管道原油輸送(原油配比輸送的原理)
1.原油配比輸送的原理
當(dāng)液體在管道中流動(dòng)的時(shí)候，由于液體分子之間和液體分子與管壁之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)阻力。
與管道壁面接觸的流體分子在管壁摩擦阻力下速度急劇下降，由于流體分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)致使管道的液體輸送變成剪切流動(dòng)。隨著流體與管壁的距離的增加，所產(chǎn)生的流速也會(huì)逐步加大，因此流體本身的物理性質(zhì)和管道內(nèi)壁的光滑度是決定輸油量大小的主要因素。
因此改善原油管道的輸送性能和原油本身的性質(zhì)就能達(dá)到減阻增輸?shù)哪康摹Ｎ覈?guó)的原油多為“高凝固點(diǎn)、高含蠟、高膠質(zhì)瀝青質(zhì)”的“三高”原油，其特點(diǎn)是流動(dòng)性能差，往往是需要加溫加壓輸送。
2.原油配比輸送的原理
當(dāng)液體在管道中流動(dòng)的時(shí)候，由于液體分子之間和液體分子與管壁之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)阻力。
與管道壁面接觸的流體分子在管壁摩擦阻力下速度急劇下降，由于流體分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)致使管道的液體輸送變成剪切流動(dòng)。隨著流體與管壁的距離的增加，所產(chǎn)生的流速也會(huì)逐步加大，因此流體本身的物理性質(zhì)和管道內(nèi)壁的光滑度是決定輸油量大小的主要因素。
因此改善原油管道的輸送性能和原油本身的性質(zhì)就能達(dá)到減阻增輸?shù)哪康摹Ｎ覈?guó)的原油多為“高凝固點(diǎn)、高含蠟、高膠質(zhì)瀝青質(zhì)”的“三高”原油，其特點(diǎn)是流動(dòng)性能差，往往是需要加溫加壓輸送。
3.管道運(yùn)輸石油是怎樣運(yùn)法啊
管道運(yùn)輸 （Pipeline transport） 是用管道作為運(yùn)輸工具的一種長(zhǎng)距離輸送液體和氣體物資的輸方式，是一種專(zhuān)門(mén)由生產(chǎn)地向市場(chǎng)輸送石油、煤和化學(xué)產(chǎn)品的運(yùn)輸方式，是統(tǒng)一運(yùn)輸網(wǎng)中干線運(yùn)輸?shù)奶厥饨M成部分。
有時(shí)候，氣動(dòng)管 （pneumatic tube） 也可以做到類(lèi)似工作，以壓縮氣體輸送固體艙，而內(nèi)里裝著貨物。管道運(yùn)輸石油產(chǎn)品比水運(yùn)費(fèi)用高，但仍然比鐵路運(yùn)輸便宜。
大部分管道都是被其所有者用來(lái)運(yùn)輸自有產(chǎn)品。
4.怎樣輸送難以流動(dòng)的原油
有兩類(lèi)方法輸送在常溫下呈固態(tài)、半固態(tài)或黏稠得像皮鞋油一祥毋原油：一類(lèi)是 把原油變稀使其容易流動(dòng)；另一類(lèi)是借助其他低黏液體，使原油沿管it滑動(dòng)。
具體方 法的原理如下：加熱保溫。油溫越高，流動(dòng)性越好。
加熱保溫方法各種各樣，如沿管線間隔一定 距離建立加熱站，在管道內(nèi)或管道外貼管道平行敷設(shè)伴熱管或纏繞電加熱帶，在管壁 中通入交流電產(chǎn)生趨膚電流等。 稀釋混合。
稠油中摻人稀油或輕油后，凝點(diǎn)和黏度肯定降低。熱處理。
