一、管道运输的概念

    管道运输是利用管道输送气体、液体和粉状固体的一种运输方式。其运输形式是靠物体在管道内顺着压力方向循序移动实现的，和其它运输方式重要区别在于，管道设备是静止不动的

    现代管道运输始于19世纪中叶，1985年美国宾夕法尼亚州建成第一条原油输送管道。然而它的进一步发展则是从20世纪开始的。随着二次大战后石油工业的发展，管道的建设进入了一个新的阶段，各产油国竞相开始兴建大量石油及油气管道。20世纪60年代开始，输油管道的发展趋于采用大管径、长距离，并逐渐建成成品油输送的管网系统。同时，开始了用管道输送煤浆的尝试。目前全球的管道运输承担着很大比例的能源物资运输，包括原油、成品油、天然气、油田伴生气、煤浆等。其完成的运量常常大大高于人们的想象（如在美国接近于汽车运输的运量）。近年来，管道运输也被进一步研究用于解决散状物料、成件货物、集装物料的运输，以及发展容器式管道输送系统。

    管道运输是国民经济综合运输的重要组成部分之一，也是衡量一个国家的能源与运输业是否发达的特征之一。目前，长距离、大管径的输油气管道均由独立的运营管理企业来负责经营和管理。

二、管道运输的种类

    管道按货物性能可分为固体管道（固体粉碎后加水成浆状）、气体管道、液体管道；按货物种类可分为原油管道、成品油管道、天然气管道、二氧化碳气管道、液化气管道、煤浆和其他矿浆管道等。管道的直径由273、377、426、529、720毫米不等，管径是决定输送能力的重要因素之一。

三、管道运输的特点

（1）运量大。一条输油管线可以源源不断地完成输送任务。根据其管径的大小不同，其每年的运输量可达数百万吨到几千万吨，甚至超过亿吨。

（2）占地少。运输管道通常埋于地下，其占用的土地很少；运输系统的建设实践证明，运输管道埋藏于地下的部分占管道总长度的95%以上，因而对于土地的永久性占用很少，分别仅为公路的3%，铁路的10%左右，在交通运输规划系统中，优先考虑管道运输方案，对于节约土地资源，意义重大。

（3）管道运输建设周期短、费用低。国内外交通运输系统建设的大量实践证明，管道运输系统的建设周期与相同运量的铁路建设周期相比，一般来说要短1/3以上。历史上，我国建设大庆至秦皇岛全长1，152公里的输油管道，仅用了23个月的时间，而若要建设一条同样运输量的铁路，至少需要3年时间，新疆至上海市的全长4，200公里天然气运输管道，预期建设周期不会超过2年，但是如果新建同样运量的铁路专线，建设周期在3年以上，特别是地质地貌条件和气候条件相对较差，大规模修建铁路难度将更大，周期将更长，统计资料表明，管道建设费用比铁路低60%左右。

    天然气管道输送与其液化船运（LNG）的比较。以输送300m3/a（立方米/年）的天然气为例，如建设6，000公里管道投资约120亿美元；而建设相同规模（2，000万吨）LNG厂的投资则需200亿美元以上；另外，需要容量为12.5万立方米的LNG 船约20艘，一艘12.5万立方米的LNG船造价在2亿美元以上，总的造船费约40亿美元。仅在投资上，采用LNG就大大高于管道。

（4）管道运输安全可靠、连续性强。由于石油天然气易燃、易爆、易挥发、易泄露，采用管道运输方式，既安全，又可以大大减少挥发损耗，同时由于泄露导致的对空气、水和土壤污染也可大大减少，也就是说，管道运输能较好地满足运输工程的绿色化要求，此外，由于管道基本埋藏于地下，其运输过程恶劣多变的气候条件影响小，可以确保运输系统长期稳定地运行。

（5）管道运输耗能少、成本低、效益好。发达国家采用管道运输石油，每吨千米的能耗不足铁路的1/7，在大量运输时的运输成本与水运接近，因此在无水条件下，采用管道运输是一种最为节能的运输方式。管道运输是一种连续工程，运输系统不存在空载行程，因而系统的运输效率高，理论分析和实践经验已证明，管道口径越大，运输距离越远，运输量越大，运输成本就越低，以运输石油为例，管道运输、水路运输、铁路运输的运输成本之比为1:1:1.7。

（6）灵活性差。管道运输不如其他运输方式（如汽车运输）灵活，除承运的货物比较单一外，它也不容随便扩展管线。实现“门到门”的运输服务，对一般用户来说，管道运输常常要与铁路运输或汽车运输、水路运输配合才能完成全程输送。此外由于运输量明显不足时，
运输成本会显著地增大。

    管道运输的上述特点，使得管道运输主要担负单向、定点、量大的流体状货物（如石油、油气、煤浆、某些化学制品原料等）运输。
另外，在管道中利用容器包装运送固态货物（如粮食、砂石、邮件等），也具有良好的发展前景。

