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中俄東線天然氣管道投產通氣對中國大直徑大輸氣量鋼管發展起示范作用

2020-03-18 上海鋼管行業協會 閱讀

【內容提要】中俄東線天然氣管道投產通氣,這條管道全長9079公里,中國境內(黑河-上海)5111公里,設計輸氣量380億立方米/年。其中黑河-長嶺段管徑1422毫米,鋼級X80,壁厚30.8毫米,壓力12MPa,干線長715公里,是技術要求最高、施工難度最大的線路工程。中俄東線天然氣管道正式開通,為中國鋼管的發展樹立了一個新的標桿,該管道材料中國境內全部國產化,建設和運營都是智能化,為我國油氣管道建設從數字化向智能化升級作出的示范工程。該管道攻克了低溫環境(-45℃)大厚壁鋼管的低溫脆性斷裂止裂的韌性控制難題,為中國天然氣鋼管的發展制定了系列技術的嚴格指標。中俄東線天然氣管線工藝評定標準對比分析上,俄羅斯標準涵蓋內容更多,適用范圍更廣,值得我們借鑒。國際上大直徑超大輸量的天然氣管道,輸氣量達到500億立方米/年,是我國鋼管發展的方向。

中俄東線天然氣管道于2019年12月2日17時正式通氣。這條管線全長9079公里,其中在俄羅斯境內為西伯利亞力量管道長度3968公里;中國境內(黑河-上海)為5111公里(其中新建干支線全長3371公里,利用已建管道1740公里),途經9個省市,其中黑河-長嶺段的管徑為直徑1422毫米,最高鋼級X80,最大壁厚30.8毫米,設計壓力12 MPa,設計輸氣量380億立方米/年。它將占到中國2018年天然氣消費量(2803億立方米)的14%和當年進口量(1360億立方米)的28%。黑河-長嶺段干線長715公里,是中俄東線工程中技術要求最高、施工難度最大、施工條件最艱苦的線路工程。中俄東線天然氣管道正式開通運營,標志中國大直徑、大輸氣量、高鋼級管線鋼管發展進到了一個新階段,與國際先進水平接軌。

中俄東線全部管材中國境內都實現國產化,從2015年起國內10家鋼企有寶武武鋼、鞍鋼、河鋼、寶鋼、南鋼、太鋼、首鋼、本鋼、沙鋼、湘鋼和8家鋼管公司有寶鋼、寶雞、遼陽、寶世順、華油、揚州華油、南京巨龍和青縣巨龍鋼管公司研制、生產優質板卷和優質鋼管,保證了工程質量和建設進度。

中俄東線天然氣管道的成功建設,為中國鋼管的發展樹立了一個新的標桿。該管道以“全數字化移交、全智能化運營、全生命周期管理”為理念,通過“移動端+云計算+大數據”的體系框架,集成項目全生命周期數據,實現管道從建設周期到運營期的數字化、網絡化、智能化管理。這條管道的建設將推進我國油氣管道建設由數字化向智能化升級,成為我國首條智能管道的示范工程。

中俄東線天然氣管道攻克了低溫環境(-45℃)大厚壁鋼管、感應加熱彎管、管件的低溫脆性斷裂止裂韌性控制問題,解決了長期以來困擾我國管道界的一個難題,為中國天然氣管道的發展制定了系列管材技術的嚴格指標。有的鋼企生產的鋼板在-45℃時,厚度30.8毫米,其DWTT剪切面積接近60%,而有的不足40%。我國鋼企在低溫沖擊韌性的技術性能上還有提高提升的空間。

中俄東線天然氣管線在工藝評定標準對比分析上,兩國標準在使用特點、焊接材料選擇、坡口設計、評定準則、試件檢驗和驗收要求等方面有一定差異,我國因為是第一條最大直徑最大輸氣量的天然氣管道建設,更多側重于試驗摸索及試驗數據的積累;而俄羅斯標準涵蓋內容更多,適用范圍更廣,在焊接材料、焊接方法、坡口型式、工藝評定試驗等各方面規定更為嚴謹和詳細,更側重于操作細則,對中俄東線過境段管道建設針對性更強。這對中國天然氣鋼管的發展頗有重要的參考和借鑒的價值。

國外天然氣長輸管道發展方向有兩個:一個是大管徑超大輸量的管道,例如俄羅斯巴普年柯沃-烏恰輸氣管道,直徑1420毫米,壁厚23/ 27.7/ 33.4毫米,單管輸氣量為580億立方米/年,長度1106公里,全程用直縫埋弧焊管,輸送壓力11.8MPa;另一個方向是高壓輸送超大輸量管道,例如俄羅斯北溪管道,是一條海底天然氣管道,直徑1220毫米,壁厚34.6 /30.9/ 26.8毫米,單管輸氣量275億立方米/年,長度1222公里,全程用直縫埋弧焊管,輸送壓力為22/ 20/ 17 MPa。國外大直徑大輸氣量長輸天然氣管道一般不采用螺旋埋弧焊管,一是受到壁厚限制(≤22毫米),二是高鋼級(X80)制造困難,尤其是很難滿足DWTT剪切面積的要求。中國大直徑、大輸量天然氣鋼管的發展要重點向超大輸氣量(450~500億立方米/年)國際先進管道看齊,鋼企和鋼管企業要研制厚壁(≥30毫米)高鋼級(X80)及大直徑(直徑1422毫米)直縫埋弧焊管,從而走出去,參與國際輸氣管道的競爭。

醞釀已久的石油體制改革即把石油天然氣管網從中石油、中石化和中海油企業剝離出來,成立中國國家石油天然氣管網集團有限公司,于2019年12月9日掛牌成立。將這將有利于促進第三方準入,和石油行業實行混合所有制,將助推下游競爭機制完善,并使非石油行業的鋼管企業有平等的機遇參與國內石油天然氣管網建設的競爭,對冶金行業的鋼管企業是一種更加開放的市場環境。

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