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中国石油油气管道技术发展展望

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中国石油 油气 管道 技术发展 展望
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第 27 卷 第 3 期                                 油   气   储   运综     述中 国 石 油 油 气 管 道 技 术 发 展 展 望冯 耀 荣 3             陈   浩  (中 国 石 油 管 材 研 究 所 )     (中 国 石 油 天 然 气 管 道 局 )张 劲 军                   张 可 刚      (中 国 石 油 大 学 (北 京 ) )     (中 国 石 油 天 然 气 集 团 公 司 科 技 发 展 部 )冯 耀 荣   陈   浩 等 :中 国 石 油 油 气 管 道 技 术 发 展 展 望 ,油 气 储 运 ,2008 ,27 (3) 1~ 8。摘   要   叙 述 了 中 国 石 油 重 组 改 制 以 来 及 “ 十 五 ” 期 间 在 科 技 管 理 部 门 的 统 一 领 导 和 组 织 下 ,在 油 气 管 道 工 程 技 术 ,包 括 管 道 勘 察 设 计 、 施 工 技 术 与 装 备 、 高 钢 级 管 材 及 装 备 国 产 化 、 油 气 储 运 工艺 、 腐 蚀 与 防 腐 、 在 役 管 道 检 测 与 安 全 评 价 、 管 道 运 行 管 理 等 方 面 取 得 的 重 要 成 就 及 形 成 的 核 心 技术 和 创 新 成 果 。 在 对 “ 十 一 五 ” 管 道 建 设 发 展 及 技 术 需 求 进 行 分 析 的 基 础 上 ,提 出 了 油 气 输 送 管 道工 程 技 术 的 发 展 方 向 。主 题 词   中 国 石 油     油 气 输 送 管 道     技 术 进 展     展 望一 、“ 十 五 ” 期 间 中 国 石 油 油 气 输 送管 道 工 程 技 术 主 要 进 展1、   油 气 输 送 管 道 工 程 发 展 概 况管 道 运 输 业 是 一 个 庞 大 的 工 业 体 系 ,在 石 油 天然 气 工 业 乃 至 世 界 经 济 当 中 发 挥 着 越 来 越 重 要 的 作用 。 经 过 四 十 多 年 的 努 力 奋 斗 ,我 国 油 气 管 道 建 设有 了 较 大 发 展 ,到 目 前 为 止 ,长 距 离 大 口 径 输 油 气 干线 管 道 相 继 建 成 ,总 长 度 超 过 35 000 其 中 原 油管 道 超 过 9 200 天 然 气 管 道 超 过 20 000 成品 油 管 道 超 过 3 800 海 底 管 道 超 过 2 100 国 石 油 已 拥 有 陆 上 长 输 油 气 管 道 23 800占 全 国 的 70 %左 右 ,其 中 原 油 管 道 6 000 天 然 气 管 道 16 000 成 品 油 管 道 1 800 20 世 纪 末 的 5 年 到 21 世 纪 初 的 5 年 里 ,中国 石 油 在 国 内 相 继 建 设 了 陕 京 天 然 气 管 道 、 涩 宁 兰天 然 气 管 道 、 兰 成 渝 成 品 油 管 道 、 忠 武 天 然 气 管 道 等重 大 工 程 。 举 世 瞩 目 的 西 气 东 输 天 然 气 管 道 ,西 起新 疆 塔 里 木 气 田 ,东 至 长 江 三 角 洲 的 上 海 ,全 线 经 过荒 漠 戈 壁 、 黄 土 高 原 、 太 行 山 脉 、 江 南 水 网 ,五 次 穿 越长 江 、 黄 河 天 险 ,绵 延 近 4 000 地 形 地 貌 的 复 杂程 度 堪 称 世 界 之 最 。 我 国 的 管 道 建 设 者 依 靠 科 技 创新 ,勇 敢 面 对 前 所 未 有 的 困 难 和 挑 战 ,将 西 气 东 输 工程 建 设 成 为 世 界 一 流 水 平 的 管 道 。经 过 多 年 的 发 展 与 努 力 ,中 国 油 气 长 输 管 道 已逐 步 缩 短 了 与 世 界 发 达 国 家 技 术 水 平 的 差 距 。 