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油气管道技术现状与发展趋势 中国石油规划总院 t 国内 外油气管道墓本现状及建设趋势综述 1 . 1 世界油气管道基本现状及特点 世界管道运输是随着石油石化工业的发展而发展起来的。 尤其是二次大战后的几十 - 年内， 经济发达国家特别重视管道运输的作用， 而发展中国家也将管道建设作为振兴经 济的一种手段， 每年投入巨额资金新建和改建各种用途的管道。 作为五大运输方式之一 的管道运输，在世界己有 1 0 0多年的历史，至今发达国家的原油管输量占其总输量的 s o i，成品油长距离运输基本也实现了管道化;天然气管输量达 9 5 。迄今为止，全 世界油气管道干线长度己超过 2 0 O X 1 0 k m ，其中输油干线约占3 0 。美国和前苏联是 世界上最大的油气消费国， 已建油气管线长度分别占世界第一位和第二位， 占 世界石油 管道总长度的 6 0 0 据统计， 美国和前苏联目 前油气管道千线总长分别为9 3 X 1 0 k m , 3 3 X1 0 k m o 1 . 1 . 1 世界原油管道建设现状及其特点 自1 8 6 5 年美国建造了 全世界第一条长9 . 6 5 k m 、直径5 0 m m 的输油管道以来，管 道运油逐渐引起人们的注意， 但是原油管道的大规模发展还是在二战以后。 据不完全统 计，从1 9 4 8 年道1 9 9 8 年5 1 年间，全世界共建设输油管道8 0 . 2 X 1 0 k m 。在此期间建 设的著名管道如表 1 所示。 表1 1 9 4 8 年一1 9 9 8 年间世界若名 原油份 道简衰 序号国家名称建设时间管径 。 长度 k m 1加拿大 省际原油管道 1 9 5 0 4 0 6 / 7 6 2 2 8 0 0 2 前苏联友谊输油管道1 9 6 01 0 2 0 1 0 0 0 0 3 美国阿拉斯加原油管道1 9 7 71 2 2 01 2 8 7 4 美国全美热输原油管道1 9 8 07 6 22 0 0 0 5 沙特阿拉伯东西原油管道1 9 811 2 2 01 2 0 0 从原油管道建设经验看，各国都是根据自己油田和炼厂的分布、油品消费以及调 度灵活、 1 . 2 经济效益高等因素来决定输油管网的建设。 世界成品油管道建设现状及特点 目前全世界成品油管道长度已超过 2 5 X 1 0 k m ，每年利用管道输送的成品油约 6 X 1 0 , t ， 其中一半以上分布在美国。 美国以管道运输的成品油己占全部销量的4 0 以上， 同时其铁路运输油品的比例已下降到2 以下。 美国是世界成品油管道运输起步最早和发展最快的国家。就全世界而言，成品油 管道是从本世纪6 0 年代末才开始大规模发展起来的。世界成品油管道的发展历程大致 可分为以下三个阶段 1 汽油管道时代 1 9 2 0 年1 9 4 0 年 这一阶段汽油管道有了极大的发展，这与当时美国石油开发向中西部转移有关。 体现这一时代的汽油管道为菲利普石油公司修建的长1 0 4 6 k m , 8 i n 的汽油管道。 2 成熟发展期 1 9 4 0 年一1 9 6 0 年 二战时期为了满足战争用油需要，成品油管道有了进一步的发展;战后成品油市 场不断扩大，促使成品油管道建设速度加快。1 9 4 5年一1 9 5 9年间平均每年新建管道 2 3 0 0 k m 。管道技术水平及规模均有很大提高，出现了大口径管道 2 4 英寸、2 0 英寸 ， 军民共用管道 军用航空油料与3 0多种民用油同在一条管道输送 。 同时由于管道运行 管理水平已基本成熟，成品油管道开始向网络化发展。 3 成品油管道向大型化发展 6 0 年代以后，成品油管道不仅是向商业化而且向公用化发展。成品油管道越来越 大，其作用己上升到为社会输送成品油的重要手段。期间扩大建设了多条成品油管道， 如 普兰迪逊管道不断扩建、 东德州成品油管道两次重新改造、 同时建成了世界最大的 科洛尼尔管道。 自1 9 8 7 年以 来，无论是美国还是其他西方国家 独联体除外 ，成品油管道的建 设速度都比以 前加快， 成品油的建设速度和长度已 超过原油管道。 