《管道保護》編輯部：2021年恰逢中俄原油管道運行10周年。在這值得慶賀的時刻，我們專訪了國家管網集團北方管道公司兩位專家，一位是管道完整性管理中心主任陳朋超，他長期從事管道完整性管理和高寒凍土技術研究工作；另一位是負責管道管理運營的大慶（加格達奇）分公司李云超經理。請兩位專家就管道的建設背景、管理難點、重要技術創新向廣大讀者作一介紹。北方管道公司作為項目長單位先后完成了《漠河—大慶輸油管道凍土工程關鍵技術研究》《中俄漠大管道安全運行保障技術應用研究》《中俄漠大雙線相互影響的安全運行研究》等重大科技專項，積累了豐富的理論和實踐經驗，形成了系列成果，有效保障了這條國脈的安全運行。

問：中俄原油管道有什么特點？國家為什么要建設這條管道？

答：20世紀90年代，為保障國家能源安全、緩解海上石油進口風險、填補國內老油田資源供應缺口，我國能源部門開始籌劃建設中俄原油管道。在中國和俄羅斯兩國主要領導人親自推動下，歷經10余年技術攻關，終于建成投運。作為我國四大能源進口戰略通道的重要組成部分，是世界首條穿越不穩定（凍土溫度﹣2℃至0℃）、不連續（島狀分布）多年凍土區埋地管道。管道在我國境內起于漠河，止于大慶，分兩期雙線近距離（10 m）并行敷設，總長度1869 km，輸油能力3700萬噸/年，承擔了我國58%的陸上原油進口重任。截至2020年底，一線和二線共累計輸送原油約2億噸，為保障國家能源安全和民生資源供應做出了突出貢獻。

管道建設的談判異常艱辛。受地緣政治和極端嚴苛的建設運行環境影響，整個談判和技術準備長達15年，直到2009年才得以實現。國家發改委原副主任、能源局原局長張國寶所著《中俄原油管道十五年談判紀實》，以親歷者視角，生動詳盡記述了管道的建設背景和談判過程，對于大家深入系統了解中俄原油管道的前世今生非常有幫助。

問：中俄原油管道所穿越的多年凍土是如何形成的，相比青藏鐵路、青藏公路凍土區工程，有哪些不同特點？

答：凍土是指0℃以下，并含有冰的各種巖石和土壤，它是一種對溫度極為敏感的土體介質。當巖土的溫度降至0℃以下，巖土中水就凍結形成凍土。如果該處地表一年中的吸熱量大于散熱量，冷季形成的凍土在暖季全部融化，為季節凍土。如果該處地表一年中的吸熱量小于散熱量，冷季形成的凍土在暖季不完全融化，年復一年，就成為多年凍土。多年凍土是氣候和地質地理因素綜合作用的產物，在不同尺度地質地理因素的作用下，形成了不同層次的氣候，決定著多年凍土的形成、演變和分布。

青藏鐵路、青藏公路是我國穿越凍土環境的兩大標志性宏偉工程，分別獲得了國家科技進步“特等獎”和“一等獎”。中俄原油管道可以說是我國高寒凍土區工程建設和安全運行的又一豐碑。不同特點體現在以下幾個方面：一是青藏鐵路和公路為高海拔凍土，土壤含水量低，多為少冰多年凍土；而中俄原油管道所經大興安嶺地區水系發達，多為富冰和飽冰凍土，融化或凍結后體積變化差異大。二是青藏鐵路和公路為地上熱源，而中俄原油管道屬于地下熱源，管道敷設于多年凍土上限和季節凍土下限之間，管道內介質正溫輸送（油溫＞0℃，夏季可達16℃～28℃），必須努力降低對凍土環境的影響。三是青藏鐵路、公路為地上工程，而中俄原油管道埋在地下約1.5 m以下，屬于隱蔽工程，除了管道維護及搶修作業難度大，還需要解決管土耦合作用、管道位移檢測監測、生態熱平衡等難題。

