兰郑长介绍ppt课件.ppt

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1、二00八年七月,兰州郑州长沙成品油管道工程,汇报人：张效研,第一部分 工程概况,第二部分 线路工程,第三部分 工艺系统,汇 报 提 纲,第四部分 自动控制,第五部分 通信系统,工程概况,线路、管径、压力、站场、组织,管道油源和市场,管道市场,管道油源,郑州(36),长沙(6),兰州(36已建),咸阳（13）,凤翔,张家川,定西,渭南,三门峡,洛阳,许昌,西平,信阳,孝感,武汉,咸宁,长塘,管道干线站场示意图,进油点,分输站,首、末站,分输泵站,括号内为罐容(万方),罐容合计（55）,分输阀室,泵站,7座分输泵站3座分输站4座分输阀室1座输入站2座减压站,阳逻,减压站,固关,关山,兰郑长管道沿线

2、配套油库现状及规划,岳阳2.0,长沙40.0,规划油库（8）84.2,兰郑长管道沿线组织机构设置,兰州输油分公司,西安输油分公司,郑州输油分公司,武汉输油分公司,兰州维修队,张家川维修队,西安维修队,郑州维修队,长沙维修队,武汉维修队,第二部分 线路工程,线路走向 管道敷设 穿跨越工程 附属工程,黄土梁峁沟壑区、黄土冲沟区,从总的区域地形特征来讲，管道通过了黄土高原地区、渭河盆地、豫西丘陵区、华北平原、大别山区、长江中游的江汉平原、洞庭平原东部垄岗及浅丘地带。地貌类型多，相互间差异较大，决定了管道选线、设计中要考虑多种因素，在整体布局合理、地方规划和环境因素许可的条件下，尽量选择合理的地形地貌

3、条件。,黄土梁峁沟壑区、黄土冲沟区,千阳凤翔段黄土台塬,渭河盆地农田、果园,潼关段黄土台塬,豫西丘陵区冲沟发育,华北平原农田,大别山西丘陵区,临湘-长沙段丘陵地貌,湖北、湖南水网地区,1. 线路走向,（1）选线原则,结合可研中整体工程布局，考虑中石油炼化企业位置和用户的位置，结合大的地貌特征设计管道总体走向；选线设计中始终将管道安全放在首位，尽量避开地质灾害严重地段及活动性断裂带地段，管道避开有爆炸、火灾危险性的地段，避开地面沉陷区等；管道避开城市水源地、工厂、飞机场及其控制区域、军事区、汽、火车站、码头、及其他人口密集场所。不得通过文物保护单位，避开重点文物区，通过文物未探明区时要经过主管部

4、门的许可。尽量避开国家级自然保护区，当保护区面积很大难以全部避开时，也不得穿过其核心区及缓冲区。将环保优先的原则落实在选线中；,（1）选线原则,管道路由必须和当地的城市、乡镇规划相结合，与现有交通设施、通信、电力设施保持适当距离，并考虑已有的发展规划。尽量做到管道建设和沿线各地的发展相适应，保持和谐； 选线中充分考虑管道施工的可行性，及今后的运营维护方便，注意靠近现有的道路，尽量选择在易于接近、沿线居民不对管道限制的区域；管线尽量靠近沿线大的用户，以缩短分输支线长度，减少混油损失；大中型穿跨越位置选择应服从线路总走向，局部走向根据大中型穿跨越的位置进行调整确定；在考虑以上各种因素的情况下，然后

5、考虑管道的路由顺直、平缓，节省线路长度。,（1）选线原则,黄土沟壑梁峁段 管道尽可能沿黄土丘陵或黄土梁顶部敷设，并要离开侧坡适当的距离，或选择开阔的谷地敷设，避免冲沟发育的地段，上下黄土塬或穿过冲沟时，避开不稳定的陡壁。山区段 管线尽量沿平缓山坡或山间河谷敷设，以减少劈石方量、水工保护量，并降低施工难度，尽量减少对山地植被的破坏。河谷川地段 管道应尽量躲避村庄、民宅、公路、铁路等建构筑物和蔬菜大棚、果园等经济作物区，以减少拆迁和赔偿。,（1）选线原则,黄土冲沟段 管线通过黄土冲沟时，尽量沿坡度较缓、冲沟较浅、沟底较宽、土质较稳定的位置通过。低山浅丘段 管道通过低山浅丘区时，尽量沿宽阔、纵坡较小

6、的河谷、沟谷通过；选择稳定的缓坡地带敷设，避开陡坡、陡坎和陡崖地段；尽量减少对基本农田和果园的破坏。水网地段 尽量避开较大的湖泊、鱼塘、水田等，选择管线敷设难度小的地段通过。,（1）选线原则,黄土冲沟段 管线通过黄土冲沟时，尽量沿坡度较缓、冲沟较浅、沟底较宽、土质较稳定的位置通过。低山浅丘段 管道通过低山浅丘区时，尽量沿宽阔、纵坡较小的河谷、沟谷通过；选择稳定的缓坡地带敷设，避开陡坡、陡坎和陡崖地段；尽量减少对基本农田和果园的破坏。水网地段 尽量避开较大的湖泊、鱼塘、水田等，选择管线敷设难度小的地段通过。,沿线范围内存在的敏感区包括：甘肃省通渭县锦屏水库水源保护区、甘肃省天水市秦安县大地湾遗址

