（一）管道运输设备

1.管道站

管道站又称为输油（气）站，是对沿管道干线为输送油品（油气）而建立的各种作业站（场）的总称，是给液流增加能量（加压）、改变温度、提高液流流动性的场所。按管道站所处位置的不同，可分为首站、末站和中间站；中间站按其设备的不同，又可分为中间泵站、加热站、热泵站、分（合）输站和减压站等。

（1）首站。首站是长输管道的起点，通常位于油（气）田或港口附近。其任务主要是接受来自油（气）田的原油（天然气）或来自炼厂的成品油，经计量、加压（有时还加热）后输往下一站。此外，还有发送清管器、油品化验、收集和处理污油等作业。有的首站还兼有油品预处理任务，如原油的脱盐、脱水、脱机械杂质、加添加剂或热处理等。

（2）末站。末站位于管道的终点，往往是收油单位的油（气）库（如炼厂的原油库）或转运油库，或者两者兼而有之。接受管道来的油（气），将合格的油品经计量后输送给收油单位，或者改换运输方式，如转换为铁路、公路或水路继续运输，以解决管道运输和其他运输方式之间输量的不均衡问题。

（3）中间站。中间站位于管道沿线。中间站的设置一般是根据输油工艺中水力和热力计算，以及沿线工程地质、建设规则等方面的要求来确定的。中间站的主要任务是给油（气）流提供能量（压力、热能），它可能是只给油（气）品加压的泵站，也可能是只给油（气）品加热的加热站，或者是两者兼而有之的热泵站。

2.长输管道

管道运输是借助管道运送气体、液体、固体的运输技术。通常是指长距离输送管道（简称长输管道），主要设备有干管、沿线阀室和通过河流、铁路、公路、峡谷等的穿（跨）越结构物以及管道防腐用的阴极保护设施等。沿线阀室是必要时为截断流体、进行相应作业而设置的。长输管道沿途每隔一定距离设有截断阀，阀门设在地下阀井或地上阀室；大型穿（跨）越结构物两端也必须设截断阀，以便发生事故时可及时截断管内的流体，防止事故扩大，组织抢修。为防止土壤对管线的腐蚀，管外都涂有防腐绝缘层，并加以阴极保护等防护措施。管道通常按管径大小区分，但由于管道的普及性较差，尤其是线路专用性极强、网络性较差，加上运输量的弹性较小，管径的大小更多取决于需求的大小，因此目前还没有比较明确的标准。

管道按所输送的物品形态不同，可分为油品管道、气体管道和固体料浆管道三类。输油管道管径从几百毫米到1 220 mm不等，输气管径从几百毫米到1 420 mm不等，输煤管道管径从几百毫米到1 220 mm不等。我国目前的管道主要是油品管道和气体管道。

传统的管道运输常见于城市生活和工业生产的自来水输送系统、污水排放系统、煤气或天然气输送系统及工业石油输送系统等。新兴的管道运输，主要指用管道来输送煤炭、矿石、邮件和垃圾等固体货物的运输系统。在一些国家里，管道运输已成为一个独立的交通运输部门——管道运输业。

管道运输是一种理想的运输技术，它把运输途径和运输工具集中在管道中，具有许多突出的优越性：

首先，管道运输是一种连续运输技术，每天24 h都可连续不断地运输，效率很高；

其次，管道一般埋在地下，不受地理、气象等外界条件限制，可以穿山过河，跨漠越海，不怕炎热和冰冻；

再次，管道运输的环境效益好，封闭式地下运输不排放废气粉尘、不产生噪声，减少了环境污染；

最后，管道运输投资少，管理方便，运输成本低。据计算，建设一条年运输能力为1 500万t煤的铁路，需投资8.6亿美元，而建设一条年运输能力为4 500万t煤输送管道只需1.6亿美元。管理人员也只有铁路运输的1／7。管道运输的成本一般只有铁路运输的1／5，公路运输的1／20，航空运输1／66。