陆 上管 道 工 程 建 设 ,设 计 与 施 工 接 近 国 际 先 进 水 平 ;海 上管 道 工 程 ,具 备 了 自 行 设 计 和 施 工 能 力 ,并 拥 有 了 国产 大 型 深 海 铺 管 船 。2、   “ 十 五 ” 期 间 的 主 要 科 技 活 动 、 重 大 科 研 项目 及 研 究 成 果“ 十 五 ” 期 间 及 重 组 改 制 以 来 ,中 国 石 油 在 长 输油 气 管 道 工 程 技 术 领 域 开 展 了 一 系 列 重 大 科 研 项 目的 攻 关 ,取 得 了 “ 西 气 东 输 管 道 工 程 技 术 ” 等 一 大 批重 大 科 技 成 果 ,提 升 了 长 输 油 气 管 道 建 设 水 平 、 工 程技 术 服 务 能 力 和 核 心 竞 争 力 。 西 气 东 输 管 道 、 陕 京二 线 、 冀 宁 支 线 、 忠 武 管 道 、 苏 丹 、 利 比 亚 管 道 等 国 内外 重 大 工 程 的 竣 工 和 按 期 投 产 ,集 中 体 现 了 开 展 管道 工 程 技 术 科 学 研 究 的 重 要 作 用 ,是 实 现 “ 十 五 ” 期间 管 道 技 术 发 展 计 划 目 标 的 突 出 标 志 。管 道 科 研 部 门 共 承 担 国 家 级 和 中 国 石 油 科 技 项目 (课 题 )百 余 项 ,开 展 项 目 研 究 300 余 项 ,同 时 结 合国 内 外 重 点 管 道 工 程 ,加 大 了 科 研 成 果 转 化 和 推 广3 710065 ,陕 西 省 西 安 市 电 子 二 路 32 号 ;电 话 : (029) 88726343。·1·应 用 的 力 度 ,推 广 应 用 率 超 过 80 %。通 过 不 懈 努 力 ,取 得 了 一 大 批 高 水 平 和 拥 有 自主 知 识 产 权 的 科 技 创 新 成 果 ,包 括 鉴 定 验 收 科 研 项目 百 余 项 ,申 请 并 获 得 国 家 专 利 191 项 ,编 制 计 算 机软 件 25 套 ,取 得 专 有 技 术 210 项 ;建 立 国 家 级 工 法10 项 ,集 团 公 司 级 工 法 25 项 ,创 造 107 项 中 国 企 业新 纪 录 ;共 发 表 技 术 论 文 600 余 篇 ;制 定 国 家 标 准 8部 ,行 业 标 准 62 部 ,C 企 业 标 准 37 部 ,西 气 东输 管 道 工 程 标 准 17 部 ;获 国 家 级 科 技 进 步 二 等 奖1 项 ,国 家 安 全 生 产 科 技 成 果 奖 5 项 ,集 团 公 司 技 术创 新 奖 18 项 ,省 级 科 技 奖 5 项 。特 别 是 在 2000~ 2005 年 期 间 ,中 国 石 油 天 然 气集 团 公 司 科 技 发 展 部 组 织 直 属 院 所 (西 安 管 材 所 、 天津 工 程 技 术 研 究 院 ) 、 中 国 石 油 天 然 气 管 道 局 (研 究院 、 管 道 工 程 有 限 公 司 、 管 道 局 机 械 厂 、 管 道 局 钢 管厂 、 工 程 技 术 公 司 、 各 工 程 公 司 ) 、 华 北 石 油 管 理 局(油 建 公 司 、 钢 管 厂 ) 、 物 资 装 备 (集 团 ) 总 公 司 (宝 鸡石 油 钢 管 有 限 公 司 ) 、 中 国 石 油 大 学 (北 京 、 华 东 ) 、 西南 石 油 学 院 (现 西 南 石 油 大 学 ) 、 西 安 石 油 大 学 、 清 华大 学 、 北 京 大 学 、 华 东 工 业 大 学 、 西 安 交 通 大 学 及 宝山 钢 铁 有 限 公 司 、 武 汉 钢 铁 集 团 公 司 、 鞍 山 钢 铁 集 团公 司 等 30 多 家 科 研 院 所 、 大 专 院 校 及 相 关 企 业 技 术中 心 ,集 结 专 业 科 研 人 员 千 余 人 ,从 中 国 石 油 天 然 气集 团 公 司 、 国 家 发 改 委 (原 国 家 经 贸 委 ) 两 大 渠 道 和相 关 企 业 筹 措 资 金 10 多 亿 人 民 币 ,分 别 在 大 口 径 管道 工 程 施 工 新 技 术 、 施 工 装 备 、 钢 材 、 钢 管 和 管 道 重型 防 腐 技 术 及 材 料 、 数 控 技 术 、 遥 感 技 术 、 术 等几 大 领 域 ,以 西 气 东 输 天 然 气 管 道 工 程 为 技 术 攻 关目 标 ,开 展 了 100 余 项 的 项 目 科 研 ,其 中 包 括 课 题300 余 项 ,专 题 600 余 项 ,短 期 内 便 获 得 了 一 大 批 高新 技 术 成 果 ,研 制 的 新 产 品 实 现 了 国 产 化 。 