7、、陕西陇县秦岭细鳞鲑省级自然保护区、陕西省宝鸡市凤翔县秦公墓文物区、冯家山水库水源保护区、陕西千湖湿地自然保护区、陕西省黄河湿地市级自然保护区、河南省黄河湿地国家级自然保护区、河南省洛阳市邙山陵墓群、河南省郑州市常庄水库、尖岗水库水源保护区、河南省董寨国家级自然保护区、武汉市涨渡湖湿地市级自然保护区、湖北斧头湖湿地自然保护区以及陕西华阴境内军事区。,（2）敏感区,本工程线路选择是在可研设计的基础上进行的，由于可研阶段线路总体走向方案已经确定，因而线路无大的走向方案比选。 在初步设计阶段，设计根据卫星遥感资料、1：1万地形图，结合现场调研、路由报批等情况进行线路局部路由比选和优化，提交航飞中线坐

8、标，并最终在航飞图片上进行图上定线，确定线路位置。,（3）线路优化,利用遥感进行地形图更新、地貌分类,地形图初选线路,三维模拟建模,线路选线优化,图像处理、信息提取、三维建模、线路选线优化等，最终确定线路路由。,遥感影像,图形数据,三维建模,地貌分类,（3）线路优化,汇报章节,中国石油天然气管道工程有限公司,CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION,兰州市,西固,定西-兰州高速,最初路由,兰州-临洮高速,规划环城高速,马衔山,最终路由,四隧道,最初路由沿兰州市规划区南缘敷设，管道施工难度最小。但在路由报批时，规划局要求线路南绕。,通过三维

9、模拟选线，从宏观上优选出了最佳路由方案。,这些高速为新增，可据此对地形图进行更新。,兰州首站,（3）线路优化,牛营大山,单向阀室,锦屏水库,汇水区,天水-兰州一级路,管道线路,利用三维模拟确定水库汇水范围，确定阀室位置。,（3）线路优化,定西市,定西通过方案放大图,定西油库,管道线路,定西站,（3）线路优化,老爷岭,老爷岭隧道,马鹿镇,马鹿阀室,老爷岭隧道方案放大图,固关站,细鳞鲑保护区,（3）线路优化,（4）地质灾害,沿线涉及到的地质灾害主要为崩塌、滑坡、泥石流、洪水冲蚀、湿陷性黄土、采空区、岩溶塌陷等。,（4）地质灾害,1）崩塌、滑坡 崩塌、滑坡一般发育在黄土梁或山梁两侧斜坡或陡崖段，梁顶

10、基本无崩塌、滑坡，选线时管道尽量在梁顶通过。 在有可能产生滑坡的斜向、顺向坡段敷设时，分段敷设。峡谷段采取浆砌块石护坡，并在施工前应削坡减载，先将3-8m的陡坎直接削成平缓斜坡后，再进行管道的埋设。禁止连续不间断大开挖，以避免造成斜坡大范围变形、滑动。岩石崩塌段，先削掉崩塌上部危岩体，暴露的基岩面进行水泥喷护。同时，也要进行坡面防护、砌挡土墙、砌坡面排水沟等措施。 管道穿越丘陵山区半坚硬-坚硬岩类时，爆破开挖石方。,（4）地质灾害,2）泥石流 在切割强烈的黄土丘陵区、黄土梁峁区和中低山区分布有众多泥石流，主要在沟谷狭窄、沟床坡度大、边坡松散物多、植被覆盖度低的支沟中，沟谷内一般没有多年生草、灌

11、木生长，危害严重、危险性大。 选线过程中尽量避开泥石流沟敷设，不能避绕顺泥石流沟段，应尽量避开强冲刷一侧，选择沟谷阶地或台地；相交的地段，采取加深埋设夯实回填面层，修建浆砌块石防冲墙减轻对管道的威胁，必要时采用混凝土连续覆盖或其它防护措施。 对弃渣沟谷要设排水沟，防止水流冲蚀，造成水土流失、环境恶化。应加强埋管土体的夯实，及时做好沿线地表植草工作，搞好排水等措施。,（4）地质灾害,3）洪水冲蚀 洪水冲蚀区主要分布在河谷段。 穿越河谷、沟谷、冲沟时适当加大管道埋深，修建防冲墙和表面砌石防护以减轻冲蚀灾害，在防止侧蚀的同时防止下切冲蚀。,（4）地质灾害,4）湿陷性黄土 湿陷性黄土主要分布于黄土梁峁

12、及丘陵区，集中表现在上更新统风积马兰黄土中，一般浅部均具湿陷性，且以自重湿陷为主，湿陷土层厚度在各地差异较大，一般在5-15m左右。 选线过程中尽量采取避让措施或选在非自重湿陷性黄土段通过，不能避让的自重湿陷性黄土，采取换土或强夯法处理，夯实面层以防水体渗入；非自重湿陷性黄土采取冲击、碾压夯实的方法处理。在工程建设时及建成后，采取必要的排水设施，以确保工程建设不发生黄土湿陷、潜蚀灾害。,（4）地质灾害,5）采空区 地质灾害危险性评估中提到，观音堂国有煤矿采空塌陷，塌陷形状不规则，总体呈现北西南东向，塌陷面积超过20km2，由于陇海铁路有保护区，因此，采空塌陷分布于陇海铁路两侧。根据野外调查访问