（二）管道运输方式

运送固体货物的管道运输，一般有以下几种方式。

1.水力管道运输

把需要运送的粉末状或小块状的固体（一般是煤或矿石）浸在水里，依靠管内水流浮流运行。管道沿线设有压力水泵站，维持管内水压、水速。管道起点设有调度室，控制整个管道运输。终点设有分离站，把所运货物从水中分离出来，并进行入库前的脱水、干燥处理。这种水力管道运输的缺点是固体货物损耗较大，管道磨损严重，一些不能同水接触的货物受到限制。

2.水力集装箱管道运输(www.daowen.com)

运输原理同水力管道运输一样，不同的是预先用装料机把货物装在用铝合金或塑料制成的圆柱形集装箱内，然后让集装箱在水流中运行。管道终点设有接收站，用卸料机把货物从箱内卸出，空箱从另一管道回路送回起点站。优点是货物和能源消耗以及管道磨损都比较小。

3.气力集装箱管道运输

同水力管道运输的主要区别是用高压气流代替高压水流，推动集装箱在管内运行。由于气流压力较大，集装箱大小和管道直径配合适宜，箱体沿管道壁顺气流运行，运输速度可达20～25 km／h。管道两端设有调度室、装卸货站，用电子技术自动控制。气力集装箱管道运输除了用来运输矿物、建筑材料外，一些国家还用来运送邮包、信件和垃圾。主要缺点是动力消耗太大，集装箱耐压技术要求高。

4.真空管道气压集装箱运输

在管道两端设立抽气、压气站，抽出集装箱前进方向一端的空气，在集装箱后面送入一定气压的空气，通过一吸一推，使集装箱运行。对箱体和管壁的光滑度、吻合度要求较高，但动力消耗较小。

5.电力牵引集装箱管道运输

不用水流或气流推动箱体，靠电力传送带或缆索牵引集装箱在管内的水中漂浮前进。这种方法由于管道不承受压力，可用廉价材料制作管道。

从19世纪中叶起，汽油机、柴油机等新式机器出现，世界对于石油和天然气的开采量增加。这时运输石油的主要工具是船舶，有时也用马车、汽车、铁路。这种运载方式不仅费时费钱，而且很不安全，有发生火灾的危险，为改变这种状况，一些人提出采用管道运输的方法。刚开始，人们用铸铁管道做输油管，但由于漏油量太大而未能得到实际应用。1895年，质地较好的钢管生产出来了，再过几十年，修管道所遇到的技术难题也被一一攻克，铺设大量的输油管道条件已经成熟。随着汽油机、压气机的出现，管道中石油的流动也获得了动力推动，石油管道开始普及。世界上第一条实用运输管道，是美国于1957年在西弗吉尼亚州建成的水力输煤管道，全长110 km，管道直径254 mm，每年运输100万t煤。经过30年的发展，管道运输已成为工业国家重要的运输技术，用以运输各类矿物、煤炭、石油、天然气、工农业产品、邮包、信件和垃圾等。

如今管道不仅能在地面上修建，而且可以铺设于河底、海底，或者遇水架桥，不受地形地貌的限制等优点越来越为各国高度重视，纷纷开始修建管道。管道，作为运输工具中一位姗姗来迟的“小弟弟”，却发挥着越来越重要的作用。

