什麼是管道運輸

使用管道輸送流體貨物的一種運輸方式。

概述

管道運輸現已形成獨立的技術門類和工業體系。它同鐵路運輸、公路運輸、水路運輸、航空運輸並列爲五種主要運輸方式。管道所輸送的貨物主要是油品（原油和成品油）、天然氣（包括油田伴生氣）、煤漿以及其他礦漿。

管道運輸是隨石油開發而興起的，並隨着石油、天然氣等流體燃料需求量的增長而發展。目前，各國主要利用管道進行國內和國際間的流體燃料運輸，有不少國家在國內已建成油、氣管道網。大型國際管道已橫跨北美、北歐、東歐乃至跨越地中海連接歐非兩大陸。年輸送原油量億噸以上和天然氣百億立方米以上的管道相繼建成，對加速流體燃料運輸起着重要作用。近20年來，固體料漿管道的問世給大量運輸煤炭等開闢了新途徑，爲管道運輸開創了新領域，管道運輸的發展正方興未艾。

簡史

中國是最早使用管子輸送流體的國家。約在公元前200多年，已經出現用打通竹節的竹子連接起來輸送滷水的管道，由於竹子可以就地取材，耐腐蝕，這項技術流傳迄今。

現代管道運輸始於19世紀中葉。1859年8月在美國賓夕法尼亞州的泰特斯維爾打出第一口油井，開始了油溪地區的石油開發。開採出來的原油要經泰特斯維爾河運到120公里以外的匹茲堡煉油廠，運原油的船舶最多時達1000艘。1861年修建了匹茲堡至科裏的鐵路，但距油田仍有36公里。自油田至鐵路車站或水運碼頭，每天要用近2000輛馬車載運原油，不僅運費昂貴，而且還有發生火災的危險。爲改變這種狀況，有人提出採用管道輸送。

1863～1865年開始試用鑄鐵管修建輸油管道，因漏失量大而未能實際應用。1865年10月美國人S.V.錫克爾用管徑50毫米、長4.6米搭焊的熟鐵管，修建了一條全長9756米的管道，由美國賓夕法尼亞州皮特霍爾鋪至米勒油區鐵路車站。沿線設三臺泵，每小時輸原油13立方米。1880年和1893年相繼出現管徑 100毫米的成品油管道和天然氣管道。1886年在俄國巴庫修建了一條管徑 100毫米的原油管道。這是管道運輸的創始階段，管材、管子連接技術、增壓設備和施工專用機械等方面還存在許多問題有待解決。

1895年生產出質地較好的鋼管。1911年輸氣管道的鋼管連接採用了乙炔焊焊接技術。1928年用電弧焊代替了乙炔焊，並生產出無縫鋼管和高強度鋼管，使修建管道的耗鋼量顯著降低，至此管子及其連接技術得到初步解決。

最初油、氣管道的增壓設備都是以蒸汽爲動力直接驅動，如蒸汽往復泵、臥式往復泵或壓氣機。19世紀90年代初，出現了內燃機（如柴油機和燃氣機），逐漸取代了蒸汽機。1920年由電動機直接驅動的高轉速離心泵開始用於管道，縮小了設備的體積，提高了管道輸送效率。從此，柴油機、燃氣機和電動機因各具優點一直並存應用於管道運輸（見管道原動機）。1949年開始用燃氣輪機驅動離心式壓氣機，管道運輸又多了一種可供選擇的動力機。

第二次世界大戰期間，美國修建了兩條當時管徑最大、距離最長的管道。一條是原油管道，管徑 600毫米，連同支線全長2158公里，從得克薩斯州的朗維尤到賓夕法尼亞州的菲尼克斯維爾，日輸原油47770立方米。另條是成品油管道，管徑500毫米，起於得克薩斯州的博蒙特，止於新澤西州的林登，幹線及兩端支線總長2745公里，日輸成品油 37420立方米。這兩條管道全線各泵站均採用電動離心泵，並設有程序啓停和輸量調節設施。它的建成，標誌着管道技術有了很大的發展。

50年代石油開發迅速發展，各產油國開始大量興建油、氣管道。

70年代以來，管道運輸技術又有較大提高，大型管道相繼建成。1972年建成蘇聯至東歐五國的“友誼”輸油管道，管徑爲1220和820毫米，全系統總長9739公里，年輸原油1億噸。1977年建成縱貫美國阿拉斯加州南北、穿過北極圈的原油管道，管徑1200毫米，全長1280公里，設計年輸原油 1.2億噸（見縱貫阿拉斯加管道）。1963年開始投產，後又不斷擴建的美國科洛尼爾成品油管道系統，全長8413公里。蘇聯1982年完成的烏連戈伊至彼得羅夫斯克的大型輸氣管道，管徑1420毫米，全長2713公里。橫貫加拿大輸氣管道的管徑 500～1000毫米，全長8500公里。中東國家的管道運輸也在迅速發展，如沙特阿拉伯的東西石油管道，管徑1220毫米，全長1195公里。隨着海洋油、氣田的開發，海洋管道逐漸由淺海走向深海，如從北海油田至英國的原油管道和北海油田至聯邦德國的天然氣管道都已建成投產。