13、，采煤活动古代就有，二十世纪70到90年代采煤较多，出现了许多个体小煤矿，90年代后期由整顿小煤矿，目前大部分小矿被取缔，小煤矿没采矿资料，无法确定采空区的具体情况。采空塌陷区的塌陷深度据访问为25m，最深可达10m左右，根据野外调查发现附近村庄墙体裂缝、310国道多处裂缝，由于采煤活动继续进行，目前地面塌陷仍不稳定。,（4）地质灾害,在观音堂义马向斜中有较多的煤系地层分布，在义马千秋一带为地采，向东主要为露天采矿。目前义马西部有较多的民采，形成了大面积采空塌陷。根据野外调查访问，目前主要在310国道以南部采煤，由于310国道两侧有村庄，没有采煤，但煤系地层已过310国道向西北延伸，由于采煤活

14、动继续进行，目前地面塌陷仍不稳定。 管道经过采空区，可能遭受地面塌陷地质灾害，其危险性大，因此，选线过程中尽量采取改线避让措施。对于无法察明采空区范围的地段，可通过加大管道基础强度和增大管道自身强度等对策措施。同时运行管理过程中应加强监测，以便及时发现问题采取措施。,（4）地质灾害,6）不均匀沉降及软土 软土灾害见于穿越河湖低洼区段内，由于淤泥土、淤泥、淤泥质亚粘土、淤泥质亚砂土、含淤泥质粉细砂出露，承载力低，压缩性高，呈软塑流塑状态，易产生不均匀沉降变形及地基土的挤出滑移拉裂变形破坏。 地面沉降的发生主要与开采地下水有关，特别是过量开采地下水形成地下水降落漏斗后，使地层应力发生变化，松散土体

15、压密，软土土体受到压缩，导致地面下降。常伴随有地裂缝发生。 对于这种地质灾害，在详勘阶段具体查明淤泥质软土的分布范围、厚度、空间变化情况及其性状特征。对强度较低的软弱土体进行清基换层，对回填土采用适当的夯实固结压密等措施，改良土体结构。,（4）地质灾害,7）岩溶塌陷 地质灾害危险性评估中提到,在咸宁市官埠镇一线分布有岩溶塌陷数处，这些塌陷距离线路较近。 岩溶塌陷地段多分布于垅岗前低洼地带，陷塌坑多呈圆形漏斗状，直径一般1-4m，最大者10m，深1-3m，最深达15m。受地质构造影响，节理裂隙及岩溶发育。目前已造成107国道11km水泥路面严重开裂受损，先后发生5次较大规模塌陷，形成26个陷坑。

16、 选线过程中管线尽量远离塌陷区，同时加大岩土工程地质勘察力度，准确查明岩溶分布情况，对经勘察有可能产生塌陷的地段，采取避让措施或加强管体自身强度和韧性。对已有的塌陷坑可采用回填、坑口铺盖等方法，对于塌陷程度轻但危险严重的塌陷，采用灌浆、地基土加固等工程处理措施。,（4）地质灾害,根据兰州-郑州-长沙成品油管道工程场地地震安全性评价报告，在兰州-郑州-长沙成品油管道工程兰州郑州段近场区范围内的53条断裂中，有11条至少部分段为全新世活动断裂；有18条为晚更新世活动断裂；其他24条断裂为第四纪早期或前第四纪活动断裂。郑州-长沙管道沿线近场区范围共有不同方向主要断裂24条，其中，晚更新世活动断裂1条

17、，早、中更新世断裂18条。另外5条为前第四纪断裂。,（5）地震断裂带,1）兰州-郑州断断裂中与管线相交的断裂共16条，其中3条为全新世晚更新世活动断裂，分别为深沟桥断裂、雷坛河断裂和固关县功断裂；其它的13条与管线相交的断裂均为第四纪早期或前第四纪断裂。与管线相交的重要活动断裂为固关县功断裂，该断裂与管线相交部位晚更新世晚期以来新活动不明显，但鉴于该断裂为区域性的六盘山东麓断裂系的一部分，而且南北两端（海子峡-马家新庄和八渡-高庄段）均在全新世有过活动，管线通过处为其过渡段，活动性相对要弱一些，存在发生中等地震的孕震条件，但造成直接地表位错的可能性较小，无需特殊设防。深沟桥断裂和雷坛河断裂两条

18、晚更新世断裂与管线相交，但断裂规模小，不排除发生中强地震的可能性，但发生直接地表位错地震的可能性不大，对管道影响较小。,（5）地震断裂带,2）郑州-长沙段近场区范围唯一的一条晚更新世活动断裂-老鸦陈断裂位于近场北部，作NNW向延伸至郑州市区，距管线直线距离17km。老鸦陈断裂晚更新世以来的活动强度不大，一次突发性位错量也较小，仅具发生上限震级6.5级地震的地震构造背景（中国地震局地质研究所，2002，2003，2004），因而不具备发生产生明显地表位错的强破坏性地震。也即近场区不存在突发性地表断错对管道工程的影响。其中18条早、中更新世断裂中有9条与管线相交切。但这些断裂均不属晚更新世及其以来