其特点是长距离、 大 口径、多分支的成品油输送管网， 输送介质多达1 0 0 多种， 满足不同用户的需求。 特别 在内陆地区的国家的成品油主要依靠管道完成远距离的运输，管道运输承担的运量比 例在欧洲约占5 0 ，俄罗斯约占3 0 ，美国以管道运输的成品油已占全部销量的4 0 以上。 1 . 、 . 3 世界天然气管道建设现状及特点 2 0 世纪5 0 年代以前，利用管道输送天然气是唯一方法;5 0 年代以后，液化天然 气技术迅速发展， 并且成为世界天然气贸易的， 一 个组成部分。 但是， 天然气管道目 前仍 是世界输送天然气的最主要的方法。 天然气管道的发展历程大致可分为以下四个阶段 1 第一阶段初创期 1 8 5 0 年1 9 4 5 年 - 一 该 阶段管 径一般小于6 0 0 m m ; - 一 天然气千线管道总长达到1 3 X 1 0 k m ，其中美国占9 5 0 2 第二阶段快速发展期 1 9 4 6 年1 9 7 0 年 - 一 运距和管径逐渐加长加大， 管径达到1 0 0 0 m m ; - 一 天然气干线管道长5 2 . 5 6 X 1 0 k m ， 美国占7 7 a 3 第三阶段高峰期 1 9 7 1 年1 9 8 5 年 - 一 该阶段长输管道建设技术取得巨大进展， 新建管道具有长运距、 大口径、 高输 送压力的特点 - 一 管径达1 4 2 2 m m 、管道长8 3 . 0 6 X 1 0 k m , 输送压力7 . 5 M P a ; 4 典型管道工程乌连戈一 托尔若克一 乌日 哥罗德输气管道。 第四阶段平稳期 1 9 8 6 年2 0 0 0 年 - 一 该阶段管道系统采用了新工艺、新技术、新材料; - 一 管径}1 4 2 2二、管道总长 1 0 7 . 4 1 X 1 0 “ k m 、设计压力最高达到 1 2 M P a . - 一 典型管道工程从加拿大西部输送富气到美国芝加哥的A l l i a n c e 管道 全长 2 9 8 8 k m , 2 0 0 0 年投产 。 纵观世界输气管道几十年的发展历程， 当前世界输气管道的建设已从大陆向极地和 海洋延伸，已从小管径、 低压力的单条管道建设发展到今天的大管径、高压力、高度自 动化的供气网络。 ,胜的大型输气管网 通过大批大型管道的建设， 世界上先后形成了一些洲际、 国家和区域 ， 如在美国、前苏联、 加拿大及欧洲天然气输气管网， 形成规模庞大 的供气系统。 1 . 1 . 4 世界油气管道建设发展趋势 世界能源需求的扩大和发展加速了世界长距离油气管道的建设步伐。 据统计， 2 0 0 3 年全球正在建设和规划建设的油气管道总长接近7 . 6 X1 0 k m ， 今后1 5 年内世界管道的 长度将以每年7 的增长率增长，其中天然气管道的建设占据了主导地位。 目 前全世界在建和拟建的主要长距离管道见表 2 0 裹2 全世界在迫和拟趁的长距禽份谧 序号名称 投资 1 0 “ 元 严 亮 气Km 少 算 TI. 火n . n 】 少 1 俄罗斯至土耳其的蓝溪天然气管道 2 0 01 2 5 06 1 0 2 非洲乍得至喀麦隆的原油管道 3 0 01 0 7 07 6 2 3 哈萨克斯坦至里海阿特劳港口 原油管道 7 06 4 06 1 0 4 越南海上油田至内陆天然气管道 5 04 0 07 6 2 1 6 6 0 5 阿尔及利亚中南部至欧洲天然气管道 4 46 0 01 21 9 1 . 2 我国油气管道墓本现状及特点 1 9 5 8年我国建成克拉玛依至独山子输油管道拉开了管道建设的序幕。迄今，我国 建成陆上及海底原油、 天然气、 成品油长输管道3 . 3 X1 0 k m 。 其中陆上原油、天然气、 成品油长输管道分别为92 0 0 余公里、2 0 0 0 0 余公、3 8 0 0 余公里的成品油管道。我国 的油气管道运输业伴随着国民经济和石油、石化工业的发展， 从无到有， 从小到大， 得 到了快速发展和壮大。 但与发达国家相比， 我国目 前建成的油气管道的长度和规模都有 很大差距， 长距离、 大口 径成品油管道建设刚刚起步， 输气管网的规模和覆盖面也很小， 油气管网的输送能力现状现状与市场需求的矛盾比较突出。 