續(xù)理

中石油管道局專家委員會秘書長

當(dāng)前，中國從鋼材冶煉、管材及管道元件、 施工裝備的制造到集成化撬裝式泵站設(shè)備研制、壓縮機國產(chǎn)化以及現(xiàn)場施工安裝技術(shù)、焊接技術(shù)等都得到了前所未有的發(fā)展�，F(xiàn)已擁有了先進的管道設(shè)計、施工、運行和維修的成熟經(jīng)驗，躋身于世界管道大國。

但要真正成為全球管道建設(shè)水平的領(lǐng)跑者，仍然任重道遠。需要冷靜分析我們與國外的差距，更好的確定未來技術(shù)進步和攻關(guān)的方向。

國外管道技術(shù)的發(fā)展特點

到新世紀初，全世界油氣管道干線長度已超過230 萬km，其中美國的輸油管道達到29萬km，輸氣管道30萬km。有如下幾個特點：

1、管徑大。國外干線天然氣管道直徑一般在1000mm 以上，例如前蘇聯(lián)通往歐洲的干線天然氣管道直徑為1420mm，著名的阿意輸氣管道直徑為1220mm。

2、輸氣壓力高。 西歐和北美地區(qū)的天然氣管道壓力普遍都在10MPa 以上，阿意輸氣管道最高出站壓力達21MPa（穿越點處），挪威Statepipe管線輸氣壓力為13.5MPa，新近建成的Alliance管道最大許用運行壓力為12MPa。

3、廣泛采用內(nèi)涂層減阻技術(shù)。為提高輸送能力，國外的輸氣管道一般都采用內(nèi)涂層技術(shù)，采用內(nèi)涂層后一般能提高輸氣量 6 % ～10%，同時還可有效地減少設(shè)備的磨損和清管次數(shù)，延長管線的使用壽命。

4、管材性能好。 國外的制管技術(shù)發(fā)展較快，都在提高管道韌性、增大壁厚等方面有所改進， X100級、 X120級管材都有，而且已投入試驗和運行。

5、調(diào)峰技術(shù)完善。為保證可靠、安全、連續(xù)地向用戶供氣，發(fā)達國家都采用金屬儲氣罐和地下儲氣庫進行調(diào)峰供氣。季節(jié)性調(diào)峰主要采用孔隙型和鹽穴型地下儲氣庫，而日調(diào)峰和周調(diào)峰等短期調(diào)峰則多利用管道末端儲氣、地下管束儲氣來實現(xiàn)。天然氣儲罐以高壓球罐為主，國外球罐最大幾何容積已達5.55萬立方米。

6、 壓縮機組功率普遍提高。國外長輸管道的壓氣站廣泛采用回?zé)嵫�環(huán)燃氣輪機，用燃氣輪機提供動力或發(fā)電。干線輸氣管道壓縮機組普遍采用大功率，例如俄羅斯Gazprom 天然氣公司壓縮機站單套壓縮機平均功率都在10MW 以上，歐美國家也是如此，像美國通用電器公司（GE）生產(chǎn)的MS300 型回?zé)嵫�環(huán)式燃氣輪機額定功率為10.5MW， LM2500 型功率為22MW， MS5000 型為24MW。

采用燃氣輪機回?zé)嵫�環(huán)及聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)能收到很好的節(jié)能效果，如著名的阿意輸氣管道對Messina 壓氣站的燃氣輪機組進行改造，采用回?zé)崧?lián)合循環(huán)系統(tǒng)后，每臺燃氣輪機的綜合熱效率由原來的36.5％上升到 47.5％。國外還廣泛采用壓縮機的機械干密封、磁性軸承和故障診斷等新技術(shù)，不僅可以延長軸承的使用壽命，取消潤滑油系統(tǒng)，降低壓縮機的運行成本，而且還可以從根本上提高機組的可靠性和完整性。

7、管道施工技術(shù)不斷進步。主要表現(xiàn)在新 的、適宜于管道建設(shè)的設(shè)備和機具及施工技術(shù)不斷有新的突破，而且在功能細分上、幾乎每一種施工設(shè)備和機具都有改進。例如，國外將巖石開溝機小型化，機體寬度只有1.8m，可以在溝下開溝作業(yè)，并且能將巖石粉碎以便回填時使用；定向鉆的綜合配套鉆具多樣化，令人目不暇接，并且有盾構(gòu)機頭或正擴鉆頭直接與穿越管道相連，進行穿越施工。對于每種不同的地質(zhì)條件，都有相應(yīng)的鉆具配套和工藝。凍土地帶、山區(qū)、熱帶雨林等也都有相應(yīng)先進的施工裝備與技術(shù)。

8、地質(zhì)勘探技術(shù)不斷深化。國外在長輸管道建設(shè)中，其地質(zhì)勘探技術(shù)也在不斷深化，采用了多樣地球物理勘探技術(shù)，使地質(zhì)勘探更為精準，施工有切實保障。

