不断创新的中国油气管道技术

2009/11/30　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

[中国油气管道网2009年11月26日]经过50年的发展与努力，中国油气管道工业走出了一条具有中国特色的自我发展之路，目前已建成了横跨东西、纵贯南北、连通海外，长达60000余公里的油气管道干线运输网。从油气管道用钢向高等级钢材的不断发展，卫星遥感、模拟仿真等高端技术在管道设计上的应用，到管道自动焊接、复杂地区管道敷设、河流非开挖穿越技术等管道施工方法的不断改进，以及在役管道检测、维抢修技术水平的不断提高等等，中国油气管道各项技术的发展与进步，都凸显了科技创新作为第一生产力推动中国油气管道业不断发展的巨大作用。

在管道勘察设计技术方面

管道输气工艺设计技术。2002年开工建设的西气东输管道工程，是我国自行设计和建设的第一条世界级天然气管道工程。它的建设，标志着我国长输管道输气工艺设计达到了世界先进水平。西气东输管道在输气工艺设计上采用了仿真模拟技术，优化了管道工艺系统，自主开发了西气东输管道系统分析模型，进行了系统稳态和瞬态分析；通过对下游用户用量的逐年预测和用气波动分析，确定了技术上可行、经济上合理的储气调峰方案，成功解决了单气源、多用户输气管道调峰技术难题。在压气站优化方案设计中，通过系统优化比选确定了采用1.4～1.5的混合压比最优输送工艺方案；通过对机组配置优化分析，确定了采用1+1大机组方案，并首次在无人区设置了压气站。

大落差输油管道设计技术。兰成渝成品油管道的一个突出特点是大落差，全线落差达2253米。在输油管道运行时，大落差会造成动压过大，管道内液柱拉断，产生水击和汽蚀，对管道和下游站场的设备造成破坏；如果管道停运，大落差又会造成管道静压过大，影响管道安全。为解决这一难题，在兰成渝管道大落差地段设置了3个减压站。同时，采用变径处理、增加水力摩阻的方法，降低小输量时管道的动压，并采取分段选取壁厚的办法，增加管道的承压能力。针对密闭管道输送可能发生的水击事故，采取了多种超前保护措施。根据不同输量，各站采用流量控制和压力控制的方式，使系统运行可靠、稳定。设计总体技术先进、方案合理，能够满足管道安全平稳运行的要求，标志着我国大落差输油管道设计技术逐步达到国际先进水平。

遥感技术在油气管道设计选定线中的应用。在兰成渝、忠武、西气东输等工程上，应用卫星遥感技术进行长输管道线路选线、定线工作，标志着我国长输管道线路工程选线、定线技术水平迈上了一个新台阶，解决了线路走向方案比选、大型穿跨越选址等方面的技术难题，大大提高了选、定线工作的质量和效率，有效地减少了野外选线、定线的工作量，使地形复杂地区的线路有了更广泛的选择范围，使选出的线路更趋合理。同时，应用卫星遥感技术进行选线、定线，使管道线路走向尽可能避开沿线复杂的地形地貌，有效地降低了工程施工难度。

管道自动化设计技术。在管道自动化技术方面，成功地解决了兰成渝管道的多油源、多分输点、密闭顺序输送的管道自动化设计技术难题，全线采用了以计算机为核心的数据采集、监控管理系统。在自动化软件技术方面，研究开发的长输管道SCADA控制系统、模拟仿真系统、运行管理信息系统等软件，在西部管道等工程上成功应用，实现了自动化软件产品技术国产化。