1 我国原油长输管道发展现状及特点 自第一条长距离输油管道一克拉玛依到独山子炼油厂输油管道建成后，随着东北、 华北、 华东和西北地区油田的相继开发和大中型炼油厂的建成投产， 我国管道运输业得 到迅速的发展。目 前，我国长距离原油输送管道约有 9 2 0 0 k m 。根据地理位置划分， 国内长距离管道输送系统主要有以下四个 一是集大庆、 吉林、 辽河三大油区原油管道 输送为一体，以东北 “ 八三”管道和秦京线为主体的东北地区大型原油输送管道系统; 二是集华北和胜利两大油区的原油管道输送为一体， 以鲁宁线、 东黄 复 线、 东临 复 线为主体的华东地区大型原油管网输送系统; 三是新疆北疆地区将克拉玛依、 火烧山等 油田与独山子和乌鲁木齐炼厂相连的北疆原油管网系统; 四是连接塔里木油区和吐哈油 区的原油长输管线，由塔中经轮南、库尔勒到都善。 我国原油管道多分布在东北、 华北、 华东和西北地区，多为加热管道， 建设年代较 早，自 动化控制水平低。 2 我国成品油管道基本现状及特点 我国成品油管道起步较晚， 1 9 7 3 年才开始对成品油管道进行大规模的工业性试验， 1 9 7 6年建成第一条小1 5 9小口径格尔木拉萨成品油管道。2 0 0 2年投产运行兰成渝 管线是我国第一条大口径、 高压力、 长距离、多出口、多油品、全线自 动化管理的商用 成品油管线。目 前我国已建成的成品油干线管道有6 条，总长约3 8 0 0 k m . 综合看， 我国成品油管道建设规模小， 输送比例低， 与世界发达国家的成品油管道 建设水平相距甚远。 这主要与我国炼厂分布较为分散， 既有设在油田附近， 也有设在消费 市场附近的特点有关。 3 我国天然气管道基本现状及特点 1 9 6 3 年四川巴渝输气管道的建成，拉开了我国天然气管道工程发展的序幕。截止 到2 0 0 3 年底， 我国己建成陆上天然气管道2 . 0 X1 0 k m , 海底天然气管道0 . 2 0 X 1 0 k m , 天然气管道总长度2 . 2 X1 0 k m ;迄今为止，我国先后在大庆油田和大港油田建成4 座 地下储气库，目 前正在运行的有4 座。其中，喇嘛甸北块地下储气库有效工作气量 1 . 2 X 1 0 “ m ， 设计注采能力为6 0 x 1 0 m / d 大港油田 大张沱储气库和板8 7 6 储气库的总有 效工作气量为8 . 1 7 X 1 0 “ m ，扩建后采气能力达 1 3 0 0 X 1 0 m / d ;板中北高点储气库3 . 3 X 1 0 , 耐 。大港油田 三座地下储气库是陕京管道的重要配套设施，为有效解决京津地区 的冬季调峰创造了条件。 除2 0 世纪9 0 年代建成投产的陕京管道和海南崖港海底管道具有世界先进水平外， 我国大部分天然气管道建于2 0 世纪6 0 年代一7 0 年代，与国外天然气工业发达国家的 管道相比有很大差距，主要表现在 1 管道少、分布不均，未形成管网骨架; 2 管道技术装备水平低 3 管道老化，能耗大，用人多，利用率低、经济效益差。 1 . 3 1 . 3 . 1 我国油气管道发展的趋势 巨大的国内天然气市场铸求将极大地推动管道运输业的发展 根据国家发展战略， 天然气作为洁净能源己列入国家重点基础设施建设项目， 未来 2 0 年将是我国天然气工业发展的重要时期。2 0 0 2 年全国天然气消费量2 9 0 X 1 0 “ m ，预 计国内 天然气市场2 0 0 5 年达到6 3 6 . 6 X 1 0 “ m , 2 0 1 0 年达到1 0 6 8 X 1 0 “ m o 近年来，我国天然气资源勘探相继获得重大进展。据我国储委油气资源评价结果， 我国 共有天然气资源总量4 4 . 4 7 X 1 0 “ 耐 ， 其中陆上4 0 . 9 X 1 0 2 耐 ， 海域3 . 5 7 X 1 0 “ m o 2 0 0 1 年度全国石油天然气探明储量评审表显示，截止到2 0 0 1 年底，国内探明天然 气可采储量2 4 0 2 3 . 2 1 X1 0 “ m 。 加快天然气发展的资源基础基本具备。 天然气工业要发 展， 管网建设必须先行。 当前中国石油已经拉开了天然气管道建设高潮的序幕， 计划在 “ 一 十 五”期间， 建成西气东输管道， 气化豫、 皖、 苏、 浙、 沪等地区; 建成忠武天然气 管道， 气化两湖地区建成陕京二线输气管道， 气化京、 津、冀、鲁、晋地区。 