19、的活动断裂，不是发生强震的发震断裂构造，因而不会对管线的安全性构成危险。,（5）地震断裂带,为保证所用钢管技术先进，安全可靠，钢管制造采用石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分：B级钢管（GB/T 9711.2-1999）标准。 参照国内类似工程的管材使用情况，管型选择如下： 1）干线对于设计压力12MPa和14MPa的管道选用直缝埋弧焊钢管，8MPa和10MPa的一般地段，选用螺旋缝埋弧焊钢管； 2）干线穿越段、热煨弯管，选用直缝埋弧焊钢管； 3）支线的管道钢管除457采用与干线相同的螺旋缝埋弧焊钢管外，其余全部选用直缝高频电阻焊钢管。,（6）线路用管,考虑到本工程干线沿线地形、地貌、

20、地质条件较复杂，在确保工程外防腐质量的条件下，尽可能降低工程投资，同时又要便于施工，确定管道防腐方案如下：山区石方地段、保护区敏感地段、穿越高速公路、国道、省道、铁路和大中型河流等采用三层PE加强级防腐；其它地段均采用三层PE普通级防腐；现场补口推荐辐射交联聚乙烯热收缩套（带）补口；热煨弯管外防腐采用双层熔结环氧粉末。,（7）管道防腐,结合沿线敏感区段，合理设置阀室，充分体现“安全第一，环保优先”；结合沿线的站场设置，合理安排阀室位置；根据输油管道工程设计规范（GB 50253-2003）4.4规定：输油管道沿线应安装截断阀，阀门的间距不应超过32km；埋地输油管道沿线在穿跨越大型河流、湖泊、

21、水库下游或根据地形条件认为需要，均应设置线路截断阀；沿线经过、靠近的自然保护区、文物保护区、水库、水源地及采空区上、下游设置截断阀室。在长距离连续上坡段、大型河流、采空区、地震或断裂带上游设置RTU阀室，下游侧设置单向阀，在上游RTU阀关断时单向阀能够自动关断，起到自动切断的作用，且不用其他动力驱动设施。,（8）线路阀室,沿线通过重要的水源地上游设置RTU阀室，下游侧设置单向阀；沿线经过国家级保护区上游设置RTU阀室，下游侧设置单向阀；沿线站间距大于150km，且站间无RTU阀室的，选择适当位置设置RTU。所有RTU阀室选择尽可能考虑依托外部电源、不受地址灾害及洪水影响、交通便利、检修方便的位

22、置。,（8）线路阀室,兰郑段干线共设阀室42座，其中RTU阀室18座，一般线路截断阀室20座，单向阀阀室4座。,兰郑段共7条支线，只有庆阳支线设置8座阀室，其中1号阀室为阴保站，4号阀室到5号阀室间穿越泾河上游设置RTU阀室。,郑长段干线共设阀室36座，其中RTU阀室12座，一般线路截断阀室19座，单向阀阀室5座。,郑长段共9条支线，共设置阀室10座，其中只有湘潭支线穿越捞刀河和浏阳河，分别在上游各设置1座RTU阀室，下游各设置1座单向阀阀室。,（8）线路阀室,1、水工保护主要形式（1）挡土墙 一般适用于陡坎、陡坡、河流岸坡处；（2）截水墙 用于沿坡敷设段的管沟回填土保持，分为水泥土截水墙和浆

23、砌石截水墙。水泥土截水墙一般用于黄土地段，浆砌石截水墙一般用于山区石方地段；（3）管沟夯填 主要分为两种，一种是在黄土大陡坡地段，为防止回填土被地面径流冲走，对管沟表层夯填，二是在严重湿陷性黄土地段，为防止管沟沉陷，引起管道过度变形，对管沟分层夯实回填；（4）地表导水措施 是将地表水导向管沟以外，具体措施的采用和布设，应视地形地貌情况采取挡、截、导的方法。,（9）水工保护,2、水工保护的设计模式 本工程的水工保护设计建议采用先后两次的方式进行设计，一次是指EPC承包商在详细设计阶段，对于一些重要的水工保护（主要管沟以内的），如截水墙、混凝土现浇、混凝土压块以及一些河流护岸、坡等体现到施工图中；

24、二次指在施工后期，针对现场的实际施工情况，EPC承包商增加、完善和补充管沟以外的水工保护，这部分水工保护需现场设计。,（9）水工保护,伴行道路应合施工便道相结合，当伴行道路与施工便道重合时，先修建施工便道，要求便道布线符合伴行道路的要求。伴行道路在满足管道施工和运营管理要求的前提下，同时还要尽量防止管道施工时对伴行道路造成严重破坏，因此伴行道路分两个阶段实施，以满足施工并节约投资。第一阶段压实后铺设简易路面（根据当地材料选择钢渣、碎石、碎砖等），这样阴雨天后可以避免道路过于泥泞，影响施工车辆进场；第二阶段在管道施工完后实施，结合实际需要和运营管理部门以及业主的要求，对第一阶段的道路进行修整压实