这 些 高新 技 术 成 果 大 规 模 推 广 应 用 于 西 气 东 输 管 道 工 程 建设 ,高 效 快 速 地 解 决 了 施 工 中 的 一 系 列 难 题 ,满 足 了工 程 施 工 的 需 要 ,为 实 现 高 水 平 、 高 质 量 、 加 快 工 程施 工 进 度 提 供 了 强 有 力 的 技 术 支 撑 。3、   油 气 管 道 工 程 主 要 科 技 进 展(1)油 气 管 道 勘 察 设 计 技 术   “ 十 五 ” 期 间 ,在 管道 勘 察 设 计 领 域 ,掌 握 了 长 距 离 输 气 管 道 高 压 输 送及 高 钢 级 管 材 应 用 技 术 、 卫 星 遥 感 选 线 技 术 、 站 场 三维 设 计 技 术 、 管 道 输 送 工 艺 优 化 技 术 、 内 涂 层 减 阻 技术 、 管 道 自 动 化 与 网 络 控 制 技 术 、 特 殊 地 区 管 道 设 计技 术 、 水 工 保 护 技 术 、 15 × 104 罐 设 计 技 术 、 地下 储 气 库 设 计 等 10 余 项 创 新 技 术 。 结 合 西 气 东 输工 程 、 涩 宁 兰 管 道 工 程 、 忠 武 输 气 管 道 工 程 、 兰 成 渝管 道 工 程 、 国 家 储 备 库 岙 山 基 地 工 程 等 国 家 重 点 工程 项 目 ,先 后 开 展 了 《 西 气 东 输 工 程 遥 感 技 术 的 应用 》 、《 具 有 多 处 高 差 起 伏 管 段 的 顺 序 输 送 管 道 混 油特 性 及 控 制 方 法 研 究 》 、《 大 口 径 天 然 气 管 道 内 涂 减阻 设 计 技 术 研 究 》 、《 长 输 管 道 统 软 件 研究 与 开 发 》 、《 数 字 管 道 技 术 研 究 》 、《 15 × 104 罐 技 术 研 究 》 、《 地 下 盐 穴 储 气 库 技 术 研 究 》 等 课 题 的研 究 。 通 过 技 术 创 新 ,在 管 道 及 油 气 储 存 勘 察 设 计技 术 方 面 有 了 长 足 的 进 步 ,例 如 ,《 西 气 东 输 管 道 工程 遥 感 技 术 的 应 用 》 和 《 地 下 盐 穴 储 气 库 技 术 研 究 》解 决 了 西 气 东 输 管 道 工 程 线 路 优 化 以 及 大 型 天 然 气管 道 储 气 调 峰 问 题 ,具 有 重 大 的 经 济 效 益 和 社 会 效益 ;《 具 有 多 处 高 差 起 伏 管 段 的 顺 序 输 送 管 道 混 油 特性 及 控 制 方 法 的 研 究 》 对 兰 成 渝 成 品 油 管 道 工 程 在特 殊 复 杂 工 况 和 地 形 条 件 下 管 内 混 油 规 律 和 控 制 方法 进 行 了 研 究 ,编 制 的 软 件 成 为 具 有 处 理 复 杂 地 形和 工 况 下 的 通 用 成 品 油 管 道 应 用 软 件 。 这 些 研 究 成果 在 西 气 东 输 管 道 、 兰 成 渝 管 道 、 忠 武 输 气 管 道 工 程中 得 到 了 推 广 应 用 ,进 一 步 提 高 了 油 气 管 道 勘 察 设计 水 平 。(2)高 性 能 管 材 国 产 化 技 术   调 查 与 分 析 结 果表 明 ,近 年 来 ,全 球 油 气 管 道 特 别 是 天 然 气 管 道 呈 现了 明 显 的 发 展 趋 势 ,即 高 压 输 送 及 选 用 高 钢 级 管 材 ,以 大 幅 度 提 高 管 道 的 经 济 效 益 。 国 际 上 新 建 天 然 气管 道 的 输 送 压 力 多 数 在 10 上 ,管 材 基 本 上以 主 , 有 少 量 应 用 ,而 五 年 以 前 我 国陆 上 管 道 的 最 高 输 送 压 力 为 6. 4 最 高 钢 级 为在 此 之 后 ,为 满 足 高 压 输 送 的 需 求 ,我 国 石 油工 业 与 冶 金 工 业 紧 密 配 合 ,开 展 了 多 项 应 用 基 础 研究 和 技 术 开 发 工 作 ,在 管 材 选 用 、 管 道 安 全 可 靠 性 、高 性 能 管 材 国 产 化 等 方 面 取 得 了 显 著 进 步 。