將多蠟原油加熱至某一高溫（通常為60~85 °C）后，在一定條件下靜止降溫到輸油溫度或在管道中邊流動(dòng)邊自然降溫，使石蠟在降溫重結(jié)晶時(shí)聚集成團(tuán)狀 樹(shù)枝形松散結(jié)構(gòu)而改善了原油的流動(dòng)性。 將多蠟原油加熱后，原油分子的熱運(yùn)動(dòng)能 力增強(qiáng)，彼此間的相互約束能力減弱，一方面使液態(tài)烴變稀，能夠溶解更多的蠟；另一方面使海綿狀蠟結(jié)構(gòu)松散、解體，并形成許多小顆粒蠟塊分布在液態(tài)烴中。
固態(tài)烴變 成分散相，液態(tài)烴變成連續(xù)相，原油就可以沿管道流動(dòng)了。 降凝劑處理。
這種方法與熱處理相似，但需在原油加熱前注入極少量的降凝劑 （一般為原油的十萬(wàn)分之幾）。由于降凝劑分子與石蠟分子共晶或吸附，因此原油的 低溫流動(dòng)性進(jìn)一步改善。
乳化與懸浮。原油與水在一定條件下混合后，高黏（或高凝）原油會(huì)形成分散在 水中的微小油滴（或固態(tài)顆粒），被稱(chēng)為乳化液（或懸浮液），使原油之間及原油與管壁 間的摩擦變成水之間及水與管壁間的摩擦，減阻效果非常明顯。
其他方法還有磁處理、剪切處理、脫蠟、脫瀝青、熱裂解、加氫減黏等。
5.怎樣輸送難以流動(dòng)的原油
眾所周知，只有液體和氣體才能沿管道流動(dòng)。如果原油在常溫下呈固態(tài)、半固態(tài)或黏稠得像皮鞋油一樣，那么只有采用特殊的方法才能輸送。從原理上講，這些方法可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是把原油變稀使其容易流動(dòng)；另一類(lèi)是借助其他低黏液體，使原油沿管道滑動(dòng)。
加熱保溫 油溫越高，流動(dòng)性越好。加熱保溫方法各種各樣，如沿管線間隔一定距離建立加熱站，在管道內(nèi)或管道外貼管道平行敷設(shè)伴熱管或纏繞電加熱帶，在管壁中通入交流電產(chǎn)生趨膚電流等。加熱輸送簡(jiǎn)單易行，國(guó)內(nèi)外廣泛采用，但能耗太大。大慶原油一直采用加熱站加熱輸送。
稀釋混合 稠油中摻入稀油或輕油后，凝點(diǎn)和黏度肯定降低。只要管道首站附近具有足夠的稀油源及混合后不影響稠油和稀油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，稀釋輸送是最方便的方法，也是常用的技術(shù)。
熱處理 將多蠟原油加熱至某一高溫（通常為60~85攝氏度）后，在一定條件下靜止降溫到輸油溫度或在管道中邊流動(dòng)邊自然降溫，使石蠟在降溫重結(jié)晶時(shí)聚集成團(tuán)狀樹(shù)枝形松散結(jié)構(gòu)而改善了原油的流動(dòng)性。印度的納霍卡蒂雅管道和中國(guó)的克獨(dú)（新疆克拉瑪依至獨(dú)山子）管道，是國(guó)內(nèi)外最早采用熱處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)常溫輸送的原油管道。
降凝劑處理 這種方法與熱處理相似，但需在原油加熱前注入極少量的降凝劑（一般為原油的十萬(wàn)分之幾）。由于降凝劑分子與石蠟分子共晶或吸附，因此原油的低溫流動(dòng)性進(jìn)一步改善。中國(guó)馬惠寧（甘肅馬嶺經(jīng)惠安堡至寧夏中寧）管道原油的凝點(diǎn)為16攝氏度，加劑處理后降至-2攝氏度。處理前每年只有2個(gè)月不需要加熱，1982年采用熱處理后達(dá)到8個(gè)月，1988年降凝劑處理后實(shí)現(xiàn)全年常溫輸送。