在2 0 1 5 年前， 规划建成青陕线和俄中、哈中天然气管道， 气化西北、东北和环渤海地区;规划 建成长江三角洲地区和环渤海地区L N G 接收站; 规划在大港、 华北、 金坛、 江汉、 大庆、 辽河等地建设6 个储气库。 预计到 “ 十五” 末， 我国 天然气管道总长度将超过3 0 0 0 0 k m , 全国天然气骨千管网将初步建成。 相信经过今后一、 二十年的努力， 我国天然气管道无 论是在规模上， 还是在技术、 管理上， 都将步入世界先进行列， 我国油气管道运输业将 进入一个崭新的大发展时期。 1 . 3 . 2 我国的原油/ 成品油管道建设将呈现高速发展趋势 全国第二轮油气资 源评价结果表明， 我国 石油地质资源量9 4 0 X 1 0 “ t ， 其中陆上6 9 4 X1 0 “ t ，最终石油可采资源量约为1 4 0 X 1 0 t a 2 0 0 0 年我国原油产量1 . 6 9 X 1 0 “ t ，预 计2 0 0 5 年我国原油产量将在1 . 8 X1 0 “ t , 2 0 1 0 年一2 0 1 5 年原油产量基本维持在 1 . 9 X1 0 , t ，原油产量增长缓慢。 自1 9 9 6 年我国成为原油净进口国以来， 石油需求呈强劲增长趋势，1 9 9 5 年一2 0 0 2 年我国原油消费以平均6 . 6 的速度增长，预计2 0 0 5 年、2 0 1 0 年、2 0 1 5 年我国原油需 求量分别为2 . 6 X 1 0 “ t , 3 . 2 X 1 0 “ t , 3 . 8 X 1 0 “ t ，缺口 量分别为0 . 8 X 1 0 “ t , 1 . 3 X 1 0 “ t , 1 . 9 X1 了 t 。随着中国 进口 原油比 重的 不断增长， 进口 原油输送管道将摆上议事日 程。 目 前中国石油正在规划研究建设从俄罗斯、 哈萨克斯坦到中国的进口长输原油管道。 预 计2 0 0 7 年前建成中俄原油进口管道。 如果条件成熟， 将在2 0 1 5 年前建设哈中原油管道。 这些管道的建设实施将对完善我国原油管网、提高输量和运行效益起到重要作用。 目 前， 我国各炼厂生产的成品油大部分靠铁路或公路运输， 不仅运价高、 挥发性大、 危险性大， 直接影响成品油质量并造成空气污染。 经济发达国家已基本淘汰用火车和汽 车长距离运输方式，由顺序输送的成品油管线所取代。 在未来的一、二十年， 我国成品 油管道将得到快速发展，并逐渐代替铁路运输成品油。 1 . 3 . 3 投资主 体多元化将导致管道运营管理模式的多 样化 加入世贸组织后， 国家对管道建设和运营管理也将逐步实现全面开放政策， 从而导 致管道建设投资主体向多元化方向发展， 西气东输管道工程对外融资的过程就是有力的 证明。 国外公司的控参股一方面带来了资金、 技术和管理经验， 有利于促进中国油气管道 事业的长远发展， 另一方面也带来了激烈的竞争。 有竞争就必然会导致优胜劣汰， 在这 种竞争面前，中国管道运输企业将面临非常严峻的考验。 投资主体多元化的趋势， 打破了单一经营主体一 统天下的格局。 在油气管道的建设 中， 不仅有中国石油投资建设的管道， 也有中国石化投资建设的管道， 还有国内包括地 方政府和民营企业、国外多家股东合资、 合作建设的管道。 投资主体的变化， 必然带来 经营管理模式的变化， 从以前单一的国家建设、 国有管道企业负责运营管理， 发展到协 作、 合作和承包运营等多种运营管理模式。 这对目 前国内 管道企业的经营管理水平是个 严峻的挑战。 谁的运营成本低， 管理水平高， 谁就拥有市场。 这种企业所有权和经营权 的分离也是建立现代企业制度的必然产物。 2 国内外油气管道主要技术现状及发展趋势 2 . 1 2 . 1 . 1 原油管道技术现状及发展趋势 1 国际原油管道技术现状及发展趋势 现状 目 前，世界范围内的高粘、易凝原油管道长距离输送基本上仍是采用加热和稀释 两种工艺。针对现役管道输量逐年下降，稠油开采日益增多，以提高管道运行安全性、 节能降耗为目 的的各种新技术、 组合工艺的研究日 益成为热点， 象物理场处理 磁处理、 振动降粘 、水输 液环、悬浮、乳化 、器输 滑箱、膜袋 、充气降粘 充饱和气增 加输量 、混输和顺序输送等等多种工艺的研究，有些己进入工业试验与短距离试输阶 段。