数字管道应用技术。数字管道是一个庞大的计算机技术系统和软件应用系统的集合，是将众多相对独立的数字化技术的应用集成化，整合成以一个庞大的数据库为基础、数据共享和相互联系的数字化体系。它与一般的地理信息系统和专业管理信息系统相比，具有数字化、可视化、共享海量数据库，以及良好的兼容性、共享性和开放性等特点。我国已成功将基于GIS平台的数字管道技术应用到西气东输冀宁管道、西部管道工程设计及施工管理全过程，为管道设计、施工及运营管理水平的提高提供了技术平台。大口径输气管道减阻内涂技术。大口径输气管道采用内涂层减阻技术，可降低管线摩阻、减少压气站数量、延长管道使用寿命，达到降低管道工程造价和运行费用的目的。我国在西气东输管道工程设计中首次采用了减阻内涂技术，并编制了国内第一部减阻内涂技术标准《非腐蚀气体管道内壁覆盖层推荐做法》。西气东输管道由于采用了减阻内涂层设计技术，在增加管输量、减少压气站、降低燃料动力消耗等方面产生经济效益10多亿元人民币。 在管道施工安装技术方面 大口径、高钢级管材制造技术。在钢管制造技术方面，我国以西气东输工程一线、二线建设为标志，依靠自主创新全面掌握了直径1016毫米、X70级，直径1219毫米、X80级螺旋埋弧焊钢管和JCOE直缝钢管的生产工艺及装备制造技术。在制管工艺技术上，采用了技术先进的内焊缝自动跟踪纠偏技术、在线钢管自动测径技术、钢管生产计算机集成管理系统、X光工业电视焊缝超声波无损自动检测技术及管端扩径技术等。大口径、高钢级钢管产品已在西气东输工程一线、二线建设中得到全面应用，形成了生产规模。在X70、X80级大口径热煨弯管及管件加工技术方面，我国自主研制了大口径热煨弯管及管件加工设备，全面掌握了加工工艺技术，大口径、高钢级热煨弯管及管件产品已在西气东输工程一线、二线建设中得到全面推广应用，打破了此类产品长期以来依赖进口的局面，取得了较好的经济效益和社会效益。管道防腐施工技术。在防腐施工装备方面，管道局针对西气东输工程的特点，研制了大口径、撬装式、多功能管道内减阻及外防腐涂敷作业线。作业线采用模块式设计，具有较好的撬装功能和易搬迁性，可实现防腐厂在施工现场就近建厂的目标，缩短成品管的运输距离，降低了成品管损伤概率。作业线主体结构采用螺栓连接，具有较好的快装功能和易安装性。同时，外防腐作业线可进行三层PE、二层PE、单层环氧粉末、双层环氧粉末等多功能防腐作业，实现了防腐功能的多样化。在大口径热煨弯管外防腐涂敷作业线研制方面，我国依靠自主创新，研究解决了大口径弯管传输系统、弯管抛丸除锈、喷涂和加热等关键技术及装置难题，成功研制了世界上第一条自动化弯管防腐作业线，从弯管表面抛丸除锈处理到单层或双层环氧粉末涂敷均可实现机械化施工作业，质量易于控制，填补了国内外弯管防腐不能机械化施工的空白，实现了整条管线的防腐等级和寿命的一致性管道焊接工艺技术。在西气东输工程一线、二线建设中，我国先后针对X70、X80级管线钢焊接工艺技术进行了试验研究，完成了厚壁钢管对接接头小角度V型及复合型等新型坡口结构形式的设计，为工程建设提供了适用于不同焊接条件的百余种可靠的焊接工艺，并在工程建设中得到全面推广应用。针对管线冬季焊接施工问题，为最大限度地延长低温条件下管线焊接施工周期，我国研制出了X65、X70、X80级管材在零下30摄氏度超低温条件下焊接施工工艺，并已成功应用于哈中管道等工程建设中，突破了管线冬季不能焊接施工的禁区。管道焊接施工装备研制技术。我国自主研发的管道全位置自动外焊机，可有效实现焊接质量的高智能化控制，设备采用DSP高速数字信号处理器和CPLD大规模可编程集成电路为核心的全数字运动控制技术，技术性能指标达到国外同类产品水平。研发的管端坡口整形机，可加工各种复杂形状的复合型坡口，在坡口加工效率及质量上处于国际领先水平。研发的管道气动内对口器，加装了中间定位盘，保证了对口器受力均匀，提高了对口精度，可实现行走和制动互锁，确保了设备使用的安全性，具有自动、手动刹车功能和较好的爬坡能力，确保在特殊地段施工时设备和操作人员安全，技术性能指标具备国外同类产品水平。研发的数控式大口径管道全自动内焊机，整机采用了先进的气动技术和数字控制技术，设备技术性能指标达到国外同类产品水平，填补了国内空白。研发的大口径管道双焊炬全位置自动焊机，可同步完成管线根焊和热焊作业，既可双层叠焊又可排焊，与单焊炬相比可提高焊接效率40%以上。研发的带有能量控制器的专用焊接电源，解决了管道环焊缝的单面焊双面成形根焊工艺技术难题。这些自主研发的

友情链接