續理

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

當前，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備研制、壓縮機國產(chǎn)化以及現場(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已擁有了先進(jìn)的管道設計、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(lái)技術(shù)進(jìn)步和攻關(guān)的方向。

國外管道技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

到新世紀初，全世界油氣管道干線(xiàn)長(cháng)度已超過(guò)230 萬(wàn)km，其中美國的輸油管道達到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。國外干線(xiàn)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(xiàn)天然氣管道直徑為1420mm，著(zhù)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(diǎn)處），挪威Statepipe管線(xiàn)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涂層技術(shù)，采用內涂層后一般能提高輸氣量 6 % ～10%，同時(shí)還可有效地減少設備的磨損和清管次數，延長(cháng)管線(xiàn)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(jìn)， X100級、 X120級管材都有，而且已投入試驗和運行。

5、調峰技術(shù)完善。為保證可靠、安全、連續地向用戶(hù)供氣，發(fā)達國家都采用金屬儲氣罐和地下儲氣庫進(jìn)行調峰供氣。季節性調峰主要采用孔隙型和鹽穴型地下儲氣庫，而日調峰和周調峰等短期調峰則多利用管道末端儲氣、地下管束儲氣來(lái)實(shí)現。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(wàn)立方米。

6、 壓縮機組功率普遍提高。國外長(cháng)輸管道的壓氣站廣泛采用回熱循環(huán)燃氣輪機，用燃氣輪機提供動(dòng)力或發(fā)電。干線(xiàn)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 型回熱循環(huán)式燃氣輪機額定功率為10.5MW， LM2500 型功率為22MW， MS5000 型為24MW。

采用燃氣輪機回熱循環(huán)及聯(lián)合循環(huán)系統能收到很好的節能效果，如著(zhù)名的阿意輸氣管道對Messina 壓氣站的燃氣輪機組進(jìn)行改造，采用回熱聯(lián)合循環(huán)系統后，每臺燃氣輪機的綜合熱效率由原來(lái)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(cháng)軸承的使用壽命，取消潤滑油系統，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(jìn)步。主要表現在新 的、適宜于管道建設的設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、幾乎每一種施工設備和機具都有改進(jìn)。例如，國外將巖石開(kāi)溝機小型化，機體寬度只有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，并且有盾構機頭或正擴鉆頭直接與穿越管道相連，進(jìn)行穿越施工。對于每種不同的地質(zhì)條件，都有相應的鉆具配套和工藝。凍土地帶、山區、熱帶雨林等也都有相應先進(jìn)的施工裝備與技術(shù)。

8、地質(zhì)勘探技術(shù)不斷深化。國外在長(cháng)輸管道建設中，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(shí)保障。

上述8個(gè)方面，中國長(cháng)輸管道建設中已有實(shí)現和應用；有的已列入待建管道的建設計劃。

差距和努力的目標

總的看，中國的管道建設已基本達到了國際先進(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 級鋼管也有了產(chǎn)品；西氣東輸二線(xiàn)管道直徑達到了1219mm，輸送壓力已達12MPa；正在建設的西三線(xiàn)準備對X90～X100鋼級的管材進(jìn)行試驗和短距離的敷設；準備建設的西四線(xiàn)、西五線(xiàn)將采用直徑1422mm、鋼級X80鋼管，輸送壓力為 12MPa。在這些工程建設中引進(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、施工與設計規范方面的差距。

中國的管道建設是以歐美管道建設水平為樣板，建設標準是從美國的ASME、 ASTM、 API 等標準轉化而來(lái)，局部參照了俄羅斯、日本、德國等標準。美國的長(cháng)輸管道是以ASME B 31.4（液態(tài)烴和其他液體管線(xiàn)輸送系統）、 ASME B 31.8（輸氣和配氣管道系統）、 ASME B 31.3（工藝管道）為原則性標準，內容涵蓋設計、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(cháng)輸管道標準框架。

中國的長(cháng)輸管道標準在編制過(guò)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(guò)程，建立了中國長(cháng)輸管道從設計到施工到搶維修的整體過(guò)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，配套壓力管道各項政府法規和設計、施工、檢驗、運營(yíng)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、現場(chǎng)監理和竣工驗收等極具有中國特色的長(cháng)輸管道標準體系。

目前已編制完成的雙語(yǔ)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(shí)施。第一次外國公司在國外施工執行的是中國的標準，并且反饋意見(jiàn)良好。

但目前標準中仍然存在不盡人意之處，存在的主要問(wèn)題是：

（1）設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(jìn)水平不一致的地方，如：設計要求的焊接合格標準是采用JB/T4730—2005《承壓設備無(wú)損檢測》，而施工規范采用的合格標準為SY/T4109—2005《石油天然氣鋼質(zhì)管道無(wú)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)勘探的設計勘察要求與施工過(guò)程需求的勘察要求不一致，穿越出現問(wèn)題時(shí)，責任不清，應當增加物探的相關(guān)內容。

（3）無(wú)損檢測中如何進(jìn)一步加強現場(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)行站間的嚴密性試驗，以避免諸如西氣東輸一線(xiàn)、二線(xiàn)出現的投產(chǎn)后可能出現的泄漏事故。

（5）液體管道試壓壓力結合操作壓力進(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。

（7）目前最新的技術(shù)和科研成果還沒(méi)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%，而國內標準僅為 90%。

（8）管道跨越施工規范內容偏于簡(jiǎn)單，不能有效地指導施工。

（9）陰極保護的設計標準沒(méi)有進(jìn)行修訂�，F有的標準仍有許多值得推敲、商榷和需要改進(jìn)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場(chǎng)需要。如此種種，需要我們下氣力改進(jìn)。但目前標準的編寫(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，也沒(méi)有編寫(xiě)的工作時(shí)間，難以拿出一個(gè)高質(zhì)量的標準。應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，中國管道建設中一般裝備都實(shí)現了國產(chǎn)化，并且已銷(xiāo)往國外，專(zhuān)用的管道裝備如吊管機、焊接工程車(chē)、坡口機、對口器、內焊機、雙頭外焊機都可與國外同類(lèi)設備相媲美。

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

（轉載自石油觀(guān)察網(wǎng)）

2014年第2期（總第15期）