总体来说，国外原油管道的输送工艺正朝着多元化和新型化的方向发展。 国外先进的原油管道普遍采用密闭输送工艺、高效加热炉和节能型输油泵;运用 高度自 动化的计算机仿真系统模拟管道运行和事故工况， 进行泄漏检测， 优化管线的调 度管理; 对现役管道定期进行安全检测和完整性评价。 例如 美国的全美管线就是世界 上最先进的一条热输原油管道，全长2 7 1 5 k m ，管径7 6 0，，全线采用计算机监控和 管理系统 S C S S ， 在控制中心的调度人员通过计算机可实现管道流量、 压力及泵、 炉、 阀等设备的自 动控制， 仿真系统软件可完成泄漏检测、 定位、 设备优化配置、 运行模拟 等功能。 2 发展趋势 目 前， 世界各国尤其是盛产含蜡粘性原油的大国， 都在大力进行长距离管道常温输 送工艺的试验研究。 随着含蜡高粘原油开采量的增加以及原油开采向深海发展， 各国都 特别重视含蜡高粘原油输送及流动保障技术研究。 挪威、 法国、 英国、 美国等石油工业 发达国家在含蜡高粘原油流变性及其机理、 管道蜡沉积预测等方面达到很高水平， 并即 将带来应用技术的新突破。 2 . 1 . 2我国原油管道技术墓本现状 2 0世纪 7 0年代以来，随着原油长输管道建设，我国长输管道的技术不断发展， 水平逐渐提高，主要表现在 密闭输油工艺、原油加剂综合处理技术、 大落差地段输油 技术、输油管道节能改造、油气管道自 控技术 S C A D A 系统等等。近年先后建成的东 营一黄岛复线， 库尔勒一都善原油管道和铁岭一大连、 铁岭一秦皇岛等管道的技术改造 集中体现了我国长输管道已达到的技术水平。 1 我国密闭输油工艺的发展现状 1 9 8 0年前， 我国己 建的大口径原油管道，均采用开式输送流程 旁接油罐 。经 过技术改造，铁大、铁秦、秦京线实现了密闭输送。 1 9 9 7 年投产的库尔勒都善原油管道，实现了常温、密闭输油。 针对塔中、塔 北原油物性不同 特点， 该管道采用混合原油冬季加降凝剂改善其流变性来实现全年常温 输送，这在国内原油长输管道还是首次。 2 大落差地段输油技术 库尔勒一都善管道，沿线高程落差 1 6 6 5。 。在此段采用了设减压站的方式解决 了大落差输油问题。 减压阀的开启或关闭即使与末站调节阀动作不一致， 也不致给管道 运行造成不良影响，从而保证了运行安全。 3 输油管道自 动化监控技术 我国管道自 动化随着输送工艺、计算机应用、 通信技术、自 控技术的不断发展， 经历了一个由低级向高级的发展过程。 8 0 年代中期以来，我国先后在几条改建、新建的管道上实现自 动化监控。通过引 进国外先进技术及自 行设计改造等方式， 使我国输油管道自 动化监控技术逐步提高， 缩 短了与国外的差距。9 0年代，我国长输管道广泛地采用S C A D A系统进行全线监视、生 产管理、调度及控制。 新建的管道， 如抚顺一营口成品油管道、 轮南一库尔勒输油管道 及复线、 库尔勒一部善输油管道等均采用S C A D A 系统， 管道自动化控制系统与管道同步 投产。我国长输管道的自 动化水平有了很大的提高。 4 输油管道的节能降耗技术 1 改变输送工艺及工艺流程改造 采用密闭输油，根据管道输量变化改变加热输送方式而采用其它输送方式达到经 济安全输油。 1 9 8 6 年铁岭一秦皇岛输油管线将先泵后炉流程改造成先炉后泵流程， 1 9 9 0 年5 月， 经集团公司管道能源测试中心实测， 泵运行效率提高1 . 2 3 ， 单台泵平均日 节 电6 4 6 k W “ h ，全线一年节电3 5 4 X 1 0 k W h o 改造输油设备，提高运行效率。2 0世纪 9 0年代以来，开发输油泵又有进展，性 能基本上达到国外8 0 年代中期水平，效率高达8 4 0 目 前我国自 行研制成功5 0 0 0 k W 微机控制直接式原油加热炉， 接近国际先进水平， 加热炉效达9 1 e输油管道用的5 0 0 0 k W 及以下的加热炉己形成标准系列，己在东北、 华北输油管道上广泛应用。最大加热能力已达8 0 0 0 k W . 