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2016年2月14日 ⁄ 油里油气 技术进展 ⁄ 评论数 1+ ⁄ 被围观 +

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     “十二五”期间,中国石油油气管道建设成就举世瞩目。高质量建成西气东输二线、西气东输三线西段、中缅油气管道等一批精品工程,基本形成四大油气进口战略通道,以及横跨东西、纵贯南北、覆盖全国、连通海外的油气骨干管网格局。短短5年间,新增油气管道2.5万公里,总里程达9.6万公里,覆盖全国31个省区市,有力带动沿线地区社会经济发展,惠及近10亿人口。

  实践证明,每一次跨越式的大发展,都源于科技进步。5年来,中国石油全力推进大输量天然气管道建设技术、油气管道装备国产化、天然气液化及接收工程技术等重大科技攻关,打破国外技术垄断,有力支撑西二线等多个重大工程建设,实现了我国管道建设从追赶到领跑世界的历史性跨越。


       1.大功率压缩机组国产化

      大功率压缩机组被称为天然气长输管道的心脏,长期以来,只有美国、英国和德国的大型企业能够设计制造和总成。中国石油联合国内骨干企业共同攻关,全面实现20兆瓦级电驱压缩机组、30兆瓦级燃驱压缩机组和大口径全焊接球阀“三大件”国产化。目前,国产20兆瓦电驱压缩机组已在西二线、西三线规模应用,30兆瓦燃驱压缩机组在烟墩站投产,国产大口径全焊接球阀全面替代进口。

      2.非开挖穿越技术

建立以水平定向钻、盾构、顶管为核心的非开挖穿越技术体系,克服高难度水文地质条件下管道穿越难题,不断挑战穿越极限,向长距离大口径复杂地质穿越持续纵深。近3年来,定向钻穿越连创7项世界新纪录。其中,2015年1月29日,中国石油施工队伍在如东—海门—崇明岛输气管道工程长江定向钻穿越中,创造610毫米管径、长度为3440米定向钻穿越的世界纪录。

  3.全自动焊接技术

  我国长输油气管道朝高钢级、大口径、高压力方向快速发展,对管道工程建设要求越来越高,全自动焊接技术全面应用是必然趋势。中国石油持续升级全自动焊接配套技术装备,国内首次实现管道焊缝自动跟踪。2013年,在西三线西段3标段265公里的0.8设计系数试验段上,推广应用全自动焊接技术,以日焊接62道口创下国产全自动焊接的纪录。

  4.机械化防腐补口技术

  研发机械喷涂液体聚氨酯、中频辅助加热热收缩带两种管道防腐补口新工艺,开发无溶剂聚氨酯涂料、环保除锈、中频加热、红外加热等配套施工装备,制定相应的施工标准规范,建成标准化施工机组,并成功应用于西三线西段等管道工程,防腐补口质量更加稳定,作业效率提高一倍,最大限度消除人为因素影响,实现了管道防腐补口从人工向机械化的大转变。

  5.X80钢管国产化

  中国石油联合国内科研院所和骨干企业共同攻关,全面实现X80钢国产化,仅用4年时间就超过国外20多年的发展历程。西二线干线全部使用国产X80钢管,X80用钢量、工程量全球最大。与X70钢管比,X80钢管管壁更薄、耐压力更强,可大幅提高输量、降低成本。西二线建设一条X80管道,与建设两条X70管道相比,节省投资130亿元,提高输送效率15%,节省工程用地21.6万亩。

  6.LNG接收站技术

  攻克大型LNG接收站建设、运行等系列技术难题,掌握大容积LNG储罐设计和施工工艺,实现镍9钢、汽化器等材料和设备国产化,成功建成江苏如东、辽宁大连、河北唐山LNG接收站工程。江苏LNG接收站打破世界禁区,在细粉砂特殊地质区建成世界第一个离岸式10万吨级LNG海港,建成世界上最长的LNG卸载栈桥、停靠世界最大LNG船的专用码头和跨海输气管线。

 

    中国管道新技术领跑世界,科技挺起国家能源动脉脊梁。

  输量天然气管道建设技术,实现神州大地“气”吞万里如虎。西二线堪称我国油气管道建设最大的手笔,引领我国天然气管道建设进入“高钢级、大口径、高压力”时代。但在筹备之初,我国X80高强度钢材和大口径钢管的制造和应用都还是空白。

  没有比人更高的山,没有比脚更长的路。中国石油无惧艰难,联合国内九大钢铁企业和五家钢管制造企业共同攻关,仅用4年时间就超过国外20多年的发展历程,实现X80钢及五大类9项系列产品全部国产化,我国冶金技术、制管技术及管件生产技术由此完成漂亮的“三级跳”。

      据统计,西二线共使用国产X80钢434万吨,是过去20年全世界已用X80钢总量的2.5倍。与建设两条X70管道相比,节省投资130亿元,提高输送效率15%,节省工程用地21.6万亩。

