第1章 长输管道的分类及特点
1.1 长输管道的定义
长输管道的通用定义:输送距离长、输送量大,对国家区域经济有较大影响的管道工程。
在《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369—2006中长输管道的定义是:产地、储存库、用户间的用于输送油、气介质的管道。
在《压力管道设计单位资格论证与管理办法》将长输管道定为GA类管道,并划分为GA1和GA2两级,具体划分如下。
(1)符合下列条件之一的长输管道为GA1级。
①输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力p>1.6MPa的管道。
②输送有毒、可燃、易爆液体流体介质,输送距离(输送距离指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离)大于等于200km且管道公称直径大于等于DN300的管道。
③输送浆体介质,输送距离大于等于50km且管道公称直径大于等于DN150的管道。
(2)符合以下条件之一的长输管道为GA2级。
①输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力p≤1.6MPa的管道。
②GA1中②范围以外的管道。
③GA1中③范围以外的管道。
1.2 长输管道工程概述
长输管道工程通常是由首站、管道、阀室、中间站和末站等部分组成。现在所建造的长输管道绝大部分都敷设在地下,这既可节省用地,也有利于管道的安全运行。管道不可避免地要过公路、铁路、河流等障碍物,公路和铁路基本上采用穿越的方式通过,而河流则要根据地质情况采用穿越或跨越方式通过,只要地质条件允许,应尽量采用穿越方式通过。输送原油的长输管道流程见图2-1-1。
图2-1-1 长距离输送管道流程
1—井场;2—输送站;3—来自油(气)田的管道;4—首站罐区和泵房;5—调度中心;6—清管器发放室;7—首站锅炉房;8—微波通信塔;9—线路阀室;10—维修人员住所;11—中间站;12—穿越铁路;13—穿越河流;14—跨越工程;15—末站;16—用户;17—装车栈桥;18—装船码头
现在建造的长输管道大部分是用来输送原油、天然气和成品油的。由于原油通常具有较大的黏稠度,所以在输送的过程中除了要加压外,还需对原油进行加热降低其黏稠度,以利于原油的输送。天然气是气态输送过程中只需加压,不需要加热。成品油(柴油、汽油)黏稠度比较小,通常情况下也不需要加热,只需加压。
首站通常设在油田、气田或大型油气库,它的作用是给管道提供输送介质和输送压力。
中间站的作用是给输送介质继续加压和加热(输送原油时)。
阀室的作用是管道工程需要维修或发生故障时,只需将需维修段或发生故障段管道两侧阀室的阀门关闭,就可对管道进行维修或更换,而不必将整个管道中的介质放出。
末站的作用是将输送介质提供给用户(炼油厂、化工厂、油气库、码头、居民等)。
我国的长输管道工程通常是由长度约为12m的钢管,通过焊接方法连接成长输管道的。采用的焊接方法或焊接技术主要有焊条电弧焊上向焊、焊条电弧焊下向焊、钨极氩弧焊、自保护药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护半自动焊和管道全位置自动焊等。
1.3 长输管道工程的分类
1.3.1 按输送介质分类
长输管道按输送的介质通常分为:原油管道、天然气管道、成品油管道、煤气管道、桨体管道等,见表2-1-1。
表2-1-1 长输管道按输送的介质分类
1.3.2 按敷设方式分类
长输管道按敷设方式分为:地下管道、地上管道。
1.3.3 按管径分类
长输管道按管径分为:小口径管道、中口径管道、大口径管道、超大口径管道(见表2-1-2)。
表2-1-2 长输管道按管径分类
1.3.4 按管壁厚度分类
长输管道按管壁厚度分为:薄壁管道、厚壁管道、超厚壁管道(见表2-1-3)。
表2-1-3 长输管道按管壁厚度分类
1.3.5 按敷设地形分类
长输管道按敷设地形分为:平原管道、山地管道、水网管道、戈壁管道、沙漠管道等(见表2-1-4)。
表2-1-4 长输管道按敷设地形分类
1.3.6 按敷设气候环境分类
长输管道按敷设气候环境分为:高寒地区管道、非高寒地区管道(见表2-1-5)。
表2-1-5 长输管道按敷设气候环境分类
1.3.7 按输送压力分类
长输管道按输送压力分为:低压管道、中压管道、高压管道和超高压管道(见表2-1-6)。
表2-1-6 长输管道按输送压力分类
1.3.8 按输送介质温度分类
长输管道按输送温度介质分为:低温管道、常温管道和高温管道(见表2-1-7)。
表2-1-7 长输管道按输送介质温度分类
1.4 长输管道工程的特点
长输管道就是长距离的输送管道。长输管道工程具有如下特点。
(1)输送距离长 输送距离通常从几十千米到几千千米。
(2)输送管径大 输送管径通常在200mm以上。
(3)输送压力高 输送压力通常在1.6MPa以上。
(4)输送量大 管道的输送量大,并且在满负荷下运行,此时运输成本最低。
(5)产量与用量应基本一致 采用管道运输的方式,基本上不能大量储存,产地的产量与用户的用量应基本保持一致。
(6)输送介质品种单一 长输管道通常只输送原油、成品油、天然气和浆体,一般来说一条管道工程只能输送上述4种介质中的一种。
(7)长输管道通常敷设在地下 绝大部分的长输管道都敷设在地下,它的优点是:节省大量的用地;有利于管道的安全运行,不易受到外界破坏;地下的温度比较恒定。