经 过 近 几 年 的 努 力 ,集 团 公 司 直 属 院 所 、 西 气 东输 管 道 项 目 部 、 制 管 企 业 、 施 工 单 位 与 钢 厂 联 合 攻关 , 开 展 并 完 成 了 级 、 厚 度 14. 6 7. 5 卷 板 ,14. 6 17. 5 21. 0 钢 板 , <1 016 × 14. 6 (17. 5) 旋 埋 弧 焊 管和 <1 016 × 14. 6 (17. 5 ,21. 0) 缝 埋 弧 焊 管 的研 制 工 作 , 随 后 又 研 制 成 功 了 016 × 15. 3 种 规 格 的 螺 旋 焊 钢 管 和<1 016 × 18. 4 缝 焊 管 ,在 西 气 东 输 管 道 工·2· 油   气   储   运     2008 年  程 的 使 用 量 超 过 80 × 104 t ,并 在 其 后 建 设 的 陕 京 二线 和 冀 宁 联 络 线 管 道 工 程 中 得 到 成 功 应 用 。 道 钢 管 开 发 成 功 并 在 冀 宁 联 络 线 上 批 量 应 用 。西 气 东 输 工 程 用 口 径 感 应 加 热 弯 管 和三 通 的 国 产 化 研 究 , C C 型 号 的 垂 直 液 压 弯 管机 的 研 制 ,天 然 气 管 道 减 阻 耐 磨 涂 料 的 课 题 等 的 研究 成 果 在 西 气 东 输 、 陕 京 二 线 管 道 工 程 中 大 批 量 应用 ,使 西 气 东 输 的 “ 瓶 颈 ” 问 题 得 到 圆 满 解 决 。(3)油 气 管 道 施 工 技 术   针 对 西 气 东 输 管 道 工程 的 建 设 特 点 ,结 合 管 道 钢 的 等 级 、 壁 厚 、 管 径 ,首 先在 管 道 焊 接 工 艺 上 进 行 研 究 ,制 定 了 自 动 焊 、 半 自 动焊 、 手 工 焊 、 连 头 焊 、 返 修 焊 等 共 35 组 不 同 组 合 的 焊接 工 艺 规 程 ,及 时 有 效 地 指 导 了 全 线 管 道 的 焊 接 ,设定 的 各 种 焊 接 工 艺 参 数 均 满 足 焊 接 工 艺 要 求 。 自 主开 发 的 2000 全 位 置 环 焊 缝 自 动 焊 机 及 相 关 的配 套 设 备 首 次 应 用 于 西 气 东 输 管 道 工 程 ,取 得 了 较好 的 业 绩 。 成 功 研 发 的 焊 炬 全 位 置 自动 焊 机 和 焊 机 ,进 一 步 提 高 了 管 道 焊 接效 率 。 长 输 管 道 对 接 环 焊 缝 相 控 阵 全 自 动 超 声 检 测装 置 的 研 制 ,填 补 了 国 内 管 道 环 焊 缝 在 线 自 动 检 测技 术 的 空 白 。 与 此 同 时 ,根 据 西 部 管 道 建 设 的 特 点 ,就 水 网 、 沙 漠 、 山 区 以 及 黄 土 塬 等 特 殊 地 段 的 施 工 技术 也 展 开 了 深 入 研 究 ,研 制 了 多 种 运 管 设 备 ,创 造 了因 地 制 宜 的 管 道 敷 设 方 法 ,在 现 场 应 用 中 收 到 了 好的 效 果 。 在 河 流 穿 越 施 工 中 ,根 据 不 同 的 地 质 条 件 ,先 后 采 用 了 定 向 钻 、 盾 构 和 顶 管 穿 越 技 术 ,各 个 穿 越施 工 完 全 达 到 设 计 要 求 。 为 满 足 要 求 ,管道 的 干 燥 采 用 干 空 气 干 燥 新 技 术 ,即 节 约 了 原 料 ,又保 护 了 环 境 。 储 罐 自 动 焊 和 储 库 施 工 技 术 也 有 了 进一 步 发 展 。(4)油 气 管 道 输 送 工 艺 技 术   近 年 来 ,随 着 西 气东 输 管 道 、 兰 成 渝 等 成 品 油 管 道 的 建 设 和 运 营 ,我 国的 油 气 管 道 迎 来 了 一 个 空 前 的 大 发 展 时 期 。 天 然气 、 成 品 油 输 送 技 术 上 了 一 个 新 台 阶 。 