中國1958年在新疆建成從克拉瑪依到獨山子的第一條原油管道，全長147公里。1963年在四川建成了第一條長距離的輸氣管道，將四川南部的天然氣輸送到四川的重慶市，總長54.7公里。截至1982年，中國已建成原油管道7108公里，成品油管道1648公里，天然氣管道3242公里。

運輸管道分類

運輸管道常按所輸送的物品不同而分爲：原油管道、成品油管道、天然氣管道和固體料漿管道（前兩者常統稱爲油品管道或輸油管道）。

原油管道

原油一般具有比重大、粘稠和易於凝固等物性。用管道輸送時，要針對所輸原油的物性，採用不同的輸送工藝（見管道輸油工藝）。原油運輸不外是自油田將原油輸給煉油廠，或輸給轉運原油的港口或鐵路樞紐，或兩者兼而有之。其運輸特點是：輸量大、運距長、收油點和交油點少，故特別適宜用管道輸送，世界上的原油約有85％以上是用管道輸送的。

成品油管道

輸送汽油、煤油、柴油、航空煤油和燃料油，以及從油氣中分離出來的液化石油氣等成品油（油品）。每種成品油在商業上有多種牌號，常採用在同一條管道中按一定順序輸送多種油品的工藝（見油品順序輸送），這種工藝能保證油品的質量和準確地分批運到交油點。

成品油管道的任務是將煉油廠生產的大宗成品油輸送到各大城鎮附近的成品油庫，然後用油罐汽車轉運給城鎮的加油站或用戶。有的燃料油則直接用管道輸給大型電廠，或用鐵路油槽車外運。成品油管道運輸的特點是批量多、交油點多。因此，管道的起點段管徑大，輸油量大；經多處交油分輸以後，輸量減少，管徑亦隨之變小，形成成品油管道多級變徑的特點。

天然氣管道

輸送天然氣和油田伴生氣的管道，包括集氣管道、輸氣幹線和供配氣管道。就長距離運輸而言，輸氣管道係指高壓、大口徑的輸氣幹線。這種輸氣管道約佔全世界管道總長的一半（見天然氣管道）。

固體料漿管道

是50年代中期發展起來的，70年代初已建成能輸送大量煤炭料漿管道，輸送方法是將固體粉碎，摻水製成漿液，再用泵按液體管道輸送工藝進行輸送。

特點

用車輛、船舶、飛機等運輸貨物，是驅動裝運貨物的運輸工具運往目的地；用管道運輸貨物，則管道是靜止的，通過輸送設備（如泵、壓縮機等）驅動貨物，使之通過管道流向目的地。管道運輸的特點是：

（1）運量大，一條管徑720毫米的管道，可年輸易凝高粘原油2000萬噸以上，相當於一條鐵路的運量；一條管徑1220毫米的管道，年輸量可達1億噸以上。

（2）管道多埋於地下，其埋入地下部分一般佔管道總長度的95％以上，永久佔用土地少；管道可以從河流、湖泊乃至海洋的水下穿過；也可以翻越高山，橫越沙漠，允許敷設坡度較鐵路、公路大，易選取捷徑縮短運距。

（3）受惡劣氣候條件的影響較小，可以長期穩定運行。

（4）便於管理，易於遠程監控；維修量小，勞動生產率高。

（5）易燃的油、氣密閉於管道中，既可減少揮發損耗，又較其他運輸方式安全。

（6）耗能低，輸送每噸公里輕質原油的能耗只有鐵路的1/12～1/7。

（7）運費低廉，成品油運費僅爲鐵路的1/6～1/3，接近於海運。

（8）沿途無噪聲。

（9）漏失污染少，據近10年西歐石油管道的統計，漏失污染量僅爲輸送量的百萬分之四。

（10）適於定點、量大、單向的流體運輸。但管道運輸不如其他運輸方式靈活，?性說幕蹺銼冉系ヒ唬踉醇跎偈輩荒芨謀瀆廢擼筆淞拷檔徒隙嗖⒊銎浜俠碓誦蟹段保旁叫約茨巖苑⒒印?

發展動態

20世紀50年代以來，由於工業的大發展、生活消費水平的提高和內燃動力的廣泛應用等，能源結構發生重大變化。在世界能源的利用中，液體和氣體能源在1950年僅佔全部能源的34.4％，1961年佔44.4％，到1975年已達64.4％。如以百萬噸煤炭熱值爲單位計算液體和氣體燃料的絕對增長值，則1950年爲909，1961年已達2065，到1975年增長到5158。1950～1975年的25年中增長了4倍多，這一增長促進了管道建設和管道運輸的發展。

蘇聯1960年產天然氣 453億立方米，建有輸氣管道21000公里；1980年天然氣產量達到4350億立方米，輸氣管道增長到132400公里。

美國1948年共有輸油管道198400公里，到1980年增加到326519公里。美國在1960年至1975年的15年中，鐵路、公路、內河水運和管道運輸的貨運量比較見表1，

其中尤以管道運輸量增長最快，在1970年已超過城鎮間公路的運量。

從1978～1980年三年中全世界每年開工修建的管道長度見表2。

三年平均每年施工的管道長度爲49845公里，可繞地球赤道一圈多。

隨着能源的開發，管道運輸愈來愈顯示其重要性。70年代出現的固體料漿管道將對今後煤炭的開發起重要的促進作用。