續(xù)理

中石油管道局專(zhuān)家委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)

當(dāng)前，中國(guó)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(jī)國(guó)產(chǎn)化以及現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)的管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維修的成熟經(jīng)驗(yàn)，躋身于世界管道大國(guó)。

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(yuǎn)。需要冷靜分析我們與國(guó)外的差距，更好的確定未來(lái)技術(shù)進(jìn)步和攻關(guān)的方向。

國(guó)外管道技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

到新世紀(jì)初，全世界油氣管道干線長(zhǎng)度已超過(guò)230 萬(wàn)km，其中美國(guó)的輸油管道達(dá)到29萬(wàn)km，輸氣管道30萬(wàn)km。有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、管徑大。國(guó)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(dá)21MPa（穿越點(diǎn)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(yùn)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(guó)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(shí)還可有效地減少設(shè)備的磨損和清管次數(shù)，延長(zhǎng)管線的使用壽命。

4、管材性能好。 國(guó)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(jìn)， X100級(jí)、 X120級(jí)管材都有，而且已投入試驗(yàn)和運(yùn)行。

5、調(diào)峰技術(shù)完善。為保證可靠、安全、連續(xù)地向用戶(hù)供氣，發(fā)達(dá)國(guó)家都采用金屬儲(chǔ)氣罐和地下儲(chǔ)氣庫(kù)進(jìn)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(chǔ)氣庫(kù)，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(chǔ)氣、地下管束儲(chǔ)氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。天然氣儲(chǔ)罐以高壓球罐為主，國(guó)外球罐最大幾何容積已達(dá)5.55萬(wàn)立方米。

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

采用燃?xì)廨啓C(jī)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(duì)Messina 壓氣站的燃?xì)廨啓C(jī)組進(jìn)行改造，采用回?zé)崧?lián)合循環(huán)系統(tǒng)后，每臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的綜合熱效率由原來(lái)的36.5％上升到 47.5％。國(guó)外還廣泛采用壓縮機(jī)的機(jī)械干密封、磁性軸承和故障診斷等新技術(shù)，不僅可以延長(zhǎng)軸承的使用壽命，取消潤(rùn)滑油系統(tǒng)，降低壓縮機(jī)的運(yùn)行成本，而且還可以從根本上提高機(jī)組的可靠性和完整性。

7、管道施工技術(shù)不斷進(jìn)步。主要表現(xiàn)在新 的、適宜于管道建設(shè)的設(shè)備和機(jī)具及施工技術(shù)不斷有新的突破，而且在功能細(xì)分上、幾乎每一種施工設(shè)備和機(jī)具都有改進(jìn)。例如，國(guó)外將巖石開(kāi)溝機(jī)小型化，機(jī)體寬度只有1.8m，可以在溝下開(kāi)溝作業(yè)，并且能將巖石粉碎以便回填時(shí)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(jī)頭或正擴(kuò)鉆頭直接與穿越管道相連，進(jìn)行穿越施工。對(duì)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(jìn)的施工裝備與技術(shù)。

8、地質(zhì)勘探技術(shù)不斷深化。國(guó)外在長(zhǎng)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(zhǔn)，施工有切實(shí)保障。

上述8個(gè)方面，中國(guó)長(zhǎng)輸管道建設(shè)中已有實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用；有的已列入待建管道的建設(shè)計(jì)劃。

差距和努力的目標(biāo)

總的看，中國(guó)的管道建設(shè)已基本達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平的要求，差距幾近于無(wú)，在某些方面我們還走在了前邊。如X100 級(jí)鋼管也有了產(chǎn)品；西氣東輸二線管道直徑達(dá)到了1219mm，輸送壓力已達(dá)12MPa；正在建設(shè)的西三線準(zhǔn)備對(duì)X90～X100鋼級(jí)的管材進(jìn)行試驗(yàn)和短距離的敷設(shè)；準(zhǔn)備建設(shè)的西四線、西五線將采用直徑1422mm、鋼級(jí)X80鋼管，輸送壓力為 12MPa。在這些工程建設(shè)中引進(jìn)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(tái)。但在細(xì)微之處，仍然存在如下一些差距。

