續理

中石油管道局專家委員會秘書長

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、壓縮機國產化以及現場施工安裝技術、焊接技術等都得到了前所未有的發展。現已擁有了先進的管道設計、施工、運行和維修的成熟經驗，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，更好的確定未來技術進步和攻關的方向。

國外管道技術的發展特點

到新世紀初，全世界油氣管道干線長度已超過230 萬km，其中美國的輸油管道達到29萬km，輸氣管道30萬km。有如下幾個特點：

1、管徑大。國外干線天然氣管道直徑一般在1000mm 以上，例如前蘇聯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管道最大許用運行壓力為12MPa。

3、廣泛采用內涂層減阻技術。為提高輸送能力，國外的輸氣管道一般都采用內涂層技術，采用內涂層后一般能提高輸氣量 6 % ～10%，同時還可有效地減少設備的磨損和清管次數，延長管線的使用壽命。

4、管材性能好。 國外的制管技術發展較快，都在提高管道韌性、增大壁厚等方面有所改進， X100級、 X120級管材都有，而且已投入試驗和運行。

5、調峰技術完善。為保證可靠、安全、連續地向用戶供氣，發達國家都采用金屬儲氣罐和地下儲氣庫進行調峰供氣。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、地下管束儲氣來實現。天然氣儲罐以高壓球罐為主，國外球罐最大幾何容積已達5.55萬立方米。

6、 壓縮機組功率普遍提高。國外長輸管道的壓氣站廣泛采用回熱循環燃氣輪機，用燃氣輪機提供動力或發電。干線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）生產的MS300 型回熱循環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及聯合循環系統能收到很好的節能效果，如著名的阿意輸氣管道對Messina 壓氣站的燃氣輪機組進行改造，采用回熱聯合循環系統后，每臺燃氣輪機的綜合熱效率由原來的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，不僅可以延長軸承的使用壽命，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、管道施工技術不斷進步。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。例如，國外將巖石開溝機小型化，機體寬度只有1.8m，可以在溝下開溝作業，并且能將巖石粉碎以便回填時使用；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，進行穿越施工。對于每種不同的地質條件，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的施工裝備與技術。

8、地質勘探技術不斷深化。國外在長輸管道建設中，其地質勘探技術也在不斷深化，采用了多樣地球物理勘探技術，使地質勘探更為精準，施工有切實保障。

上述8個方面，中國長輸管道建設中已有實現和應用；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水平的要求，差距幾近于無，在某些方面我們還走在了前邊。如X100 級鋼管也有了產品；西氣東輸二線管道直徑達到了1219mm，輸送壓力已達12MPa；正在建設的西三線準備對X90～X100鋼級的管材進行試驗和短距離的敷設；準備建設的西四線、西五線將采用直徑1422mm、鋼級X80鋼管，輸送壓力為 12MPa。在這些工程建設中引進和自主研發大量的新技術，必將成為世界管道建設新技術的展示舞臺。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，局部參照了俄羅斯、日本、德國等標準。美國的長輸管道是以ASME B 31.4（液態烴和其他液體管線輸送系統）、 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，形成的長輸管道標準框架。

中國的長輸管道標準在編制過程中經歷了歐美標準等同采用、等效采用和修改采用的過程，建立了中國長輸管道從設計到施工到搶維修的整體過程的國家標準框架，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、運營及搶維修系列標準，形成了具有操作要求、工序控制、質量控制、現場監理和竣工驗收等極具有中國特色的長輸管道標準體系。

目前已編制完成的雙語版中緬管道（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，并且反饋意見良好。

但目前標準中仍然存在不盡人意之處，存在的主要問題是：

（1）設計與施工標準之間的相互關系中仍存在有不聯系、不相關、總體水平與國際先進水平不一致的地方，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《石油天然氣鋼質管道無損檢測》，在管道安裝中產生較大矛盾。

（2）管道穿越的地質勘探的設計勘察要求與施工過程需求的勘察要求不一致，穿越出現問題時，責任不清，應當增加物探的相關內容。

（3）無損檢測中如何進一步加強現場金口焊接的質量控制也是亟待解決的問題。

（4）試壓過程中是否進行站間的嚴密性試驗，以避免諸如西氣東輸一線、二線出現的投產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）目前最新的技術和科研成果還沒有納入管道標準。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單，不能有效地指導施工。

（9）陰極保護的設計標準沒有進行修訂。現有的標準仍有許多值得推敲、商榷和需要改進的地方，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需要。如此種種，需要我們下氣力改進。但目前標準的編寫一般都是 技術人員利用業余時間完成，沒有經費，也沒有編寫的工作時間，難以拿出一個高質量的標準。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現了國產化，并且已銷往國外，專用的管道裝備如吊管機、焊接工程車、坡口機、對口器、內焊機、雙頭外焊機都可與國外同類設備相媲美。

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

（轉載自石油觀察網）

2014年第2期（總第15期）