25、，然后铺筑泥结碎石面层，形成最终的伴行道路，道路标准按单车道四级路（局部设错车道）设计。,（10）伴行道路,平原地带及平坦地段不修建伴行道路；地形起伏较大，管道距离现有可依托道路较远，运管及维护车辆到达管道有困难时，应修建伴行道路；地形起伏高差过大，超过车辆的爬坡能力时，可借助与管道相交的横向道路到达管道线位，然后顺管道方向修建伴行道路；对于穿越山坡、黄土坎管段，修建伴行道路不可行或修建的道路不能满足管道施工及管线维护要求，可尽量沿两侧山脚及山脊线分别修伴行道路，缩短无路管段的间距，以满足以后管道维修；伴行路的路基防护及水工保护应与管道的水工保护统筹考虑；伴行道路的环境保护应与管道的环境保护统

26、筹考虑。,（10）伴行道路,线路标志包括线路标志桩和警示牌，其设置按管道干线标记设置技术规定SY/T6064-94执行。每处水平转角（线路控制桩）设转角桩一个；从首站开始，每公里处设一个里程桩（与阴极保护测试桩合用）；凡与地下构筑物交叉处，穿越大、中型河流、公路、铁路的两侧，均设置标志桩。对于长距离管段壁厚发生变化的位置设标志桩。管道通过学校等人群聚集场所设警示牌；管道靠近人口集中居住区、工业建设地段等需加强管道安全保护的地方设警示牌。,（11）管道标志桩,1、干线管道保护方案 本工程干线管道采用强制电流保护。在强腐蚀地段（土壤电阻率小于20.m）使用牺牲阳极进行临时保护，在大型河流定向钻穿越

27、段采用牺牲阳极进行加强保护。 根据相关参数计算，干线管道保护共需22座阴极保护站，其中8座与工艺站场结合，14座与RTU阀室结合。2、支线管道保护方案 为确保干线管道阴极保护系统的稳定性及可靠性，支线管道的保护作为一个独立系统考虑。对于单管长度大于20km的支线采用独立的强制电流法保护系统；对于单管长度小于20km的支线，采用牺牲阳极法保护。同时对于特殊地段采用牺牲阳极法进行补充保护。采用强制电流法保护的支线有7条，共设阴极保护站10座，其中与工艺站场合建的有7座，与RTU阀室合建的有3座。,（12）阴极保护,3、储罐保护 对于大型储罐的保护，采取强制电流保护法对储罐外底板进行保护。4、站内区

28、域性阴极保护 区域性阴极保护主要针对干线15座工艺站场内的埋地管道的保护。考虑到牺牲阳极电流不能调节、保护范围小、寿命短且无法更换等缺点。本工程设计推荐采用强制电流法保护方案。,（12）阴极保护,（13）穿跨越工程,（13）穿跨越工程,（13）穿跨越工程,（13）穿跨越工程,（13）穿跨越工程,第三部分 工艺系统,输油工艺 站场工艺 支线设置,管道输送的油品主要为90号汽油、93号汽油和0号柴油。 计算基本参数： （1）设计年输送天数：350天； （2）计算输送温度：10； （3）最小操作压力：0.2MPa；,（1）计算参数,管道顺序输送的批次主要与以下因素有关：罐容； 油罐占地；混油处理费用

29、； 油品降级的贬值损失。输送批次的计算是将以上四种影响因素优化组合的过程。顺序输送的批次越多，所需的罐容越少，但混油量越大，混油损失越大。因此，应从控制混油贬值损失和减少罐容投资两方面着手，找出综合费用最低的平衡点，以此确定管道顺序输送批次。在批次优化中各站的罐容量按照一期2015年所需的罐容考虑。计算基准按照2040个批次进行计算。结合西部管道输送工艺，确定管道的输送批次为30次/年。,（2）输送批次确定,本项目进行了稳态、动态和顺序输送三种计算。稳态计算：根据将来管道可能出现的不同的运行工况进行计算。动态计算：在稳态计算的结果上对停泵、关阀等工况进行了水击模拟，对选用的管线进行校核，对全线

30、的水力系统控制模拟。顺序输送计算：根据批输计划进行运行的模拟。,（3）工艺计算,在稳态计算过程中分兰州咸阳、咸阳郑州和郑州长沙三段进行计算，每段再根据各年的任务输量进行计算。分年计算时，按照每年可能出现的最大、正常、最小输量进行水力计算，计算各站的压力，流量范围，进而确定选泵参数。年输量根据各年的输送油品的柴汽比，按照平均小时输量进行计算。输送批次：30批次/年,（3）工艺计算（稳态计算）,考虑到将来的运行的方便，同时还需保持管道内流量在较小的范围内波动同时，尽量使各分输点错开分输时间。由于此段各分输点的分输量在1630104t/a，则每个分输点的流量控制在150200m3/h之间。,兰郑段：

31、,（3）工艺计算（稳态计算）,郑州至武汉段，因为阳逻油库分输量比较大，当郑州至武汉段沿线分输量较小, 阳逻分输以后还能保持武汉至长沙段管道内输量在武汉泵的适应范围内，则阳逻分输;当郑州至武汉段沿线分输量较大，为保持武汉近站流量保持在一个相对稳定的范围，此时阳逻停止分输，保持下游管道内输量，且满足武汉下游各分输点分输，当下游各站分输量满足以后，关闭武汉下游管道，打开阳逻分输口。,郑长段：,（3）工艺计算（稳态计算）,动态水力分析计算原则1）泵站停电事故工况：对于不可压力越站的泵站，采取全线停输的水击保护程序；对于可压力越站的泵站，采取降量输送的水击保护程序。2）各站场进、出站截断阀和线路截断阀事

