《輸油管道設計與管理》是油氣儲運工程專業(yè)主干專業(yè)課,中國石油大學(北京)品牌課。共48學時,3學分。
課程以輸油管道工程設計和運行管理為主線,闡述基本原理、工藝技術和設計計算方法,運行特點和管理原則。主要內容包括輸油管道勘察設計概況、等溫與加熱輸油管道的工藝計算與運行管理、液化氣輸送管道工藝設計、順序輸送管道工藝設計、易凝高粘原油輸送工藝、輸油管道的瞬變流動與控制等內容構成,課程的理論支撐體系為流體力學、傳熱學、泵與壓縮機、儀表檢測與自動控制等,是上述知識在輸油管道設計與管理工程問題上的綜合應用,既有理論性,也有較強的實踐性。隨近年來各種新材料、新工藝、新技術不斷在輸油管道得到應用,十分注意將新技術和新工藝及時引入到教學與中教材,使課程不斷與時俱進,具有鮮明的時代特征。
通過本課程的學習使學生使學生了解長距離輸油管道的設計、投產及運行的基本內容和要求,掌握長距離輸油管道設計計算方法和運行管理原理,具備分析問題解決問題的能力。
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第一章
1、原油及成品油的運輸有公路、鐵路、水運和管道輸送這四種方式。
2、管道運輸的特點:①運輸量大;②管道大部分埋設于地下,占地少,受地形地物的限制少,可以縮短運輸距離;③密閉安全,能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運行;④便于管理,易于實現遠程集中監(jiān)控;⑤能耗少,運費低;⑥適于大量、單向、定點運輸石油等流體貨物。
3、輸油管道一般按按輸送距離和經營方式分為兩類:一類屬于企業(yè)內部(短輸管道);另一類是長距離輸油管道。
4、輸油管道按所書油品的種類可分為原油管道與成品油管道兩種。原油管道是將油品生產的原油輸送至煉廠、港口或鐵路轉運站,具有管徑大、輸量大、運輸距離長、分輸點少的特點。成品油管道從煉廠將各種油品送至油庫或轉運站,具有輸送品種多、批量多、分輸點多的特點,多采用順序輸送。 5、長距離輸油管有輸油站和線路兩大部分及輔助系統設施組成。
6、首站:輸油管起點有起點輸油站,也稱首站,主要組成部分是油罐區(qū)、輸油泵房和油品計量裝置;它的任務是收集原油或石油產品,經計量后向下一站輸送。
末站:輸油管的終點,有較多的油罐和準確的計量系統;任務:接受來油和向用油單位供油。 7、長距離輸油管道上每隔一定距離設有截斷閥(作用:一旦發(fā)生事故可以及時截斷管道內流體,限制油品大量泄漏,防止事故擴大和便于搶修),輸油管道截斷閥的間距一般不超過32km。
8、長輸管道的發(fā)展趨勢有以下特點:①建設高壓力、大口徑的大型輸油管道,管道建設向極低、海洋延伸;②采用高強度、高韌性、可焊性良好的管材;③高度自動化;④不斷采用新技術;⑤應用現代安全管理體系和安全技術,持續(xù)改進管道系統的安全;⑥重視管道建設的前期工作。
9、大型長距離輸油管道建設要認真遵守以下程序:(1)根據資源條件和國民經濟長期規(guī)劃、地區(qū)規(guī)劃、行業(yè)規(guī)劃的要求,對擬建的輸油管道進行可行性研究,并在可行性研究的基礎上編制和審定設計任務書。(2)根據批準的設計任務書,按初步設計(或擴大初步設計)、施工圖兩個階段進行設計。初步設計必須有概算,施工圖設計必須有預算。(3) 工程完畢,必須進行竣工驗收,做出竣工報告(包括竣工圖)和竣工決算。 10、選擇合理的線路要遵循的原則:(1)線路選擇應滿足輸油管道施工、安全、維護和管理的要求,進行多方案調查,通過綜合分析和技術經濟比較,確定最佳線路走向。(2)通過山谷、公路、鐵路、江河、湖泊、沼澤地的大型穿(跨)越工程應盡可能少。(3)盡可能避開滑坡、崩塌、沉陷、泥石流等不良地質條件地段,避開地震區(qū)、其他礦藏開采區(qū)。(4)線路不得通過軍事禁區(qū)、重點文物保護區(qū)、自然保護區(qū)、城市水源地及機場、火車站、海港碼頭等區(qū)域。(5)線路與鐵路干線、城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)等建筑物應保持一定的距離,與輸電線、通信電纜應保持一定的距離。(6)為便于施工、物質供應、動力供應和投產后管道的維修與巡線等,管道應盡可能靠近和利用現有公路和電網。(7)綜合考慮通過地區(qū)的規(guī)劃和開發(fā)需要,考慮與相關工程和后續(xù)工程的關系,注重管道建設項目于沿線和下游地區(qū)經濟發(fā)展相結合。
11、輸油站址選擇原則:(1)應滿足管道工程路線的走向和路由的需要,滿足工藝設計的要求。(2)應符合國家現行的有關安全防火、環(huán)境保護、勞動衛(wèi)生等法律、法規(guī)要求。(3)站場應選在地勢平坦、開闊的地方,應避開不良的水文、地質條件。(4)應選在交通、供電、供水、排水和職工生活較方便的地方。 12、勘察中收集的資料內容:①地理、氣象及水文地質方面;②經濟建設方面。
13、勘察一般按踏勘,初步設計勘察與施工圖勘察三個階段進行。踏勘是在正式設計任務書下達之前進行的,是為進行可行性研究或編制方案設計提供資料。初步設計勘察是在設計任務書下達以后,初步設計開始之前,根據可行性研究報告及踏勘報告選擇的線路方案,加深勘察,為技術經濟比較確定最優(yōu)線路方案提供資料。施工圖階段勘察又稱定測,它是在初步設計批準后,施工圖設計前進行。 14、設計工作包括編制設計文件、配合施工和參加驗收、進行總結的全過程。 15、根據批準的設計任務書,按初步設計和施工圖設計兩個階段設計。
16、大型輸油管道的設計一般分為三個階段:①可行性研究;②初步設計;③施工圖設計。
17、輸油管道工程項目可行性研究報告一般應包括以下主要內容:(1)總論、工程概況、依據與原則。