熱處理使均勻分布的蠟晶體變成團(tuán)狀樹(shù)枝形蠟晶體，使多蠟原油容易流動(dòng)乳化與懸浮 原油與水在一定條件下混合后，高黏（或高凝）原油會(huì)形成分散在水中的微小油滴（或固態(tài)顆粒），被稱(chēng)為乳化液（或懸浮液），使原油之間及原油與管壁間的摩擦變成水之間及水與管壁間的摩擦，減阻效果非常明顯。印尼的丹戌至巴厘巴板管道采用水懸浮技術(shù)輸送凝點(diǎn)40.6攝氏度的原油，在當(dāng)?shù)貧鉁兀?5~35攝氏度）下實(shí)現(xiàn)全年常溫輸送。
低黏液環(huán) 借助機(jī)械裝置在管道內(nèi)壁附近形成貼壁低黏液環(huán)，如水環(huán)、稀油環(huán)等，讓原油從管道中心滑過(guò)而不與管壁接觸，其摩擦阻力極低，接近低黏液體單獨(dú)流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。此項(xiàng)技術(shù)我國(guó)（管道科學(xué)研究院）已研究成功，而美國(guó)、俄羅斯已用來(lái)輸送重質(zhì)高黏原油。
其他方法還有磁處理、剪切處理、脫蠟、脫瀝青、熱裂解、加氫減黏、天然氣飽和、壓力處理等，大部分仍處于實(shí)驗(yàn)階段。
形成低黏液環(huán)輸送高黏、高凝原油
6.怎樣輸送難以流動(dòng)的原油
眾所周知，只有液體和氣體才能沿管道流動(dòng)。
如果原油在常溫下呈固態(tài)、半固態(tài)或黏稠得像皮鞋油一樣，那么只有采用特殊的方法才能輸送。從原理上講，這些方法可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是把原油變稀使其容易流動(dòng)；另一類(lèi)是借助其他低黏液體，使原油沿管道滑動(dòng)。
加熱保溫 油溫越高，流動(dòng)性越好。加熱保溫方法各種各樣，如沿管線間隔一定距離建立加熱站，在管道內(nèi)或管道外貼管道平行敷設(shè)伴熱管或纏繞電加熱帶，在管壁中通入交流電產(chǎn)生趨膚電流等。
加熱輸送簡(jiǎn)單易行，國(guó)內(nèi)外廣泛采用，但能耗太大。大慶原油一直采用加熱站加熱輸送。
稀釋混合 稠油中摻入稀油或輕油后，凝點(diǎn)和黏度肯定降低。只要管道首站附近具有足夠的稀油源及混合后不影響稠油和稀油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，稀釋輸送是最方便的方法，也是常用的技術(shù)。
熱處理 將多蠟原油加熱至某一高溫（通常為60~85攝氏度）后，在一定條件下靜止降溫到輸油溫度或在管道中邊流動(dòng)邊自然降溫，使石蠟在降溫重結(jié)晶時(shí)聚集成團(tuán)狀樹(shù)枝形松散結(jié)構(gòu)而改善了原油的流動(dòng)性。印度的納霍卡蒂雅管道和中國(guó)的克獨(dú)（新疆克拉瑪依至獨(dú)山子）管道，是國(guó)內(nèi)外最早采用熱處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)常溫輸送的原油管道。
降凝劑處理 這種方法與熱處理相似，但需在原油加熱前注入極少量的降凝劑（一般為原油的十萬(wàn)分之幾）。由于降凝劑分子與石蠟分子共晶或吸附，因此原油的低溫流動(dòng)性進(jìn)一步改善。
中國(guó)馬惠寧（甘肅馬嶺經(jīng)惠安堡至寧夏中寧）管道原油的凝點(diǎn)為16攝氏度，加劑處理后降至-2攝氏度。處理前每年只有2個(gè)月不需要加熱，1982年采用熱處理后達(dá)到8個(gè)月，1988年降凝劑處理后實(shí)現(xiàn)全年常溫輸送。