  磨砺科技利器,中国石油不断攻克世界级难题。中缅油气管道途经云贵高原的高地震烈度区、高地应力区和高地热区,沿线地质灾害严重,曾被国外同行喻为“不可能建设的管道项目”。中国石油成功组织研发了X70大变形钢,解决高地震烈度地区管道建设难题。在此基础上,又成功研发X80大应变钢,打破了欧美日等国对这个产品的长期垄断,应用于西三线东段滑坡、崩塌等地质灾害易发区,有效提高管道抗地质灾害能力。

  唯创新者进,唯创新者强,唯创新者胜。

      当前,中国石油正在攻关“第三代大输量天然气管道工程关键技术”,持续抢占油气储运技术制高点。已经完成X90钢管的小批试制,可使我国管道年输量由西二线的300亿立方米提高到中俄东线天然气管道的450亿立方米;开发了X80钢级、1422毫米钢管,国际上首次采用天然气进行管道全尺寸爆破试验;完成我国0.8高强度设计系数的工业化应用,在西三线西段成功应用265公里,节约钢材1.26万吨……科技创新推动我国油气管道建设不断迈向新高度。

  油气管道关键装备国产化是工业自立、民族自强的必由之路。在我国天然气长输管道领域,20兆瓦电驱压缩机、30兆瓦燃驱压缩机及大口径全焊接球阀堪比“两弹一星”。“十二五”期间,中国石油联合国内骨干企业共同开展技术攻关。去年12月,随着我国首台30兆瓦国产燃驱压缩机组在西三线烟墩压气站点火测试一次成功,我国天然气长输管道三大关键设备全部实现国产化,从此打破长期依赖进口的被动局面,推动中国油气管道建设工业全面升级。

  国产化不仅推动管道建设上水平,更带动民族工业大发展。截至目前,中国油气管道关键设备国产化率已达90%,投资节约20%以上,为提升国家工业体系水平、保障我国能源安全做出重大贡献。同时,有力带动国内冶金、机械、电子等相关产业发展升级,促进中国制造走向世界。

  今天,中国管道与中国高铁同创“中国名片”,技术水平国际领先。2010年以来,中国石油油气储运技术两次摘得国家科技进步一等奖桂冠。未来,中国石油将继续推动油气储运技术进步,为战略通道和油气骨干管网完善、“一带一路”建设插上腾飞翅膀。

 

    亮点技术: 

  高钢级大口径天然气管道建设技术

  形成X80钢级管道断裂控制、大口径厚壁焊管和管件制造等配套技术,攻克X90/X100钢级管材研制关键技术,建成国内第一个全尺寸管道爆破试验基地,并成功开展X80钢级、1422毫米管道爆破试验。

  在国内,首次将设计系数从0.72提高至0.8,建成265公里示范工程;掌握了基于应变的管道设计技术,解决了西二线、西三线、中缅等管道工程地质灾害地区建设难题。

  创新高钢级大口径管道机械化焊接、防腐、穿越等施工工艺,实现管道施工装备的国产化、配套化、系列化,大幅提升施工效率与质量,降低工程建设成本。

  这些技术保障了西气东输二线、三线、中亚、中缅等重大工程建设,实现了我国油气管道建设从追赶到领跑的技术跨越。

  油气管道安全运行保障技术

  首创双控制中心独立运行模式,实现超过5万公里油气管网的优化输配,管网负荷路由优化率达到95%。自主研发油气管道仿真RealPipe系列软件,在油气调控中心及秦沈线、漠大线等多条管道上实现应用。研制成功新型纳米降凝剂和缓蚀型天然气减阻剂,并在多条油气长输管道和油田集输管道上应用。基于负压波的管道泄漏监测技术全面推广,基于相干瑞利的光纤预警技术取得重要突破。以三轴高清漏磁检测评价技术、超声导波检测技术及阴极保护数值仿真技术为代表的系列检测维护技术全面应用,保障在役管网的安全运行。这些技术,有力保障了集团公司油气管网安全、高效运行。

  油气管道关键装备及软件国产化

  实现了20兆瓦级电驱压缩机组、30兆瓦级燃驱压缩机组,40-56英寸600磅级、900磅级全焊接球阀,2500千瓦级输油泵机组,旋塞阀、止回阀、强制密封阀、泄压阀、调节阀、调压装置等7种阀门,电动、气液、电液3种阀门执行机构,以及天然气超声和涡轮流量计,快开盲板等六类19种站场关键设备的国产化,以及油气管道SCADA系统软件国产化,达到国外同类产品先进水平。国产化装备已经在西气东输二线、三线、庆铁四线等工程中得到规模应用,可节约采购成本20%以上、运行成本30%以上。油气管道关键设备及软件的国产化不仅彻底摆脱了国外垄断,而且实现了自主化、替代化,大幅提升了我国油气管道行业的技术水平,推动了国内机械、电子等行业的技术进步。