問：中俄原油管道在建設運行過程中，面臨的重大技術挑戰和難題有哪些？

答：中俄原油管道是中俄兩國能源合作的橋梁，是我國第一條穿越多年凍土區和原始森林的雙線并行管道，要實現高質量建設和運營，同時確保管道工程與多年凍土、生態環境的和諧共生，面臨的困難和挑戰前所未有。主要表現在以下幾個方面：一是來自多年凍土。中俄原油管道穿越不穩定多年凍土區域441 km，其中強融沉區120 km。大部分地區冬季凍土、夏季沼澤，建設難度空前巨大。投運后，管道近距離雙線正溫運行，熱溫度場交叉疊加，極易造成凍土退化，產生凍脹、融沉、熱熔滑塌等凍土災害和差異性變形。 二是來自極寒環境。中俄原油管道工程沿線極端最低氣溫達﹣52.3℃，屬于極寒生命禁區，全年冰雪覆蓋達7個月之久，常規的管道施工方法和裝備均無法適用。同時，自然和社會依托極端匱乏，途經大興安嶺丘陵地帶，冬天道路積雪厚度達0.5 m以上，管道運行管理、陰極保護、應急搶險等方面均面臨巨大挑戰。三是來自脆弱生態。中俄原油管道工程所經之地，穿越大興安嶺原始森林450 km，大中型河流11次，國家、省市、林業部等各級保護區重疊交錯，魚類、濕地、水源地等各類保護區豐富多樣，途經多處森林公園、濕地公園，管道施工和運行極易造成多年凍土退化及脆弱生態破壞，環保要求極為嚴苛。

問：中俄原油管道創造了連續10年安全運行的優異成績，廣大建設運行人員以及科技工作者為之付出了艱辛努力，請您從科技進步的角度介紹取得的突破和成果。

答：從2007年開始，陸續啟動一批國家、中國石油集團公司和管道公司科研項目，經過10余年持續攻關，形成一套高寒凍土區理論體系和管道設計、施工、運營管理、應急搶險等技術成果。一是首次建立了凍土等效緯度預測預報模型，形成了高溫凍土環境與管道水、熱、力三場多因素耦合作用理論，實現了未來50年中俄原油管道凍土工程地質和管道服役條件變化的預測預報，為中俄原油管道的設計、施工、運維提供理論支撐。二是首創了全生命周期高寒凍土埋地正溫管道結構安全性計算方法和應變分析、凍土區并行管溝精準控制松動爆破、極寒環境焊接工藝和防腐補口、管道融沉防治技術、凍土區陰極保護、管道維搶修等建設與運行系列關鍵技術，在保護生態環境的同時實現了高質量建設運行。三是研發了多年凍土區管道大功率輸油泵機組、管道慣性導航內檢測裝備、管道維搶修用快速防腐層剝離裝備等自主可控的系列核心裝備，實現了高可靠性安全運行。四是創建了凍土區管道地質災害監測預警、凍土災害風險評價、多因素相互作用的管道運行狀態預測等技術和方法，實現了連續10年無事故安全運行。

問：如何評價中俄原油管道的總體技術水平和社會效益？

答：近年來，我國油氣管道建設和運營技術水平穩步提高，中俄原油管道作為典型代表，經過眾多基礎領域科技工作者和管道科技工作者的共同努力和實踐，取得了一些突破，為后期同類和相關領域技術進步提供了借鑒。初步統計，這些年圍繞高寒凍土管道建設運行，已獲國內授權發明專利20余件，形成國際國內及行業標準10余項，發表相關論文150余篇，有力推動了該領域的科技進步。以工程院院士黃維和為首的專家組認為：高寒凍土中俄原油管道所形成的系列關鍵技術，是國際高寒凍土管道工程領域研究的重要里程碑，成果總體達到國際先進水平，其中，高寒凍土環境多因素管土耦合作用理論與多因素相互作用評價和安全預測成果居國際領先水平。

中俄原油管道拓寬了我國管道工程建設邊界，推動了凍土區管道工程、生態保護、裝備制造等領域的技術進步，實現了管道工程與多年凍土、生態環境的和諧共生，為保障國家能源安全和民生資源供應做出了重要貢獻。中俄原油管道也是中俄兩國互利雙贏的典范。這項工程榮獲“國家優質工程獎”，入選新中國成立70周年“百項經典工程”，奠定了我國多年凍土區管道建設運行的技術優勢，被國際同行譽為“國際高寒凍土管道工程領域的重要里程碑”。