尽 管 “ 九 五 ”以 来 我 国 新 建 原 油 管 道 不 多 ,但 原 油 管 道 输 送 技 术以 库 鄯 原 油 管 道 、 苏 丹 原 油 管 道 为 标 志 ,也 跃 上 了 一个 新 高 度 ,并 且 在 基 础 理 论 研 究 方 面 取 得 了 新 突 破 ,为 目 前 出 疆 原 油 管 道 的 建 设 奠 定 了 坚 实 基 础 。在 天 然 气 管 道 输 送 技 术 方 面 ,通 过 陕 京 输 气 管道 、 西 气 东 输 等 大 口 径 、 长 距 离 、 高 压 力 管 道 的 建 设和 运 行 ,天 然 气 管 道 的 运 行 优 化 、 仿 真 和 储 气 调 峰 等技 术 水 平 得 到 全 面 提 升 。 在 引 进 国 外 多 个 商 业 软 件并 应 用 于 设 计 和 运 行 方 案 分 析 的 基 础 上 ,结 合 我 国天 然 气 管 道 的 特 点 ,开 发 了 干 线 输 气 管 道 (网 ) 稳 态优 化 运 行 软 件 ,对 于 陕 京 输 气 管 道 和 西 气 东 输 管 道的 优 化 运 行 、 节 能 降 耗 具 有 重 要 作 用 。 目 前 正 进 一步 开 展 干 线 天 然 气 管 网 运 行 优 化 的 研 究 。在 成 品 油 输 送 技 术 方 面 ,针 对 兰 成 渝 成 品 油 管道 投 产 与 运 行 的 需 要 ,研 究 建 立 了 适 应 兰 成 渝 管 道特 殊 环 境 的 控 制 模 型 及 工 艺 计 算 方 法 , 开 发 了 统 在 线 仿 真 系 统 和 成 品 油 管 道 调 度 运 行管 理 系 统 软 件 。 目 前 ,集 多 项 科 研 成 果 于 一 体 的 “ 成品 油 管 道 调 度 运 行 管 理 系 统 ” 软 件 已 经 成 为 保 证 兰成 渝 管 道 高 效 、 安 全 运 行 的 关 键 技 术 工 具 。在 原 油 输 送 技 术 方 面 ,以 国 产 降 凝 剂 和 加 剂 改性 输 送 技 术 应 用 于 苏 丹 原 油 管 道 为 标 志 ,原 油 减 阻剂 研 发 取 得 突 破 性 成 果 ,我 国 已 开 发 出 减 阻 剂 系 列产 品 ,在 国 内 原 油 管 道 和 苏 丹 原 油 管 道 取 得 良 好 的应 用 效 果 ,彻 底 改 变 了 国 外 公 司 多 年 来 在 该 领 域 里的 垄 断 局 面 ;针 对 东 北 管 网 开 发 了 热 油 管 道 优 化 运行 软 件 ,为 进 一 步 降 低 热 油 管 道 的 运 行 能 耗 提 供 了技 术 支 持 。(5)管 道 腐 蚀 与 防 护 技 术   “ 十 五 ” 期 间 ,根 据 油气 管 道 的 腐 蚀 及 防 护 技 术 的 特 点 ,从 技 术 、 经 济 、 管理 诸 多 方 面 进 行 综 合 考 虑 ,有 针 对 性 地 开 展 工 作 ,在管 道 腐 蚀 机 理 与 规 律 研 究 、 防 腐 技 术 的 开 发 及 应 用方 面 取 得 了 丰 硕 的 成 果 。 通 过 研 究 和 开 发 ,掌 握 了管 道 含 高 酸 性 环 境 中 管 道 腐 蚀 的 基 本规 律 ,建 立 了 蚀 的 成 膜 、 生 长 及 膜 破 坏 模 型 。成 功 建 立 了 沙 漠 油 田 油 气 集 输 管 网 的 内 腐 蚀 监 测 系统 ,开 发 出 了 多 种 管 道 防 腐 新 涂 料 及 加 工 设 备 ,并 在西 气 东 输 、 忠 武 线 、 陕 京 二 线 等 工 程 中 投 入 了 应 用 。管 道 的 防 腐 技 术 类 型 由 原 来 单 一 的 石 油 沥 青 加玻 璃 纤 维 缠 带 ,发 展 为 煤 焦 油 瓷 漆 、 环 氧 煤 沥 青 、 环氧 粉 末 、 23 一 系 列 防 腐 技 术 ,满 足 了 长 输管 道 在 不 同 地 区 、 不 同 地 质 条 件 下 的 防 腐 特 性 与 要求 。 长 输 管 道 外 防 腐 主 要 采 用 3 合 涂 层 ,到 目前 为 止 ,已 经 基 本 实 现 了 国 产 化 生 产 ,产 品 质 量 达 到国 外 同 类 产 品 水 平 。 研 制 成 功 大 口 径 、 移 动 式 撬 装管 道 外 防 腐 生 产 线 ,满 足 了 现 场 施 工 需 求 。 研 制 成功 大 口 径 热 煨 弯 管 外 防 腐 涂 敷 生 产 线 ,实 现 了 大 口径 弯 管 从 表 面 除 锈 处 理 到 涂 层 防 腐 的 机 械 自 动 化 作业 ,提 高 了 大 口 径 弯 管 的 防 腐 质 量 和 施 工 效 率 。