32、故关断，采取全线分段停输的水击保护程序。,（3）工艺计算（动态计算）,事故工况保护的范围：,其中，站场截断阀关阀、线路截断阀关闭和发生火灾为全线停输控制；站场停电和泵站停泵分工况可以分别采取降量输送和全线停输程序。管线泄漏可以根据实际情况考虑是否停输。,1）站场停电 2）站场截断阀关闭3）线路截断阀关闭 4）泵站停泵5）发生火灾 6）管线泄漏,（3）工艺计算（动态计算）,通过动态计算的核算，兰郑长段管道设计压力分布图如下：,（3）工艺计算（动态计算）,1）、计算基础,批输工作是在稳态计算的基础上进行的，旨在对站场设备、管道水力及运行控制、操作作进一步确认和完善。根据稳态计算分析和支线设计，各站

33、的分输、注入流量限制见下表,（3）工艺计算 （顺序输送计算）,2）、输送油品批次顺序的确定,管道全线密闭顺序输送0号柴油、90号汽油和93号汽油。在顺序输送中，为减少混油损失，原则上是根据所输油品的物性相接近程度来安排输送次序，但也要考虑批次和柴汽比的情况。因此，根据该管道所输油品的物性和批次优化结果，并考虑柴汽比以及90号汽油和93号汽油的比例（2：1），所以顺序输送计划每两个批次输送0号柴油、90号汽油和93号汽油的合理输油次序安排如下：其中，0号柴油90号汽油为一个批次，0号柴油93号汽油90号汽油为第二个批次。,（3）工艺计算 （顺序输送计算）,3）、批输计划的制定,分输、注入原则：,

34、（1）大部分分输站采取集中分输方式进行分输作业； （2）各站尽量避免同时分输，并尽量使相邻站场相继分输，避免输量变化太大。 （3）各分输站分输时（柴油顶90号汽油界面过郑州时除外）避开混油段，只分输纯净的油品；,（3）工艺计算 （顺序输送计算）,（4）各分输站场分输油品时，必须满足分输流量的限制，以确保分输支线压力安全。（5）咸阳站采取连续注入的方式进行操作。只有当柴油和汽油的混油段经过咸阳站时该站才停止注入作业，而当93号与90号汽油界面过站时，不停止注入，而直接切换为注入90号汽油；（6）郑州站根据下游市场的需求，既要进行分输操作，又要进行注入操作。,（3）工艺计算 （顺序输送计算）,20

35、09年分输计划图,2010年分输计划图,2015年分输计划图,1、与炼厂和销售油库的工程建设界面划分 ： 根据关于兰郑长、抚郑成品油管道工程站库衔接问题协调会议纪要中“炼厂、销售、管道分公司界面分工”的规定。 本工程与炼厂的工程建设界面：炼油企业与管道建设界面在炼油企业围墙外1m。炼化企业负责向管道负责向管道提供计量系统的阀位、流量、压力和温度，所需设施由炼化企业负责建设和管理。 本工程与销售油库的工程建设界面：管道与销售油库的油品交接在流量计后，以流量计下游的阀门法兰外侧为界，计量后的成品油归属大区销售分公司。,（4）输送工艺,2、罐容计算 设置原则：（1）在管道干线的首、末站，注入支线的首

36、站（或末站）设置储罐，以满足管道的安全生产运行。（2）管道干线首站和注入支线的首站（或末站）罐容按照1个批次的输送量确定；管道干线末站罐容：按照管道3天平均输量的确定。（3）管道储罐容量根据管道输量台阶的变化，分期建设。（4）罐容周转利用系数：0.8。,（4）输送工艺,（4）输送工艺,罐容设置,管道全线柴油罐采用内浮顶罐，因为以上站场主要接收炼厂来油后通过储罐再向管道供油，储罐会处于一个频繁装卸的过程，在此过程中，大小呼吸损耗会很严重，采用内浮顶罐比拱顶罐减少收油和储存损耗，对于保护环境起到很大的作用。 而且，就目前资源和市场分析，柴汽比变化频繁，采用内浮顶储罐方便将来运行管理，可以灵活的组织

37、批次。因此，确定柴油罐与汽油罐均采用内浮顶罐，并且在流程设计中考虑柴油和汽油各有互为备用流程。,（4）输送工艺,储罐选型,3、混油计算及处理：,（4）输送工艺,通过计算，在不同任务输量下管道兰郑段到郑州的混油量约为400900m3/界面不等；到长沙的混油量将达到1100m3/界面。 分别在咸阳站设置2000m3和10000m3混油罐各1座，在郑州分输泵站设置5000m3混油罐2座，长沙站设置2000m3 2座，用于储存兰郑长管道干线所产生的混油。,混油处理采用掺混和拔头处理两种方式。 管道在郑州、长沙分别各设有1套混油处理装置，处理能力分别为10万吨/年、5万吨/年。,减少混油采取的措施 （1