我国输油管道建设历史不长，供长输管道用的泵及原动机、阀门等主要设备尚未 形成系列。由于设计、 制造工艺等原因， 泵的效率、寿命、 监控等低于国外水平。 我国 加热炉设计、制造水平接近国外先进产品，在自 控和测量仪表可靠性上还有差距。 5 库尔勒一都善输油管道工程的特点 库尔勒一部善输油管道工程由管道设计院与意大利斯南普及提公司合作设计。线 路全长4 7 5 k m ，管径为W O m m ，设计输量为 5 0 0 -1 0 0 0 X 1 0 0 t / a 。现有减压站一 座。 管道沿线自 然和人文条件恶劣。尤其是在觉罗塔格山 地，管道经过高差达 1 6 6 5 m 的大高差地段， 给输油运行和管道设计均造成很大困难。 采用了不加热常温输油工艺及 高度自 动化控制， 管道设计、 运行、管理、劳动生产率均达到很高水平。 对库都i t 种沿 线条件恶劣的长输管道的安全平稳、经济输油有重要意义。该管道工程的主要特点有 a工程设计采用国际先进标准 采用了 A N S I 美国国家标准 、A P I 美国石油学会 、A S M E 美国机械工程师协 会 、A S T M 美国材料试验协会等。 b 采用先进的设备及材料以适应管道工程需要 国内首次采用A P I X 6 5 等级钢材， 高压段采用U O E 直缝管， 低压段采用螺旋焊缝管; 采用了 先进的输油设备和配套设备。输油主泵效率高 泵效8 5 -8 6 ， 维修周期 长 2 万小时以上 。 c. 先进的输送工艺，保证了管道安全、经济运行 采用加降凝剂不加热输送。首站设置了在线原油倾点和粘度检测装置， 可根据检 测结果调整加剂输送参数， 确保管道安全。 设置了 减压站来解决大落差地段对管道运行 可能造成的危害。 d . 高度自 动化 管道操作和运行系统采用了 先进的自 动化系统 S C A D A / P O A S 。 管道自 动化达到了 世界9 0 年代水平。 e .劳动生产率及能耗指标先进 库部线运行以来，实现了低能耗输油，劳动生产率高，有关指标处于国内领先， 达到国际先进水平。如 库一都线统计综合能耗为 1 7 6 k J / t k m ，处于国际先进水平。 库一都线包括设备 仪表维护维修人员在内的用人指标为0 . 3 5人// k m ，如果按 国外输油管道通用计算方法统计 国外输油公司不设置设备维修岗 位 ，库一郑线的用 人指标仅为 0 . 1 8人// k m ，属国际领先水平 一般为 0 . 1 -0 . 2人/ k m ，美国全美管道为 0 . 3 6 5 人/ k m . 6 现状分析 我国石油工业的不断发展，促进和带动了原油储运技术的进步。目前我国已掌握 了国际上通用的常温输送、 加热输送、 加剂输送、顺序输送、 间歇输送及密闭输送等各 种先进的管输工艺。 特别在高凝点、 高枯度、 高含蜡原油的加热输送， 原油热处理以及 加 剂 输 送 等 方 面 己 达 国 际 水 平 。 同 时 输 送 工 艺 的 进 步 确 设 备 材 料 的 制 造 提 出 了 更 高 的 要求， 通过不断的摸索与实践， 使我国在埋地金属管道和储罐的防腐保温、 阴极保护和 腐蚀探测等研究领域也接近国际水平。 尽管我国的原油储运技术己较为成熟，在某些方面，仍与国外水平存在差距。例 如， 高粘易凝原油管输研究还远未成熟， 其研究成果的应用仍局限于在役管线的工艺改 造，设计和运行中的大部分问题仍靠工作经验来解决;目 前， 我国与美国、 前苏联、印 尼等国的长输原油管道广泛采用加热输送工艺， 就工艺方法本身而言， 我国与国外的水 平相当，但在管线的运行管理和主要输送设备的有效利用水平上还存在着一定的差距; 在管道输送的节能降耗方面，应进一步加强向国外学习。 2 . 2 成品油竹道技术现状及发展趋势 2 . 2 . 1 国际成品油管道技术现状 成品油管道因具有安全、稳定、损耗低、对环境污染小、经济性好等特点，已 成 为目 前世界各国普遍采用的运输方式之一。 国外成品油管道输送技术己相当成熟， 输送 的品种多样化，有化工产品和成品油的顺序输送，有原油和成品油的顺序输送，有汽、 煤、 柴等轻质油品， 有液化石油气、 液化天然气、 化工产品及原料和重质油品等， 如世 界最大的成品油管道系统美国的科洛尼尔管道，复线建成后输量达到原设计的 3 倍，双线可顺序输送不同牌号的成品油1 1 8 种，一个顺序周期仅为5 天。 