·3·第 27 卷 第 3 期                         冯 耀 荣 等 :中 国 石 油 油 气 管 道 技 术 发 展 展 望  (6)油 气 管 道 完 整 性 技 术   中 国 石 油 天 然 气 集团 公 司 在 20 世 纪 90 年 代 中 期 就 开 展 了 油 气 管 道 完整 性 技 术 的 研 究 和 开 发 工 作 ,通 过 开 展 “ 管 道 检 测 和安 全 评 价 技 术 研 究 ” 、“ 管 道 安 全 评 价 软 件 集 成 研 究 ”和 “ 含 缺 陷 油 气 管 道 玻 璃 钢 补 强 修 复 技 术 开 发 ” 、“ 油气 输 送 管 道 风 险 评 估 方 法 研 究 和 软 件 开 发 ” 等 多 项科 研 项 目 的 研 究 攻 关 ,目 前 已 建 立 了 比 较 系 统 的 管道 检 测 和 完 整 性 评 价 方 法 体 系 、 比 较 完 善 和 配 套 的管 道 检 测 和 完 整 性 评 价 技 术 ,研 究 成 果 已 经 在 20 余条 油 气 输 送 管 道 上 推 广 应 用 。引 入 管 道 完 整 性 管 理 理 念 ,并 在 重 要 管 道 中 开始 实 施 ,使 管 道 运 行 管 理 取 得 了 重 大 进 步 。 按 照 生产 实 际 和 安 全 生 产 的 要 求 ,建 立 了 一 整 套 管 道 完 整性 支 持 技 术 和 管 理 体 系 ,并 在 中 国 石 油 的 管 道 上 实施 ,使 生 产 管 理 程 序 化 、 标 准 化 ,提 高 了 整 体 的 管 理水 平 。 目 前 已 基 本 形 成 一 套 天 然 气 管 道 完 整 性 组 织和 管 理 体 系 ,以 及 外 检 测 、 安 全 评 价 、 风 险 评 价 、 管 道补 强 等 多 项 技 术 的 应 用 程 序 文 件 ,通 过 在 管 道 工 程中 的 应 用 ,实 现 了 管 道 系 统 的 优 化 运 行 ,保 障 了 管 道的 安 全 。 构 建 了 快 速 反 应 抢 修 系 统 及 抢 修 配 套 技术 、 管 道 不 停 输 抢 修 封 堵 技 术 、 智 能 清 管 与 检 测 技术 ,为 管 道 的 运 行 安 全 提 供 了 保 障 。“ 十 五 ” 期 间 ,中 国 石 油 天 然 气 集 团 公 司 进 一 步加 强 了 管 道 完 整 性 管 理 的 技 术 开 发 和 实 践 ,在 重 要天 然 气 管 道 ,例 如 陕 京 输 气 管 道 中 投 入 实 际 应 用 。通 过 管 道 完 整 性 技 术 的 研 究 和 工 程 应 用 ,显 著 提 高了 管 道 完 整 性 技 术 水 平 和 管 理 水 平 。(7)管 道 运 行 管 理 技 术   油 气 管 道 的 大 发 展 同时 也 给 管 道 工 程 建 设 者 和 运 行 管 理 者 提 出 了 新 的 挑战 。 “ 十 五 ” 期 间 , 管 道 工 程 管 理 引 入 了 全 新 的Q 理 理 念 ;采 用 国 际 先 进 标 准 和 制 定 企 业 标准 相 结 合 ,并 以 此 对 管 道 建 设 的 全 过 程 进 行 质 量 控制 ,进 一 步 提 高 了 管 道 工 程 建 设 的 质 量 和 技 术 水 平 ;贯 彻 以 人 为 本 的 健 康 理 念 ,员 工 的 健 康 水 平 得 到 了提 升 ;应 用 国 际 上 普 遍 采 用 及 自 主 研 发 的 全 过 程 安全 评 价 和 风 险 评 估 技 术 ,提 高 了 管 道 工 程 的 安 全 性和 经 济 性 ;引 入 绿 色 管 道 新 概 念 ,环 境 管 理 和 生 态 保护 水 平 有 了 显 著 提 高 。 基 于 国 际 流 行 的 项 目 管 理 软件 建 立 了 管 道 工 程 项 目 管 理 信 息 系 统 ,实 现 了 进 度 控 制 与 合 同 支 付 管 理 的 科 学 化 ;借 助 计算 机 开 发 了 管 道 工 程 项 目 自 动 化 办 公 系 统 ,从 根 本上 提 高 了 管 道 工 程 的 项 目 管 理 水 平 。 引 入 管 道 完 整性 管 理 理 念 ,并 在 重 要 管 道 中 实 施 ,使 管 道 运 行 管 理呈 现 了 质 的 提 高 。