1、施工與設(shè)計(jì)規(guī)范方面的差距。

中國(guó)的管道建設(shè)是以歐美管道建設(shè)水平為樣板，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是從美國(guó)的ASME、 ASTM、 API 等標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化而來(lái)，局部參照了俄羅斯、日本、德國(guó)等標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)的長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容涵蓋設(shè)計(jì)、施工和搶維修；以API 為支持性標(biāo)準(zhǔn)，以ASTM 系列標(biāo)準(zhǔn)為方法標(biāo)準(zhǔn)，形成的長(zhǎng)輸管道標(biāo)準(zhǔn)框架。

中國(guó)的長(zhǎng)輸管道標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中經(jīng)歷了歐美標(biāo)準(zhǔn)等同采用、等效采用和修改采用的過(guò)程，建立了中國(guó)長(zhǎng)輸管道從設(shè)計(jì)到施工到搶維修的整體過(guò)程的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)框架，以《中華人民共和國(guó)石油天然氣管道保護(hù)法》為基礎(chǔ)，配套壓力管道各項(xiàng)政府法規(guī)和設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)及搶維修系列標(biāo)準(zhǔn)，形成了具有操作要求、工序控制、質(zhì)量控制、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和竣工驗(yàn)收等極具有中國(guó)特色的長(zhǎng)輸管道標(biāo)準(zhǔn)體系。

目前已編制完成的雙語(yǔ)版中緬管道（境外段）施工標(biāo)準(zhǔn)，由參加施工的印度管道公司實(shí)施。第一次外國(guó)公司在國(guó)外施工執(zhí)行的是中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，并且反饋意見(jiàn)良好。

但目前標(biāo)準(zhǔn)中仍然存在不盡人意之處，存在的主要問(wèn)題是：

（1）設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)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(guó)際先進(jìn)水平不一致的地方，如：設(shè)計(jì)要求的焊接合格標(biāo)準(zhǔn)是采用JB/T4730—2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》，而施工規(guī)范采用的合格標(biāo)準(zhǔn)為SY/T4109—2005《石油天然氣鋼質(zhì)管道無(wú)損檢測(cè)》，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(jì)勘察要求與施工過(guò)程需求的勘察要求不一致，穿越出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，責(zé)任不清，應(yīng)當(dāng)增加物探的相關(guān)內(nèi)容。

（3）無(wú)損檢測(cè)中如何進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)金口焊接的質(zhì)量控制也是亟待解決的問(wèn)題。

（4）試壓過(guò)程中是否進(jìn)行站間的嚴(yán)密性試驗(yàn)，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(jìn)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(méi)有納入管道標(biāo)準(zhǔn)。有些標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)明顯低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如管道測(cè)徑的指標(biāo)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為管道直徑的94%，而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)僅為 90%。

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

（9）陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有進(jìn)行修訂。現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)仍有許多值得推敲、商榷和需要改進(jìn)的地方，如防腐補(bǔ)口的剝離強(qiáng)度指標(biāo)爭(zhēng)議較大，一些標(biāo)準(zhǔn)不能涵蓋現(xiàn)場(chǎng)需要。如此種種，需要我們下氣力改進(jìn)。但目前標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)一般都是 技術(shù)人員利用業(yè)余時(shí)間完成，沒(méi)有經(jīng)費(fèi)，也沒(méi)有編寫(xiě)的工作時(shí)間，難以拿出一個(gè)高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)重視標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，按科研項(xiàng)目對(duì)待。

2、施工裝備方面的差距

目前，中國(guó)管道建設(shè)中一般裝備都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，并且已銷(xiāo)往國(guó)外，專(zhuān)用的管道裝備如吊管機(jī)、焊接工程車(chē)、坡口機(jī)、對(duì)口器、內(nèi)焊機(jī)、雙頭外焊機(jī)都可與國(guó)外同類(lèi)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(tuán)公司正重點(diǎn)突破海洋業(yè)務(wù)，準(zhǔn)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(zhǔn)備滯后，需加快準(zhǔn)備與實(shí)施。 ◢

（轉(zhuǎn)載自石油觀察網(wǎng)）

2014年第2期（總第15期）