四、管道运输系统

    管道运输是使用管道输运流体货物的一种运输方式，所运货物大多属于燃料一类，主要有油品（包括原油、成品油、液化烃等）、天然气、二氧化碳气体、煤浆及其他矿浆等。管道运输与其他运输方式最大的不同是：管道既是运输工具（但并不移动），又是运输通道，驱动方式是用机泵给货物以压能，使货物本身连续不断地被运送。管道工程由三部分组成，一是管道线路工程，包括管道本体工程、防护结构工程、穿跨越工程及其他附属工程；二是管道站库工程，包括起点站、中间站、终点站，主要设备有驱动和监控货物运行的各种泵站和装置；三是其他如通信、供电、道路等辅属设施。管道运输的特点一是输送能力大，一条直径720毫米的管道一年可输送原油2000万吨以上；二是占地少，一般的都是埋于地下；三是漏失污染少、噪音低等。管道按货物性能可分为固体管道（固体粉碎后加水成浆状）、气体管道、液体管道；按货物种类可分为原油管道、成品油管道、天然气管道、二氧化碳气管道、液化气管道、煤浆和其他矿浆管道等。管道的直径由273、377、426、529、720毫米不等，管径是决定输送能力的重要因素之一。

    原油管道：世界上的原油总运量中约有85%~95%是用管道外运的。我国原油管道始建于1958年，即新疆克拉玛依油田开发后由克拉玛依油田到独山子炼油厂，全长147.2公里。大规模建设管道是于70年代随着石油工业的开发而相应发展的，管道布局是石油生产地与炼油厂、化工厂等用油地相连，也有通过水陆联运、管道输送到海港、内河码头装油船再运到用油地的。我国目前拥有原油管道约8000公里，管道原油运输量占管道总运输量的90%以上，原油外运量的70%以上是由管道运送的。我国输送能力最大的原油管道是大庆林源至铁岭，管道直径720毫米、长516公里，双管输油能力为4500万吨/年。最长的原油管道是山东的临邑至仪征，管径720毫米，全长665公里。

    成品油管道：可以是运送一种油品，也可以是运送多种油品，主要是由炼油厂通往化工厂、电厂、化肥厂、商业成品油库及其他用户之间。我国成品油管道大部分都是管径孝距离近、输送油品单一的管道。只有近期完成的东北地区抚顺至鞍山至大连原油管道改造为成品油管道，管径529毫米、长415.7公里、输油能力400万吨，可输送两种以上成品油；还有青海格尔木至拉萨的非商业性管道改为商业用管道，管径159毫米、长1080公里。这两条成品油管道的投入使用，将是我国成品油长距离输送网建设的良好开端。

    天然气管道：是输送气田天然气和油田伴生气的输气管道，由开采地或处理厂输送到城市配气中心，是陆地上大量运输天然气的唯一方式。我国目前天然气田主要在四川，全国现有天然气管道约7000多公里，其中近5000公里在四川；伴生气主产于辽河、中原等东部油田，管道约有2000多公里。我国最长的输气管道为中原油田濮阳柳屯--沧州化肥厂的伴生气管道，管径426毫米，长362公里。

    煤浆、矿浆管道是将其粉碎后加水成浆状通过管道运输，世界上第一条煤浆管道是1970年在美国建成投入使用，年输送能力为450万吨。我国仅在厂矿内部短距离少量使用或试用，煤浆等使用管道外运目前尚处于研究阶段。

    管道作为一种新型的现代化的运输方式将逐步扩大其使用范围。在建设方面不仅地区成网、国内成网，国际间跨国管道的发展也有相当的势头；在运输货种方面，由现有原油、成品油、天然气扩大到重油、二氧化碳气、沙石等建筑材料等；由于各种性能的货种增加，相应的管道驱动方式多样，输送工艺会更加复杂等。

五、管道设备系统

    管道除了输送石油及其制品以及天然气，还可用于输送其他如矿石、煤炭、粮食等物料。目前，物料的管道运输有两种方案：其一是把散状或粉尘状物料与液体或气体混合后沿管道运输，这种与液体混合的方式叫浆液运输，它适用于煤、天然沥青、砂、木屑、浆料等货种。由于这种方案受物料性质、颗粒大小与重量等因素的限制，运输距离不能太长，同时能耗较多，对管道的磨损也较大。第二种方案是用密封容器装散状物料，放在管道的液流中或用专用载货容器车装散状物料置于管道气流中靠压力差的作用运送物料，这种用容器车进行管道运输的方法能运送大量的不同的货物。

输油管道系统的设备组成及其功能：

    长距离输油管由输油站和线路两大部分组成。输油管起点有起点输油站，亦称首站，其主要组成部分是油罐区、输油泵房和油品计量装置。首站的任务是收集原油或石油产品，经计量后向下一站输送。

    油品沿管道向前流动，压力不断下降，需要在沿途设置中间输油泵站继续加压以便将油品送到终点，为继续加热则设置中间加热站。输油管的终点又称末站，它可能属于长距离输油管的转运油库，也可能是其他企业的附属油库。末站的任务是接受来油和向用油单位供油，所以有较多的油罐与准确的计量系统。

    长距离输油管的线路部分包括管道本身，沿线阀室，通过河流、公路、山谷的穿（跨）越构筑物，阴极保护设施，以及沿线的简易公路、通讯与自控线路、巡逻人员住所等。

    对低凝固点原油都采用常温输送，而对高凝固点的原油则需采用加热输送。