38、）合理安排油品输送顺序； （2）优化首站/输入站流程，尽可能减少初始混油量； （3）提高检测元件的精度，及时进行油品切割； （4）控制管道干线流速，避免在下坡段产生不满流； （5）优化站场流程，尽可能减少死油段； （6）分输/注入支线尽量采用专管专用。,（4）输送工艺,4、工艺控制系统： 兰郑长、抚郑成品油管道采用SCADA控制系统，在调度控制中心可对全线进行监控、调度和管理。管道的调度控制中心设在北京，备用调度控制中心设在廊坊。 兰郑长、抚郑成品油管道的自动控制系统以“有人值守，无人操作”为目标。据此，确定管道工程的主、辅系统的控制范围、控制等级和控制原则。 本工程自动控制系统的ESD系统分

39、为设备单体、站场和全线三级，全部由调控中心控制；兰郑长段管道全线ESD分为兰州咸阳、咸阳郑州和郑州长沙三段控制方案；各个工艺站场根据ESD事故级别采取不同的控制程序。,（4）输送工艺,对咸阳输入站和郑州分输泵站出站的流量进行控制；对减压站进站的压力进行控制；对兰州首站和中间泵站出站的压力进行控制；对长沙末站进站的压力进行控制；对分输支线出站的流量进行控制。同时通过模拟仿真软件对全线压力进行监测。 兰州首站出站、中间泵站进出站、长沙末站和分输站进站设置水击泄压设施，进行水击超前保护。,（4）输送工艺,5、管道的适应性： 根据目前管道的管径、站场位置以及泵等设备要求确定管道的最大输量。同时根据目前

40、混油产生的临界雷诺数泵的流量范围反算管道的最小输量。,（4）输送工艺,2. 站场工艺,2. 站场工艺,兰州首站,接收兰成渝兰州首站北滩油库来油增压外输；发送清管器；压力泄放等。,咸阳输入站,具有清管器收发、油品注入、油品存储、油品倒罐、压力泄放、同时还兼顾把兰州来油和庆阳石化以及长庆石化来油重新组织批次功能。,郑州分输泵站,具有增压外输、清管器收发、油品存储、油品倒罐、油品分输、混油处理、压力越站、压力泄放、接受锦郑管道和兰郑段来油重新组织批次向下游输送功能。,2. 站场工艺,主要工艺设备选型：输油泵： 水平中开式离心泵具有效率高、维修简单方便等优点，是长输管道普遍采用的泵型，因此本工程输油主

41、泵全部采用水平中开式离心泵。,2. 站场工艺,球阀： 进、出站ESD紧急截断阀和全越站球阀，推荐采用进口产品。其他站内球阀，压力等级CLASS150的阀门，采用国产球阀；压力等级CLASS900的阀门，采用进口球阀；压力等级CLASS600、CLASS300的阀门，公称直径16，采用进口球阀，公称直径16，采用国产球阀。,非标设备 根据目前国内技术状况和近年来在成品油和原油输送管道上取得的相关经验，所有过滤器和收发球筒的快开盲板国外引进。 对于接管直径较大、压力超过10MPa、接管公称直径大于DN400的过滤器和公称直径大于DN500的绝缘接头，整体国外引进。 对于其他一些非标设备和管件，在保

42、证质量的前提下采用国产产品。 另外，对于接管直径较大的过滤器，为了增大过滤面积、方便清洗滤芯采用卧式结构。对于接管直径较小的过滤器，仍采用立式结构。,2. 站场工艺,3、支线的设置,3、支线的设置,第四部分 自动控制,SCADA系统 站控系统,利用已建北京主调控中心和廊坊备用调控中心进行软件、硬件的扩容。在成品油管道干线站场的首站、分输站、分输泵站、输入站、末站及支线的油库分输计量站，分别设SCADA站控系统（SCSStation Control System），在分输阀室、远控线路截断阀室、独立阴保站设置远程终端单元（RTURemote Terminal Unit）。在输油分公司设区域显示终

43、端。,1、SCADA系统,1、SCADA系统,SCADA系统结构框图,1、SCADA系统,SCADA系统采用全线调控中心控制、站场控制和就地控制的三级控制方式。 第一级：调控中心对全线进行远程监控、统一调度管理，实现管道批量计划、批量跟踪、顺序输送、泄漏检测、全线紧急停车ESD及水击保护、输油泵运行优化、输油泵故障诊断及分析等功能。 第二级：在各个站场设置站控系统（SCS），在分输阀室、远控线路截断阀室独立阴保站设置远程终端单元（RTU），对站场及阀室的工艺变量及设备运行状态进行数据采集、监视控制及联锁保护。 第三级：就地控制系统对工艺单体或设备进行手动就地控制。,1、SCADA系统,调控中心

44、的主要任务是通过各站的站控系统或远控线路截断阀室、分输阀室、独立阴保站的RTU完成对该管道进行数据采集、数据处理及存储归档、控制、故障处理、安全保护、报警等任务，同时完成批量计划、批量跟踪、顺序输送、泄漏检测、全线紧急停车(ESD)及水击保护、输油泵运行优化、输油泵故障诊断及分析、仪表故障诊断及分析等功能。,2、站控系统,站控系统按“远程控制，无人操作，有人值守”原则进行设计，站场设置日常监护和管理人员，SCS能自动处理并维持生产过程及设备在预定的运行状态。 SCS应具有良好的可操作性、可维护性及可扩展性。 针对咸阳、郑州、长沙站设有占地面积较大的罐区，由于检测控制的参数区域性强，区域性参数数