二 、 我 国 油 气 输 送 管 道 工 程技 术 发 展 前 景 展 望1、   管 道 建 设 的 未 来 发 展 及 技 术 需 求将 建 立 为 满 足 国 内 天 然 气 较 快 发 展 和 进 口 管 道天 然 气 、 L N 要 ,中 国 石 油 “ 十 一 五 ” 期 间 将 建设 和 完 善 全 国 天 然 气 干 线 、 支 线 管 道 和 管 网 系 统 ,配套 建 设 地 下 储 气 库 和 L N G 接 收 站 ,以 及 控 制 管 理系 统 ,初 步 形 成 全 国 性 的 比 较 完 善 的 输 供 气 系 统 ;增加 和 完 善 成 品 油 储 运 设 施 ,建 设 成 品 油 干 线 管 道 和储 存 、 销 售 网 点 ,形 成 基 本 覆 盖 北 部 和 东 部 地 区 的 成品 油 管 网 ;满 足 国 内 原 油 生 产 和 进 口 的 需 要 ,建 设 西部 和 北 部 输 油 干 线 ,完 善 东 部 管 网 ,形 成 覆 盖 东 部 、北 部 地 区 ,灵 活 调 配 的 原 油 输 配 管 网 。正 在 建 设 和 拟 建 的 主 要 工 程 有 西 气 东 输 二 线 、中 亚 管 道 、 进 口 俄 罗 斯 天 然 气 管 道 、 进 口 哈 萨 克 斯 坦天 然 气 管 道 等 干 线 及 若 干 支 线 。 此 外 ,配 套 建 设 数座 地 下 储 气 库 ;引 进 项 目 及 配 套 管 网 建 设 。建 设 原 油 储 库 和 成 品 油 库 。在 此 期 间 ,预 计 在 国 内 建 设 油 气 管 道 干 线 1. 2× 104 终 端 站 多 座 。 到 2020 年 ,预 计 建 设油 气 管 道 干 线 3. 5 × 104 L N 站 5~ 6 座 。稠 油 、 超 稠 油 、 低 渗 透 油 田 、 沙 漠 油 田 、 滩 海 油 田 等 各种 低 品 位 、 难 采 油 田 将 是 油 田 开 发 的 主 要 任 务 之 一 ,地 面 工 程 要 配 套 适 宜 的 油 气 集 输 及 相 关 管 道 工 程 。气 田 地 面 工 程 将 随 着 天 然 气 工 业 的 加 快 有 较 大 发展 ,将 建 设 包 括 高 压 气 田 、 高 含 硫 气 田 、 含 田 、 低 品 位 气 田 等 的 天 然 气 集 输 、 天 然 气 处 理 及 其 配套 的 管 道 工 程 。 随 着 海 外 石 油 事 业 的 加 快 ,海 外 油气 田 地 面 工 程 将 逐 步 增 加 ,预 计 将 在 中 亚 、 北 非 、 南美 等 地 区 ,建 设 以 常 规 油 气 田 为 主 ,可 能 涉 及 稠 油 、低 渗 透 等 各 种 类 型 油 气 田 的 管 道 工 程 。 在 苏 丹 、 哈萨 克 斯 坦 油 气 田 、 委 内 瑞 拉 油 田 、 利 比 亚 、 阿 联 酋 等国 家 将 建 设 海 外 油 气 田 管 道 工 程 。 辽 河 、 冀 东 、 大 港的 滩 海 油 田 、 南 海 海 上 油 田 的 勘 探 开 发 涉 及 的 各 种类 型 滩 海 与 海 上 油 气 田 的 管 道 工 程 。管 道 建 设 工 程 的 持 续 发 展 ,迫 切 需 要 管 道 科 技的 支 撑 。 管 道 业 务 的 大 规 模 拓 展 及 新 管 道 的 设 计 、·4· 油   气   储   运     2008 年  施 工 及 运 营 管 理 ,必 须 依 靠 科 技 创 新 ,广 泛 采 用 新 工艺 、 新 技 术 、 新 装 备 、 新 材 料 和 新 的 手 段 。 天 然 气 管道 大 口 径 高 压 输 送 及 富 气 输 送 技 术 , 以 上 高钢 级 管 材 的 应 用 技 术 ,L N G 接 收 储 运 技 术 ,大 型 河流 的 穿 跨 越 技 术 以 及 大 容 量 原 油 、 成 品 油 、 天 然 气 储藏 技 术 等 等 ,都 需 要 加 大 投 入 力 度 开 展 研 究 。 大 力推 进 技 术 进 步 ,建 设 具 有 国 际 先 进 水 平 的 油 气 管 道 ,保 证 在 役 管 道 安 全 经 济 的 运 行 已 日 益 成 为 管 道 运 输业 的 重 要 课 题 。