熱處理使均勻分布的蠟晶體變成團(tuán)狀樹(shù)枝形蠟晶體，使多蠟原油容易流動(dòng)乳化與懸浮 原油與水在一定條件下混合后，高黏（或高凝）原油會(huì)形成分散在水中的微小油滴（或固態(tài)顆粒），被稱(chēng)為乳化液（或懸浮液），使原油之間及原油與管壁間的摩擦變成水之間及水與管壁間的摩擦，減阻效果非常明顯。印尼的丹戌至巴厘巴板管道采用水懸浮技術(shù)輸送凝點(diǎn)40.6攝氏度的原油，在當(dāng)?shù)貧鉁兀?5~35攝氏度）下實(shí)現(xiàn)全年常溫輸送。
低黏液環(huán) 借助機(jī)械裝置在管道內(nèi)壁附近形成貼壁低黏液環(huán)，如水環(huán)、稀油環(huán)等，讓原油從管道中心滑過(guò)而不與管壁接觸，其摩擦阻力極低，接近低黏液體單獨(dú)流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。此項(xiàng)技術(shù)我國(guó)（管道科學(xué)研究院）已研究成功，而美國(guó)、俄羅斯已用來(lái)輸送重質(zhì)高黏原油。
其他方法還有磁處理、剪切處理、脫蠟、脫瀝青、熱裂解、加氫減黏、天然氣飽和、壓力處理等，大部分仍處于實(shí)驗(yàn)階段。 形成低黏液環(huán)輸送高黏、高凝原油。
7.管道運(yùn)輸
管道運(yùn)輸是應(yīng)用流體力學(xué)、多相流體力學(xué)原理在管道中輸 送各類(lèi)貨物的運(yùn)送方式。
輸送的貨物可以是固體物 、料（煤、礦石、礫石、小麥、棉籽等）、液體（水煤漿、石油 等）、氣體（天然氣、油田伴生氣等）。按所輸送的物品 可分為油品管道（包括原油和成品油管道）、天然氣管 道及物料輸送管道。
20世紀(jì)50年代，世界各產(chǎn)油國(guó) 隨石油開(kāi)發(fā)開(kāi)始大量興建油、氣管道。20世紀(jì)70年 代以來(lái)管道輸送技術(shù)有較大提高，大型油氣管道及物 料輸送管道相繼建成。
如1972年建成前蘇聯(lián)至東歐五國(guó)的“友誼”輸油管道，管徑1 200mm和820mm，全 長(zhǎng)9 739km，設(shè)計(jì)年輸原油1億t。 1970年美國(guó)建成 黑梅沙煤漿管道，1977年巴西建成薩馬科鐵礦漿管 道等。
中國(guó)早在公元前200多年就使用竹子管道來(lái) 輸送齒水，是最早使用管道的國(guó)家。1958年在新疆 建成從克拉瑪依到獨(dú)山子的第一條原油管道，全長(zhǎng) 147km。
1963年在四川建成第一條總長(zhǎng)54。 7km的天 然氣輸送管道。
截至1988年，中國(guó)已建成輸油管道 7 707km，天然氣管道6 631km。用管道輸送貨物具有 運(yùn)量大、耗能少、運(yùn)費(fèi)低、不占或少占良田、不污染環(huán) 境、易過(guò)程監(jiān)控、維修量小、減少交通事故、全天候運(yùn) 輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，特別是物料輸送管道的出現(xiàn)和發(fā)展，大有 在貨物運(yùn)輸領(lǐng)域博得一席之地的趨勢(shì)。
這種運(yùn)輸方 式的缺點(diǎn)是承運(yùn)貨物單一、因運(yùn)輸量減少而超出其 合理運(yùn)行范圍時(shí)，優(yōu)越性不顯著。
