科技创新打造世界一流水平管道
http://www.weld21.com 2005-01-27 23:58 

  科技是第一生产力,创新是一个国家和民族发展的不竭动力。西气东输管道西起新疆塔里木气田,东至长三角大上海,全线经过荒漠戈壁、黄土高原、太行山脉、黄淮海平原和江南水网,五次穿越长江、黄河天险,绵延4000km,地形地貌的复杂程度堪称世界之最,在中国管道史上甚至世界范围内还从来没有一条管道遭遇如此多的困难和挑战。靠着强大的科技创新推动力,使西气东输建设成世界一流水平管道,改变了中国管道建设水平落后于国际先进水平的局面,成为中国石油工人新世纪的科技创新的代表作。
  
  ---X70钢的使用与国产化进程,成为中国管道史上的重大突破。西气东输管道设计年输气量120亿立方米,计划输气40年,能够满足2.5亿人口用气;管径1.016M,****壁厚26.2mm,输送压力10MPa,相当于100个大气压。管输压力、使用寿命和安全保证决定了必须选用能够满足要求的X70钢。在西气东输之前中国还没有生产过一寸X70钢,不甘落后的科技人员积极参与研究,直接推动了X70钢的国产化进程,短短两三年时间,宝钢、鞍钢相继研制成功,填补了国内技术空白,承担起2014km钢管的生产供应,占总长的52%。没有国产X70钢时,国外报价一度每吨高达800美元,有了国产X70钢,降到了300美元,不仅在经济上收到了丰厚的回报,还使国内X70热轧钢、钢板及直缝钢管制管方面空白得以填补。
  
  ---世界级难题长江盾构、黄河顶管穿越技术的突破,使管道进入长江三角洲。上世纪70年代,胜利油田至上海的鲁沪输油管道,就因为长江过不去,结果改为鲁宁线,成为石油科技人深深的遗憾。西气东输能不能过长江,同样是西气东输能不能把天然气送到上海的关键。西气东输从立项开始,两越长江(南京和三江口)、三过黄河(宁夏中卫、陕晋界盐水关、河南郑州)就成为专项研究课题,这当中尤以三江口盾构和郑州黄河定向钻穿越为“难中之难”。具有铁人精神的石油科技人员没有退缩,由细节到整体,从可行到实施,仅用18个月,石油科技大军就完成了许多国外专家预言不可能完成的任务,长江盾构、黄河顶管先后取得成功,所有参与攻关的技术人员、专家与建设者用智慧和汗水,向世人证明石油人已经掌握并走在世界管道穿跨越高难技术的前沿。
  
  ---管道设计、焊接、检测新技术、新工艺的应用,大大加快了施工效率,提高了工程质量,使西气东输管道建设迈向了世界一流水平。卫星遥感技术被应用于西气东输管道的选线,52景数据遥感影像图,能够对管道全程地理地貌和地质条件进行综合解析,管道沿线两侧5km内的地形图平均误差极小,为线路的选择、确定和设计施工提供了客观真实数据,这是人工踏线计算分析所无法比拟的。西气东输采用这一技术,对管道线路走向进行了大量方案优化比选,线路长度由最初可研的4167km缩短为3900km,仅此一项节支27亿元。西气东输管道施工还全部采用了新工艺,组对工艺采取内对口器对口,焊接采用半自动焊与自行研制出PAW-2型和APW-2型管道全位置自动焊,全线共投入半自动焊机组74个,日平均焊接25道口,日最高焊接记录60道口;投入全自动焊机组41个,日均焊接45道,最高焊接记录70道口。综合效率分别是传统手工焊的6~7倍,综合焊接一次合格率达到了97%以上新高度,加拿大监理布兰特先生评价说这个焊接速度和质量在国外也是一流的。单单焊接速度加快还不足以全面加快工程建设的进程,全自动超声波检测技术在西气东输工程上的应用真正提高了施工效率,彻底解决了焊口检测这个制约速度的瓶颈。
  
  ---内减阻涂层技术与压缩机增压系统优化,定义了管道硬件运行技术的全新概念。西气东输之前,国内内涂敷层技术主要是以防腐蚀为目的,天然气管道减阻耐磨涂层是一个新课题,还没有进行工业应用的实例。近两年,中国石油完成了天然气管道内减阻涂料的配方研制、性能测试、效果评价、中试生产,研制开发的AW-01天然气管道减阻耐磨材料,其性能已经达到国外同类产品水平,西气东输成为国内率先应用这一技术的管道工程。与内减阻技术相媲美的是优化的压缩机增压系统。全长约4000km的西气东输管线,根据工艺计算,建设压缩机10座,如此规模在我国长输天然气管道上是空前的。这种优选在国内尚属首次。通过对压缩机的排量、重量、流量、结构、占地、效率、操作、寿命、维护等方面优化选择,通过对多种机组配置方案进行分析、比较,工程采取混合备用方式(集机组备用和功率用优点为一体的备用方式),采用变频调速电动机驱动离心机式压缩机和燃气轮机驱动离心式压缩机组。解决了西气东输多种功能支持需求,形成了较为完善的压缩机增压系统。
  
  ---系统调峰能力前所未有。与传统管网运行流程控制制约因素过多相比,西气东输能够大范围调整运行状态。西气东输是多进口、多出口的复杂配气系统,配有建设压气站、管道末端储气、建立地下储气库及建设LNG库,采用具有国际先进水平的水力分析软件,建立了动态、静态模型,可根据不同的天然气用户要求,对整个管道系统进行模拟计算,提出多种调峰措施,及时、安全、高效地进行调节气量峰值,满足不同用户的要求。
  
  ---综合信息管理的数字管道,实现了自动化运行管理上的飞跃。中国油气管道经历三个时代,1959年新疆克拉玛依至独山子输油管道建成投产,结束了中国没有长距离输油管道的历史。1970年东北“八三”管道的建设,以含蜡原油综合热处理添加降凝剂改性输送技术为代表,管道输送工艺新技术的应用逐步成熟。上世纪80年代中期开始,我国第一条采用自动化控制技术的东营至黄岛输油管道复线建成投产,标志着我国管道运行技术迈上了一个新的台阶。西气东输管道打破了传统管道的运行理念,4000km管道按照有人值守、无人值守操作原则设计,采用了先进的信息技术,建成了由信息管理、生产自动化和卫星通信共同组成的综合信息管理系统,成为一条以计算机为核心的监控、数据采集、电子商务自动化数字管道。能够快速准确获得生产数据和有关信息,完成公司文件处理和档案、物流、资产、财务、人事、维修和抢修、合同、客户和销售管理,同时可进行远距离图像监控和调度、电视会议等,4000km管道却只有200人的管理队伍,这大大提高工作效率和企业管理水平,这一应用数字手段来维持运营,涉及海量数据处理的创新在中国管道史上是没有先例的。
  
  西气东输的建设充分证明,有多大的困难就有多大的创新舞台,中国石油人以八千里的气虹横空出世的浩荡气概,诠释了中国石油天然气工业领域在管道建设技术上的飞跃发展,诠释了“科技是第一生产力”这一真理在中国市场经济中的重要作用---科技创新铸就了西气东输管道工程建设的成功。

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