石油输油管道有几种(现代输油管道的开始之前)

世界上最早的第一条外输管道,或叫做“长输管道”,是宾夕法尼亚产油区的一部分石油生产商联合建造的“潮水”(TideWater)管道。它建于1879年5月,从宾州的格里维尔到威廉港,全长90英里(约145千米),管径6英寸,日输油能力10000桶(约50万吨/年)。管道翻越了阿列汉尼山脉。但是,也有报道上说:“世界第一条管道干线是1874年建成的从宾夕法尼亚油田到匹茨堡的管线,属于哥伦比亚管道公司。管子直径76.2毫米,全长60英里(约96.5千米),日输能力3500桶(约17.5万吨/年)。”

石油输油管道有几种(现代输油管道的开始之前)(1)

那么,现代输油管道投产之前,原油是怎么运输的呢?

石油发现很早,早在欧洲人踏上美洲大陆之前,印第安人就把池塘水面上漂浮的一层黑色的油收集起来,拿到市场上去换钱。这种油就是我们现在所称的“石油”,据说能包治百病,当成“万能药”来销售。当时,用毯子吸收油。以“美国医用油”的名义出售时,是以瓶子盛装,一瓶油8盎司(注:1盎司约为28.35克)。

随着石油照明用途的发现,生产的新型机械越来越需要润滑油。而当时石油的主要来源,捕鲸和从渗漏中收集石油,根本无法满足需求。

1859年8月27日,美国宾夕法尼亚的油溪(Oil Creek)诞生了美国第一个油田。不到半年,就有了24口生产井。1860年一年,这里产出原油9万吨,1862年产量27万吨。这么多油往哪里放?用什么运输?

最早的储油手段是土油池,就是在井场旁边挖一个坑,让来不及装桶的原油流进土油池存放。最早的盛油工具是装啤酒的木桶。德雷克井出油后,用了一只容积为8桶(约1.1吨)的鲸鱼油油桶当储油罐。

石油输油管道有几种(现代输油管道的开始之前)(2)

美国宾夕法尼亚州德雷克纪念馆复原的美国第一口油井——德雷克井

油溪顾名思义就是一条含油的河,很自然的水路成为主要的运油通道,原油装入木桶,木桶放在平底驳船上,沿溪而下,进入阿历汉尼河,运往匹茨堡。那里有多家炼油厂。驳船成为第一种“长距离 ”运输工具。1861年初,“石油城”一带已有15艘蒸汽船来拖运驳船。丰水期河上船只来往如梭,十分繁忙。枯水期船就不能航行。

各个石油生产商雇用马车,把一桶桶原油运到河边,马车是当时中短途运输的重要工具。早期的马车大多数是两匹马拉的四轮平板车,车上放着盛原油的木桶。后来有了铁制油罐,马车拉的就改成了卧式的油罐。

1865年,铁路修进了油区。初始的铁路运输,是把一桶桶原油直接码放在平板车上拉走。后来出现了专门的“油罐车”,是在一辆平板车上安放两只大木桶,原油装在大木桶里运走。1868年出现第一台卧式铁路油罐车,这是现今铁路油罐车的原型,每辆油罐车的容积约为100桶(约13.64吨)。

木桶作为基本的盛油容器,初期没有统一的规格,大小不等,大的有50加仑的,小的只有30加仑。1860年,宾夕法尼亚罗斯维尔的埃格赫特 (M.C.Eghert)博士和石油溪的20家石油生产商提出,按桶来出售原油,桶应该有标准,主张按每桶40加仑,外加2加仑作为对买方的优惠,即每桶为42加仑。后来1870年,洛克菲勒成立标准石油公司,大批量使用自己制桶厂专门生产的“标准”油桶。石油生产商协会采纳了这个标准。得到美国国会批准并沿续下来。

桶作为石油计量单位,是历史沿革的结果

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标准确立后原油交易时,石油按桶计量效率极高,直接清点桶数即可。

由于桶的容积是固定的,因此:1 桶=42 加仑(美制) =158.97升。美制1加仑=3.785升,英制1加仑=4.546升。但是和质量单位的换算就涉及到原油密度了。换算公式为:1 吨原油相当的桶数=1/ρ*6.29 桶(油)(ρ为原油密度)。

石油的计量单位用桶而不用吨,主要原因是技术操作上的方便。因为针对油料物资特别是原油这样批量惊人的流体货物,在计量操作中,是要先测量体积(来自液面深度 储罐或船舱设计数据),再取样品回到实验室里,静置稳定以后测定密度,修正误差之后方可得到正式的质量数据。

正式的商检报告快的话一周,慢的话两个月才能交到用户手中。商业运作当中物流和资金流都是等不起这个时间的。因此采用体积计量数据进行交割是不得已的办法。

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早期的输油管道所用材质可能为木制、竹子

在油区里用马车拉运原油,从井口拉到河边,每桶的运费高达2.5~5美元。怎么把这笔运费节省下来呢?

有一个采油生产商,名叫赛缪尔·范·赛克尔(Samuel Van Syckle),在油区里铺设了第一条管道来输油。这是用螺栓把一根根2英寸(约5.08厘米)直径的熟铁管连接起来,从皮托尔镇(Pithole City)到米勒农场火车站,全长5英里(约8千米),埋入地下2英尺(约0.5米)深。首站上用2台蒸汽机带动的泵压送,日输油量800桶(约 40000吨/年),每桶油的运费才l美元。于是,油田上很快铺满了集输管道。

也有资料上说,1863--1865年运油最便宜的是木制管道。

其实,中国人早在1000多年前在四川自流井地区就已经使用竹、木管道来输送天然气和卤水。这种管子叫“笕”或“枧”。中间挖空的竹子或木头,外面缠上竹篾条,用桐油和石灰把缝隙涂上,作为连接、加固和防止渗漏。

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1866年,埃德温德雷克(Edwin Drake,前排右侧戴礼帽者)站在油井机房和井架旁边。

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