45、据量大并比较集中的特点，站场的站控系统网络结构采用分布式控制系统。降低系统的成本，减少信号传输电缆数量。 其他各个工艺站场，信号传输采用点对点传输方式。 SCS设有计算机网络系统和人机接口操作设备，以实现站内工艺过程的自动监视和控制，一旦数据通信系统或调控中心的SCADA系统故障，SCS能自动地从调控中心远程监控切换到站场自动控制状态，并独立承担对该站场的控制工作，保证该站场工艺过程按预定的设定程序运行。,第五部分 通信系统,光通信系统 站控通信,1、光通信系统,干线管道同沟敷设1根硅芯管，同时采用气吹法敷设24芯管道光缆。28条管道支线，也采用光通信方式。 光通信系统采用基于MSTP的光传输

46、设备，支干线共设置68座光通信站（干线45座、支线末端20座、阀室59座、输油分公司4座），光通信系统采用二层网络结构，分为干线系统和接入层系统，兰郑长段光通信系统干线系统为2.5G，接入层光通信系统容量为155M。系统容量及拓扑结构 兰郑长管道光通信网络分为干线系统和接入系统两部分，干线采用2.5Gbit/s SDH光传输设备组网，接入层采用155Mbit/s设备，整个光通信系统组成一个两层网络。 光通信系统干线部分采用1+1MSP线性保护方式，接入部分采1+0方式。,1、光通信系统,管道支线 兰郑长管道共有15条支线，其中湘潭支线作为光通信干线的延长，将与湘潭支线管道同沟敷设24芯管道光缆

47、，在湘潭末站设置2.5Gbit/s光通信设备。 其余14条支线采用光通信方式与管道同沟敷设12芯光缆，作为接入层，连接到干线光通信系统中。 SCADA数据流向 对所有RTU阀室的SCADA数据，光通信系统同时向两侧邻近的工艺站场配置1条通道，阀室的路由器自动选择一条通道到邻近的工艺站场。数据上传到工艺站场后进入站控系统。 所有工艺站场SCADA数据配置4条通道，2条通道通过锦郑管道通信系统上传至北京主用调控中心和廊坊备用调控中心。另2条通道通过迂回路由到北京和廊坊。,1、光通信系统,VOIP数据 各站语音数据采用带宽共享的方式，兰州郑州和湘潭-郑州共享1条20M的带宽，所有数据在郑州汇聚后通过

48、抚郑管道光通信系统连接到廊坊管道分公司。工业电视 光通信系统将各站工业电视采用点对点透传的方式配置到郑州分输泵站。咸阳输入站、长沙末站与郑州分输泵站之间各配置1条4M电路，其余工艺站场与郑州分输泵站之间配置1条2M电路。 北京主用调控中心、4个输油分公司和郑州分输泵站之间工业电视图像采用点对点透传方式，单独配置一条通道，北京主用调控中心与郑州分输泵站之间配置一条10M电路，4个输油分公司与郑州分输泵站之间配置一条4M电路。,1、光通信系统,局域网业务 企业广域网的的带宽采用共享方式，兰郑长沿线各站分为2个共享段，兰州郑州分输泵站廊坊备用调控中心段共享一个50M带宽，湘潭末站郑州分输泵站段共享一

49、个50M带宽。 管道预警 管道预警单元与预警管理终端之间数据采用点对点透穿方式，每条电路分配6M带宽，预警管理终端与区域预警监控中心之间的数据也采用点对点透穿方式，每条电路占用10M带宽。工业电视 本系统可分为站内本地监控系统和远程监控系统。并以站内本地监控、本地存储为主。无本工程人员驻守的分输计量站视频监控信号可通过光通信系统传至附近的有人站场上进行监控和录像。,2、站场通信,调度及交换系统 本工程采用基于软交换技术的交换系统，在廊坊管道分公司设置中心语音交换设备作为整个调度及行政电话交换系统的控制中心，同时在廊坊管道分公司设置各类应用服务器。 兰郑长管道的4个输油分公司和16座工艺站场设置

50、电话接入设备和IP电话单机，在无人值守的RTU阀室和分输计量站设置IP电话单机，构成IP电话通信网络。会议电视 会议电视系统在廊坊管道分公司原有会议电视系统上进行扩容，增加一个MUC，纳入到廊坊管道分公司构成以廊坊管道分公司原有会议中心为中心会场，以新建输油分公司和郑州分输泵站为分会场。,2、站场通信,应急通信 本工程在15座工艺站场各配置3部防爆对讲机，用于站内管道的应急检修通信。 管道沿线巡检采用公网移动手机和卫星电话相结合的方式，在无盲区地段配置1部公网移动电话，在公网无法覆盖的地段采用卫星电话。备用通信 考虑到SCADA数据和ESD数据的可靠性和安全性，防止“孤岛”现象，本工程在各有人