国际成品油输送工艺多采用紊流密闭输送和顺序输送流程。输送性质差距较大的 两种油品时， 多采用隔离输送方式。 混油界面多采用计算机进行批量跟踪。 界面检测方 法大致分为标示法和特性测量法， 其中特性测量法居多， 尤以密度测量法最多。 为了提 高检测的精度，也常采用各种组合式的检测方法。 2 . 2 . 2 世界成品油甘道目 前的主要发展趋势 1 成品油管道正向 着大口 径、 大流量、 多批次方向发展， 除输送成品油外， 还 输送其他液体烃类化合物。 2 广泛采用管线优化运行管理软件系统， 合理安排各批次油品交接时间， 在极 短的时间内系统可自 动生成调度计划， 对管内油品的流动过程进行动态图表分析， 远程 自 动控制泵和阀门的启停，实现水击的超前保护。 3 成品油顺序输送中混油界面的检测以超声波检测法为发展趋势， 特别是美国 在这方面保持着技术领先地位。 2 . 2 . 3 我国成品油技术现状分析 1 现状简介 长期以来， 我国各石油化工企业生产的产品主要依靠铁路、 水路和公路运输供给各 消费市场和用户， 并且形成了以铁路沿线为主要骨架的成品油运销系统， 主要是炼油厂 到港口或油库的点对点输送方式， 输送介质主要是汽油和柴油， 牌号最多为两个， 输送 工艺简单、输送品种少。管道的输送量很少。 9 0年代后随着成品油管道的建设，成品 油管道输送研究有了进展， 先后开展了成品油顺序输送水力计算， 批量跟踪等方面的研 究和运行管理软件的开发，但与国外相比差距还很大。 我国成品油管道除格一拉管线采用“ 旁接油罐” 顺序输送工艺外， 均采用密闭顺序 输送工艺。 顺序输送主要有两种输送方式 一种是紊流输送 一种是隔离输送。 我国成 品油管道输送的介质大部分是汽油和柴油在运行实践中认为隔离球的隔油效果不明显。 在管道建设中， 虽均设置了清管系统， 但在生产中一般采用紊流输送方式， 流速控制不 低于 1 m / s . 2 0 0 2年投入运营的兰成渝管线是我国第一条大口 径、高压力、长距离、多出口、 多油品、 全线自 动化管理的商用成品油管线。全线采用密闭顺序输送工艺，沿途 1 3 个 分输点，输送油品为9 0 “ 汽油、9 3 . 汽油和0 0 柴油，油品界面检测、跟踪采用密度法、超 声法和计算跟踪，代表了我国成品油管道目前最高水平。 2 差距分析 目前我国成品油顺序输送技术尚处于初级水平， 且自 动化程度较低， 无法全面体现 成品油管道的输送特点和优势。 随着国民 经济对成品油需求的不断增长， 促使我国 应逐 步建立起长距离干线成品油管道和区域性成品油管网。 因此如何解决复杂地形下大落差 动、 静压控制， 防止管道出现不满流， 以及顺序输送中混油界面的监控等技术难题已摆 在我们面前。 2 . 3 天然气，道技术现状及发展趋势 2 . 3 . 1 国际技术现状分析 世界输气管道建设始于1 8 5 0 年， 到了2 0 世纪5 0 年代， 管道建设进入快速发展期。 此后，随着输量增大和输送距离增长， 管道建设开始向长运距、大管径、高压力、网络 化方向 发展，陆上输气压力达到1 2 M P a ， 最大管径1 4 2 0 m m ,X 8 0 级管道已经建成。 输气管道内涂层技术应用广泛。 作为大型天然气供应系统的重要组成部分， 地下储气库 调峰技术在发达国家己 较成熟。 1 长运距、大管径和高压力管道是当代世界天然气管道发展主流 自 2 0 世 纪7 0 年 代以 来， 世界 上 新开 发 的 大型 气田 多 远 离 消费 中 心， 同 时 国 际 天 然 气贸易量的增加， 促使全 球输气管道的 建设向 长运距、 大管径和高 压力方向 发展。 1 9 9 0 年， 前苏联的天然气管道的平均运距达到2 6 9 8 k m ; 从2 0 世纪至今，世界大型输气管道的直径大都在1 0 0 0 m 。以上。到1 9 9 3 年，俄 罗斯直径1 0 0 0 m m以上的管道约占6 3 ，其中最大直径 1 4 2 0 m m 管道占3 4 . 7 。西欧 国家管道最大直径为1 2 1 9。，如著名的阿一 意管道等。 