  天然气液化及再气化技术

  自主开发了国际先进的双循环混合冷剂液化工艺技术和多级单组分循环制冷工艺,实现了冷剂压缩机、BOG压缩机、冷箱、DCS控制系统、低温阀门等一系列关键设备国产化,掌握了建造20万立方米LNG储罐的设计和施工技术,具备建造单条生产线年550万吨及以下天然气液化工程、单体LNG储罐20万立方米及以下接收站工程能力,并成功建成陕西安塞、山东泰安、湖北黄冈液化工程和江苏如东、辽宁大连、河北唐山等LNG接收站工程,打破了国外技术垄断。据初步评估,国产化装备比国外进口装备可节省投资约20%以上,缩短生产周期2个月以上。这项技术打破了国外技术垄断,填补了国内空白,使中国石油成为全球第四家掌握大型LNG液化技术的公司。

 

  权威点评:  

  中国工程院院士黄维和:创新驱动管道建设大发展

  “十二五”期间,我国油气储运主体技术实现新跨越,攻克X80钢级管道断裂控制等重大工艺技术,形成高钢级大口径管道机械化施工成套装备和技术体系,应用于西气东输二线、三线西段等工程,大幅度提高施工效率和质量。

  建成大型复杂油气管网集中调控和基于风险预控的管道完整性技术体系,实现超过5万公里管网的优化输配,有力保障中国石油油气管网安全高效运行;20兆瓦电驱及30兆瓦燃驱压缩机组、大口径球阀、SCADA系统等关键装备实现国产化,核心装备国产化率达到90%以上,降低了工程投资,支撑了民族工业的发展;攻克天然气液化工艺,具备20万立方米LNG储罐建设能力,保障我国LNG业务快速发展;X80钢级、1422毫米大口径管道建设技术取得重大突破,为中俄东线天然气工程建设做好了技术储备。  

  中国工程院院士李鹤林:科技筑就世界管道丰碑

  “十二五”期间,我国油气储运领域最突出的成果,是西气东输二线、三线管道工程。这两条管线在国际上,首次在12MPa设计压力下大规模采用X80高强度管线钢管,创下国际国内管道建设众多纪录,堪称世界油气管道建设史上的丰碑。

  中国石油组织相关科研院所和企业,研究解决了X80高钢级焊管制造和应用技术,实现X80焊管的大规模国产化,打破国外高钢级大口径焊管的技术垄断,带动了国内管线钢、焊管制造技术和装备的整体进步。自主建设了国内第一个全尺寸爆破试验场,在国际上首次开展了X80钢级、1422毫米、12MPa压力的天然气管道爆破试验。形成了天然气管道延性断裂的止裂控制、高寒地区站场焊管和管件的低温脆断控制、强震区和活动断裂区管段的应变控制技术,支撑了多项重大管道工程建设,引领长输管道发展方向。

 

      创新感悟: 

  管道建设项目经理部:创新不懈,引领行业进步

  “十二五”期间,在集团公司的统一组织领导下,我们依托“西气东输二线工程关键技术研究”“第三代大输量天然气管道工程关键技术及装备国产化研究”等重大科技专项,以重大油气管道工程建设需求为引领,大力实施科技创新,全面推动我国高钢级管材、国产压缩机等管道建设相关材料设备研发进程,取得多项创新成果。

  科技创新,永无止境。“十三五”,我们将以“持续领跑世界管道建设技术”为己任,加快第三代大输量天然气管道工程关键技术及装备国产化重大科技攻关,为管道工程建设降本增效、管道技术持续领跑再立新功。 

  管道工程有限公司:勇于超越,劲舞设计龙头

  “十二五”期间,我国管道设计实现了从1016mm、10MPa、X70、单管输量年120亿立方米到1219mm、12MPa、X80、单管输量年300亿立方米的跨越,完成了从单管设计向管网优化设计的实质性转变,实现油气管道多管并行敷设,安全平稳输送。

  随着油气管道建设不断升级,仅靠引进消化吸收已不能满足工程需求,必须加强自主科技创新。我们将继续以“第三代大输量天然气管道关键技术攻关”课题为基础,坚持科技创新引领技术发展,为我国油气管道建设始终领跑世界做出新的贡献。

 



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该日志由 油里油气 于 2016年2月14日 发表在 技术进展 分类下
关键字: 中国石油  储运  管道  
 
 
 
目前有 73+ 人访问,有 1+ 条评论! 感谢支持!
  • 路人  路人 :2016-2-16 19:24:07  @回复
  • 这些年,中国油气储运工程技术追赶世界先进水平确实很快,列举的都是事实;但要说“领跑”,不敢苟同,真正领跑,还需要时日。
 

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