2、   管 道 设 计 施 工 技 术(1)管 道 勘 察 设 计 技 术   在 管 道 勘 察 设 计 方 面 ,应 继 续 发 展 和 应 用 遥 感 技 术 和 航 测 技 术 以 优 化 管 道线 路 ,推 广 应 用 管 道 仿 真 模 拟 技 术 ,优 化 管 道 设 计 ,合 理 选 用 管 道 压 力 、 钢 级 、 管 型 及 材 质 以 提 高 经 济 效益 ,发 展 管 道 基 于 应 变 的 设 计 技 术 、 管 道 极 限 设 计 技术 、 基 于 断 裂 力 学 和 可 靠 性 理 论 的 安 全 可 靠 性 设 计技 术 以 及 基 于 风 险 分 析 的 管 道 设 计 技 术 ,适 当 提 高管 道 设 计 系 数 ,发 展 高 压 富 气 输 送 技 术 ,进 一 步 提 高设 计 水 平 。 对 输 气 管 道 继 续 采 用 先 进 适 用 的 内 减 阻涂 层 材 料 和 外 防 腐 及 补 口 材 料 ,继 续 采 用 大 口 径 高压 输 送 及 选 用 高 钢 级 管 材 ,合 理 选 用 符 合 质 量 要 求的 其 它 类 型 的 管 材 。 管 道 设 计 时 充 分 考 虑 管 道 运营 、 检 测 、 监 测 和 完 整 性 管 理 的 需 要 ,发 展 “ 数 字管 道 ” 。同 时 ,应 在 高 压 富 气 输 送 技 术 、 多 相 流 输 送 工 艺技 术 、 管 道 抗 震 尤 其 是 埋 地 管 道 通 过 活 动 断 层 区 的设 计 技 术 、 高 寒 及 永 冻 土 地 带 管 道 敷 设 技 术 、 腐 蚀 防护 技 术 、 加 热 与 不 加 热 原 油 的 顺 序 输 送 技 术 、 油 气 管道 工 艺 设 计 软 件 的 开 发 和 应 用 等 方 面 进 一 步 加 强 研究 。 加 强 地 下 储 油 库 和 储 气 库 技 术 、 液 化 天 然 气(L N G)储 运 技 术 ,包 括 储 罐 及 管 材 选 用 技 术 、 关 键技 术 指 标 制 定 、 相 关 标 准 规 范 研 究 制 定 等 的 研 究 。加 强 海 洋 管 道 设 计 技 术 、 海 洋 工 程 焊 接 结 构 的 安 全可 靠 性 分 析 和 评 价 技 术 的 研 究 。 原 油 低 温 储 存 技 术仍 将 是 影 响 原 油 经 济 储 存 的 关 键 问 题 ,应 加 强 研 究 。(2)管 道 施 工 技 术 与 装 备   进 一 步 完 善 和 提 高管 道 穿 越 技 术 ,包 括 定 向 穿 越 技 术 、 盾 构 穿 越 技 术 、顶 管 穿 越 技 术 ;发 展 特 殊 地 域 施 工 技 术 ,包 括 水 网 、山 区 、 黄 土 塬 、 沙 漠 地 段 施 工 技 术 ;完 善 管 道 试 压 干燥 技 术 。 进 一 步 提 升 管 道 自 动 焊 技 术 水 平 ,发 展 自动 焊 工 艺 及 设 备 ;研 究 开 发 海 洋 管 道 焊 接 技 术 及 焊接 设 备 ,寒 冷 地 带 管 道 焊 接 技 术 及 焊 接 工 艺 ,高 强 度管 道 钢 的 焊 接 技 术 (焊 接 材 料 、 焊 接 工 艺 ) ,耐 蚀 不 锈钢 管 材 的 焊 接 技 术 ,发 展 新 型 防 腐 保 温 材 料 ,站 场(包 括 油 气 库 )和 海 洋 设 施 防 腐 保 温 技 术 ,管 道 防 腐层 修 复 技 术 (材 料 和 机 具 ) 。 进 一 步 发 展 管 道 相 控 阵自 动 超 声 检 测 技 术 和 先 进 适 用 的 储 罐 无 损 检 测 技术 。 发 展 15 × 104 以 上 级 储 罐 的 高 效 自 动 焊技 术 ,包 括 双 丝 双 弧 埋 弧 自 动 横 焊 、 罐 底 大 角 缝 多 丝多 弧 埋 弧 自 动 焊 和 立 缝 气 电 立 焊 技 术 ;大 型 低 温 储 罐 施 工 技 术 ,包 括 低 温 钢 的 焊 接 技 术 和 地 下储 库 施 工 技 术 ;海 洋 管 道 工 程 施
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本文标题:中国石油油气管道技术发展展望
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