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中俄东线天然气管道投产通气对中国大直径大输气量钢管发展起示范作用

2020-03-18 上海钢管行业协会 阅读

【内容提要】中俄东线天然气管道投产通气,这条管道全长9079公里,中国境内(黑河-上海)5111公里,设计输气量380亿立方米/年。其中黑河-长岭段管径1422毫米,钢级X80,壁厚30.8毫米,压力12MPa,干线长715公里,是技术要求最高、施工难度最大的线路工程。中俄东线天然气管道正式开通,为中国钢管的发展树立了一个新的标杆,该管道材料中国境内全部国产化,建设和运营都是智能化,为我国油气管道建设从数字化向智能化升级作出的示范工程。该管道攻克了低温环境(-45℃)大厚壁钢管的低温脆性断裂止裂的韧性控制难题,为中国天然气钢管的发展制定了系列技术的严格指标。中俄东线天然气管线工艺评定标准对比分析上,俄罗斯标准涵盖内容更多,适用范围更广,值得我们借鉴。国际上大直径超大输量的天然气管道,输气量达到500亿立方米/年,是我国钢管发展的方向。

中俄东线天然气管道于2019年12月2日17时正式通气。这条管线全长9079公里,其中在俄罗斯境内为西伯利亚力量管道长度3968公里;中国境内(黑河-上海)为5111公里(其中新建干支线全长3371公里,利用已建管道1740公里),途经9个省市,其中黑河-长岭段的管径为直径1422毫米,最高钢级X80,最大壁厚30.8毫米,设计压力12 MPa,设计输气量380亿立方米/年。它将占到中国2018年天然气消费量(2803亿立方米)的14%和当年进口量(1360亿立方米)的28%。黑河-长岭段干线长715公里,是中俄东线工程中技术要求最高、施工难度最大、施工条件最艰苦的线路工程。中俄东线天然气管道正式开通运营,标志中国大直径、大输气量、高钢级管线钢管发展进到了一个新阶段,与国际先进水平接轨。

中俄东线全部管材中国境内都实现国产化,从2015年起国内10家钢企有宝武武钢、鞍钢、河钢、宝钢、南钢、太钢、首钢、本钢、沙钢、湘钢和8家钢管公司有宝钢、宝鸡、辽阳、宝世顺、华油、扬州华油、南京巨龙和青县巨龙钢管公司研制、生产优质板卷和优质钢管,保证了工程质量和建设进度。

中俄东线天然气管道的成功建设,为中国钢管的发展树立了一个新的标杆。该管道以“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”为理念,通过“移动端+云计算+大数据”的体系框架,集成项目全生命周期数据,实现管道从建设周期到运营期的数字化、网络化、智能化管理。这条管道的建设将推进我国油气管道建设由数字化向智能化升级,成为我国首条智能管道的示范工程。

中俄东线天然气管道攻克了低温环境(-45℃)大厚壁钢管、感应加热弯管、管件的低温脆性断裂止裂韧性控制问题,解决了长期以来困扰我国管道界的一个难题,为中国天然气管道的发展制定了系列管材技术的严格指标。有的钢企生产的钢板在-45℃时,厚度30.8毫米,其DWTT剪切面积接近60%,而有的不足40%。我国钢企在低温冲击韧性的技术性能上还有提高提升的空间。

中俄东线天然气管线在工艺评定标准对比分析上,两国标准在使用特点、焊接材料选择、坡口设计、评定准则、试件检验和验收要求等方面有一定差异,我国因为是第一条最大直径最大输气量的天然气管道建设,更多侧重于试验摸索及试验数据的积累;而俄罗斯标准涵盖内容更多,适用范围更广,在焊接材料、焊接方法、坡口型式、工艺评定试验等各方面规定更为严谨和详细,更侧重于操作细则,对中俄东线过境段管道建设针对性更强。这对中国天然气钢管的发展颇有重要的参考和借鉴的价值。

国外天然气长输管道发展方向有两个:一个是大管径超大输量的管道,例如俄罗斯巴普年柯沃-乌恰输气管道,直径1420毫米,壁厚23/ 27.7/ 33.4毫米,单管输气量为580亿立方米/年,长度1106公里,全程用直缝埋弧焊管,输送压力11.8MPa;另一个方向是高压输送超大输量管道,例如俄罗斯北溪管道,是一条海底天然气管道,直径1220毫米,壁厚34.6 /30.9/ 26.8毫米,单管输气量275亿立方米/年,长度1222公里,全程用直缝埋弧焊管,输送压力为22/ 20/ 17 MPa。国外大直径大输气量长输天然气管道一般不采用螺旋埋弧焊管,一是受到壁厚限制(≤22毫米),二是高钢级(X80)制造困难,尤其是很难满足DWTT剪切面积的要求。中国大直径、大输量天然气钢管的发展要重点向超大输气量(450~500亿立方米/年)国际先进管道看齐,钢企和钢管企业要研制厚壁(≥30毫米)高钢级(X80)及大直径(直径1422毫米)直缝埋弧焊管,从而走出去,参与国际输气管道的竞争。

酝酿已久的石油体制改革即把石油天然气管网从中石油、中石化和中海油企业剥离出来,成立中国国家石油天然气管网集团有限公司,于2019年12月9日挂牌成立。将这将有利于促进第三方准入,和石油行业实行混合所有制,将助推下游竞争机制完善,并使非石油行业的钢管企业有平等的机遇参与国内石油天然气管网建设的竞争,对冶金行业的钢管企业是一种更加开放的市场环境。

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