上述8個方面，中國長輸管道建設(shè)中已有實現(xiàn)和應(yīng)用；有的已列入待建管道的建設(shè)計劃。

差距和努力的目標

總的看，中國的管道建設(shè)已基本達到了國際先進水平的要求，差距幾近于無，在某些方面我們還走在了前邊。如X100 級鋼管也有了產(chǎn)品；西氣東輸二線管道直徑達到了1219mm，輸送壓力已達12MPa；正在建設(shè)的西三線準備對X90～X100鋼級的管材進行試驗和短距離的敷設(shè)；準備建設(shè)的西四線、西五線將采用直徑1422mm、鋼級X80鋼管，輸送壓力為 12MPa。在這些工程建設(shè)中引進和自主研發(fā)大量的新技術(shù)，必將成為世界管道建設(shè)新技術(shù)的展示舞臺。但在細微之處，仍然存在如下一些差距。

1、施工與設(shè)計規(guī)范方面的差距。

中國的管道建設(shè)是以歐美管道建設(shè)水平為樣板，建設(shè)標準是從美國的ASME、 ASTM、 API 等標準轉(zhuǎn)化而來，局部參照了俄羅斯、日本、德國等標準。美國的長輸管道是以ASME B 31.4（液態(tài)烴和其他液體管線輸送系統(tǒng)）、 ASME B 31.8（輸氣和配氣管道系統(tǒng)）、 ASME B 31.3（工藝管道）為原則性標準，內(nèi)容涵蓋設(shè)計、施工和搶維修；以API 為支持性標準，以ASTM 系列標準為方法標準，形成的長輸管道標準框架。

中國的長輸管道標準在編制過程中經(jīng)歷了歐美標準等同采用、等效采用和修改采用的過程，建立了中國長輸管道從設(shè)計到施工到搶維修的整體過程的國家標準框架，以《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》為基礎(chǔ)，配套壓力管道各項政府法規(guī)和設(shè)計、施工、檢驗、運營及搶維修系列標準，形成了具有操作要求、工序控制、質(zhì)量控制、現(xiàn)場監(jiān)理和竣工驗收等極具有中國特色的長輸管道標準體系。

目前已編制完成的雙語版中緬管道（境外段）施工標準，由參加施工的印度管道公司實施。第一次外國公司在國外施工執(zhí)行的是中國的標準，并且反饋意見良好。

但目前標準中仍然存在不盡人意之處，存在的主要問題是：

（1）設(shè)計與施工標準之間的相互關(guān)系中仍存在有不聯(lián)系、不相關(guān)、總體水平與國際先進水平不一致的地方，如：設(shè)計要求的焊接合格標準是采用JB/T4730—2005《承壓設(shè)備無損檢測》，而施工規(guī)范采用的合格標準為SY/T4109—2005《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》，在管道安裝中產(chǎn)生較大矛盾。

（2）管道穿越的地質(zhì)勘探的設(shè)計勘察要求與施工過程需求的勘察要求不一致，穿越出現(xiàn)問題時，責(zé)任不清，應(yīng)當(dāng)增加物探的相關(guān)內(nèi)容。

（3）無損檢測中如何進一步加強現(xiàn)場金口焊接的質(zhì)量控制也是亟待解決的問題。

（4）試壓過程中是否進行站間的嚴密性試驗，以避免諸如西氣東輸一線、二線出現(xiàn)的投產(chǎn)后可能出現(xiàn)的泄漏事故。

（5）液體管道試壓壓力結(jié)合操作壓力進行管道試壓分段要求等。

（6）在試壓用水條件不具備或在寒冷的冬季如何突破氣壓試壓的禁區(qū)。

（7）目前最新的技術(shù)和科研成果還沒有納入管道標準。有些標準的指標明顯低于國際標準，如管道測徑的指標，國際標準為管道直徑的94%，而國內(nèi)標準僅為 90%。

（8）管道跨越施工規(guī)范內(nèi)容偏于簡單，不能有效地指導(dǎo)施工。

（9）陰極保護的設(shè)計標準沒有進行修訂�，F(xiàn)有的標準仍有許多值得推敲、商榷和需要改進的地方，如防腐補口的剝離強度指標爭議較大，一些標準不能涵蓋現(xiàn)場需要。如此種種，需要我們下氣力改進。但目前標準的編寫一般都是 技術(shù)人員利用業(yè)余時間完成，沒有經(jīng)費，也沒有編寫的工作時間，難以拿出一個高質(zhì)量的標準。應(yīng)重視標準的制定工作，按科研項目對待。

2、施工裝備方面的差距

目前，中國管道建設(shè)中一般裝備都實現(xiàn)了國產(chǎn)化，并且已銷往國外，專用的管道裝備如吊管機、焊接工程車、坡口機、對口器、內(nèi)焊機、雙頭外焊機都可與國外同類設(shè)備相媲美。

但很多方面差距仍然明顯，如管道頂管設(shè)備、盾構(gòu)設(shè)備、定向鉆設(shè)備等技術(shù)水平比較落后。中石油集團公司正重點突破海洋業(yè)務(wù)，準備敷設(shè)深港管道，其中有一段海底管道建設(shè)，但技術(shù)、裝備準備滯后，需加快準備與實施。 ◢

（轉(zhuǎn)載自石油觀察網(wǎng)）

2014年第2期（總第15期）