干线输气管道的压力等级2 0 世纪7 0 年代为6 M P a - 8 M P a , 8 0 年代为8 M P a - l O M P a , 9 0 年代为l O M P a -1 2 M P a o 2 0 0 0 年建成的A l l i a n c e 管道压力 1 2 M P a 、管径9 1 4，、长度3 0 0 0 k m ，采用富 气输送工艺， 2 被公认为代表当代水平的输气管道。 输气系统网络化 随着天然气产量和贸易量的增长以及消费市场的扩大，目前全世界形成了洲际的、 国际的、 全国性的和许多地区性的大型供气系统。 通常由若干条输气干线、 多个集气管 网、 配气管网和地下储气库构成， 可将多个气田和成千上万的用户连接起来。 这样的大 型供气系统具有多气源、 多通道供气的特点， 保证供气的可靠性和灵活性。 前苏联的统 一供气系统是全世界最庞大的 输气系统， 连接了数百个气田、 数十座地下储气库及1 5 0 0 多个城市， 管线总长度己 超过2 0 X 1 O k m 。 目 前欧洲的输气管网己从北海延伸到地中海， 从东欧边境的中转站延伸到大西洋，阿一 意输气管道的建成实际上已将欧洲的管网和北 非连接起来了。而阿尔及利亚一 西班牙的输气管道最终将延伸到葡萄牙、法国和德国， 与欧洲输气管网连成一体。 3 建设地下储气库是安全稳定供气的主要手段 无论是天然气发达国家， 还是主要依赖进口天然气的一些西欧国家， 对建造地下储 气库都十分重视， 将地下储气库作为调峰、 平衡天然气供需、 确保安全稳定供气的必要 手段。 截止到1 9 9 8 年， 全世界建成储气库6 0 5 座， 总库容5 7 5 5 x 1 0 8 4 、 工作气量3 0 7 7 X 1 0 8 矿。工作气量相当于世界天然气消费量的1 1 ，相当于民用及商业领域消费量的 4 4 a 2 0 0 1 年美国的储气库总工作气量约1 2 0 0 X 1 0 “ 耐 ，预计到2 0 1 0 年储气能力将达 到1 7 0 0 X 1 0 “ m } o 除上述特点外，国外天然气管道在计量技术、泄漏检测和储存技术等方面取得了 一些新进展。 1 天然气的 热值计量技术 国外天然气计量技术经历了体积计量、 质量计量和热值计量3 个发展阶段， 2 0 世 纪8 0 年代以后，热值计量技术的应用在西欧和北美日益普遍，己成为当今天然气计量 技术的发展方向。 天然气热值计量是比体积和质量计量更为科学和公平的计量方式， 由 于天然气成分比较稳定，按热值计价可以 体现优质优价，国外普遍以热值为计价依据。 天然气热值的测定方法有两种 直接测定法和间接计算法。 近几年， 天然气热值的直接 测量技术发展较快，特别是在自 动化、连续性、精确度等方面有了很大提高。 2 天然气管道泄漏检测技术一红外辐射探测器 美国天然气公用公司通常使用火焰电离检测技术 F 工 D 检查干线管道和城市配气 管网的泄漏。但由于检测车行驶速度慢 一般仅为3 -7 m / h ，劳动强度大，费用高， 直接影响检测结果。目前，美国天然气研究所 G R I 正在进行以激光为基础的遥感检 漏技术研究，该方法是利用红外光谱 I R 吸收甲烷的特性来探测天然气的泄漏。 该遥 感系统由红外光谱接收器和车载式检测器组成， 能在远距离对气体泄漏的热柱进行大面 积快速扫描，现场试验表明， 检漏效率较之以前提高5 0 以上，且费用大幅度下降。 3 天然气管道减阻剂 B R A 的研究应用 美国C h e v r o n 石油技术公司 C h e v r o n P e t r o l e u m T e c h n o l o g y C o 在墨西哥湾一 条长8 k m , } 1 5 2 m m 的输气管道上进行了天然气减阻剂 D R A 的现场试验。 结果表明， 可提高输量1 0 -1 5 ,最高压力下降达2 0 。这种减阻剂的主要化学成分是聚酞胺基， 通过注入系统， 定期地按一定浓度将减阻剂注入到天然气管道中， 减阻剂可在管道的内 表面形成一种光滑的保护膜， 这层薄膜能够显著降低输送摩阻， 同时还有一定的防腐作 用。 4 天然气储存技术 从商业利益考虑，国外管道公司非常重视大型储气库垫底气最少化技术的研究， 目 前， 正在研究应用一种低挥发性且廉