（三）管道运输技术

浆体管道运送是使用最多的管道运输方式。这里介绍三种典型的浆体管道运输技术。

1.精矿浆体管道输送——磁铁精矿管道输送

由选矿厂房选出的精矿浆通过安全筛进行处理，筛下合格粒度精矿浆经过底流泵送入浓缩池进行浓缩，筛出不合格粒度（超过允许上限粒度）精矿浆送入磨机进行再磨，磨好后再通过加压泵返回安全筛进行筛分。对进入浓缩池前和排出浓缩池后的矿浆要进行磁化和脱磁，其目的分别是为了提高其沉降性能和有利于悬浮。浓缩池的溢流水经处理后循环使用，浓缩池的浓缩矿浆经底流泵送入流态化矿仓进行调节，以适应批量输送的需要。当输送系统停机时，流态化矿仓的上清液返回浓缩池。当输送系统开机时，流态化矿仓内沉积的精矿，通过高压水喷嘴重新造浆，其浓度要高于输送浓度，然后排入搅拌槽。同时，在搅拌槽内加入石灰乳和脱氧剂，以保证浆体为碱性（通常要求p H值=10～11），并除去浆体和冲洗水中的游离氧，由搅拌槽排出的矿浆经喂料泵给入安全环管进行一系列检测。当浓度较低时就返回浓缩池，当浓度合格时则直接给入主泵和加压泵，通过管道送往终点流态化矿仓进行调节，以适应批量输送的需要。当输送系统停机时，流态化矿仓的上清液返回浓缩池，不论输送系统是停机还是开机，流态化矿仓内沉积的精矿，均通过高压水喷嘴重新造浆，通过底流经底流泵返回过滤机，浓缩池的溢流水经处理后回收使用或外排。当主泵的压力较高时，则意味着管道结垢或局部有异物沉积，引起管道磨阻损失增大，这时就要在首站泵出口发射清管器，在终端接收清管器，降低管道磨阻损失，恢复常压工作。

2.煤浆管道输送

管道输煤可以是洗煤厂产出的精煤，也可以是煤田产生的原料煤。输送终端可以是其他用户或水运码头（管道运输与水运相结合），输煤粒度取决于用户需要或经济粒度的要求，输送浓度取决于经济浓度的要求。

采出原料煤首先给入缓冲仓，经反击式破碎机进行破碎。然后，再经棒磨机加水细磨，棒磨机排料经泵打入安全筛，筛下合格粒度煤浆流入搅拌槽，筛出不合格粒度煤粒返回棒磨机再形成闭路循环。经搅拌槽调制成比较均匀的设计浓度，再经底流泵给入安全环管并向首站主泵喂料。根据需要再经一个或几个中间泵站加压送到终端搅拌槽，再经底流泵给入热交换器，以提高温度和过滤效果。通过热交换器后再给入过滤式离心脱水机，离心液返回脱水机入口形成闭路循环。脱水机溢流（脱出水）给入浓缩池，经底流泵将煤泥打入板框式压滤机，板框式压滤机的滤液再返回浓缩池形成闭路循环。板框式压滤机的滤饼含水量较高，再经管式干燥机干燥，干燥后水分可降至5%，脱水机的脱水煤含水量可降至15%，然后送入煤场堆存。

3.尾矿浆体管道输送

尾矿浆体管道输送是常见的浆体管道输送。早期的输送浓度较低，随着浆体管道输送技术的发展，为了节水节能，目前的输送浓度已逐步提高到40%～50%。由主厂房排出的尾矿浆一般浓度较低，通过尾矿自流槽给入浓缩池进行浓缩，以提高浓度。底流经打入加压泵，通过尾矿输送管道送往尾矿库。浓缩池溢流水经环水泵返回主厂房循环使用。由于尾矿库筑坝工艺的需要，必须采取高浓度输送中的浓度筑坝措施，即在尾矿库澄清池内适当位置设置泛船泵站，以收回澄清水，澄清水的一部分给到坝上尾矿管，稀释后的中浓度尾矿浆向库内排放，澄清水的其余部分回收使用。根据主厂房生产工艺的不同和尾矿出路的不同，浓缩工艺也多种多样。例如，当生产工艺为阶段磨矿、阶段选择时排出两种尾矿，粗选排出尾矿粒度较粗、浓度较高，精选排出尾矿粒度较细、浓度较低。实行分而治之的浓缩工艺，即将粗尾矿排入一级浓缩池，其排矿浓度高于设计浓度；细尾矿排入二级浓缩池，其排矿浓度低于设计浓度。两种尾矿在总砂泵站处混合后输出，亦可将粗尾矿直接排入二段浓缩池，细尾矿先排入一段浓缩池，其排矿浓度低于设计浓度，底流再排入二段浓缩池。二段浓缩池为提高给矿浓度的综合尾矿，其排矿浓度为输送浓度，通过总砂泵站输出。两种浓缩工艺各有优缺点。当然，也可采用常见的一段浓缩工艺，对综合尾矿进行一次浓缩处理。当粗料级尾矿用来做建筑材料或坑内矿水砂充填时，要进行单独处理。总之，设计时要根据具体情况确定适宜的浓缩工艺。