)控。
但是由于感知監(jiān)控只能感知外界的作用對管道或大地產(chǎn)生的間接影響，這些間接影響能否被感知到，不僅決定于技術本身，還決定于盜油分子防范措施，受這些的因素的影響，使得系統(tǒng)難以分辨外界作用的屬性，容易產(chǎn)生誤報和漏報，致使這些技術在實際應用。受到了各種各樣的技術限制，不能獲得良好的應用效果，表明了定位感知監(jiān)控思路還存在根本性的問題。
3、其他技術
高含蠟高粘易凝原油低溫和常溫輸送技術
冷熱原油交替輸送技術
多油品\多品種成品油管道輸送技術
參考資料
[1]
中國石油管道各方面之最 你了解嗎？ · 油氣儲運網(wǎng)[引用日期2017-05-10]
輸油管道相關的文章
《射雕英雄傳》是金庸所著長篇武俠小說，是“射雕三部曲”之首（后兩部為《神雕俠侶》和《倚天屠龍記》）。小說從1957年1月1日起在《香港商報》連載，1959年10月19日完結。
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這家伙太懶了，什么都沒寫！
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