“智”造管道

 爱彩彩票二     |      2019-01-24 16:49

  今年5月,俄罗斯天然气工业公司与中国石油签署了对华供气合同,其中规定:2018年起,俄罗斯将通过中俄东线天然气管道向中国供气,输气量逐年增加,最终达到每年380亿立方米,运输量甚至超过了西气东输部分工程。大气量的输送,使得输气管道的口径将要达到1422mm,而管道口径的增加意味着管线建设、维护等一系列涉及施工、管理的标准各方面都要做出新的调整,这对我国管道建设的技术水平提出了新的考验。

  新型防腐材料、防腐涂料、涂装工艺等构成了油气管道外防腐和内涂层技术,延缓管道锈蚀;油气管道清管、变形检测、腐蚀检测技术,涵盖了对管道内部的清理、对管道变形、腐蚀部位的监测,为管线的安全维护提供坚实保障;包含管道光纤安全预警和管道声波预警的油气管道安全预警技术,实时无间隔监测管道沿途的振动信号与管道产生的异常声波信号,帮助检测中心对管线及时对管线遭受到的多种威胁做出反应。

  为了摆脱对国外技术的依赖,由该实验室自主研制的单焊炬外焊机、双焊炬外焊机、内焊机及时登台亮相,并首次在工程中投入大规模应用。与来自于美国英国意大利加拿大的自动焊机同台竞技,日最高焊接纪录达到60道口。“日臻成熟的自动焊技术及装备应用,终于打破了长期以来的国外技术垄断局面,摆脱了对国外技术的依赖,使中国管道国产化建设取得了重要突破。”徐昌学院长告诉科技日报记者。

  燃气灶上跳动的火焰、发动机里燃烧的汽油,还有深入生活方方面面的化工产品,这些都离不开石油和天然气。正是巨量油气资源作为强力的后盾,才让我们有了日益丰富的生活。每天,油气通过西气东输、西油东送等工程的漫长管线,源源不断地支援着我们的生活。

  而油气管道输送安全国家工程实验室,早就对此未雨绸缪。针对工程需要大规模应用的D1422大口径钢管设计及施工技术要求,实验室集中科技力量,夜以继日顽强攻关,只用了不到一年的时间,就研制出了D1422内焊机、外焊机、焊接工程车、机械化补口装备、运布管车等一系列新规格建设装备42台(套);并为将承受更高压力的管线,设计制造出了更高规格的管道压力元件。在工程技术、工程设备上取得突破的同时,实验室还制定了D1422管道线路工程的设计规范和施工方案,为全新管线的架设规范了施工标准。以完备的大口径、大输量管道建设能力,为国家能源的战略部署保驾护航。

  在西气东输三线西段的管道建设过程中,国内首次采用了0.8设计系数,而设计系数,是决定管道最高允许压力的设计参数。0.8设计系数能在不降低系统安全的前提下减少管道用钢量、增加输气量、节约建设成本。据介绍,如将管道系数提至0.8,能在设计压力与输量在不变的情况下,让管道壁厚降低,减少钢材用量。新标准如能实现,在与国际标准接轨的同时,可为我国每年节省下数十亿元的建设成本。

  优异的技术、学术成果,离不开高质量的专业研究队伍。3名院士、10名教授和教授级高级工程师等共16位油气管道领域的资深专家,组成了实验室学术委员会,为实验室的研究、工作提供专业的指导。实验室还形成了学术带头人和技术专家为核心的研究团队,其中有中国石油集团公司高级技术专家6人,教授和教授级高级工程师23人,副教授和高级工程师82人。

  例如,作为课题长、技术骨干,中国天然气管道科学研究院施工装备研究所所长张锋自2011年以来,先后承担完成管道局科研项目14项,集团公司科研项目4项,建设分公司科研项目3项,获得国家专利22项,在国内著名期刊发表专业论文10多篇,参与4项标准的编写工作。

  但是,设计系数的改变,直接带来的是钢材、卷板、焊接、下沟、打压等一系列工艺的变化。对于施工企业来说,这意味着要把半自动焊改为全自动焊。而国内的管道焊接技术,让0.8设计系数管道的建设面临了难题。“在半自动焊无法满足焊接工艺要求,手工焊效率极低的情况下,如果完全靠进口自动焊机,必定要增加施工成本。”中国石油天然气管道科学研究院院长徐昌学表示。

  “油气管道输送安全国家工程实验室建设的初衷就是提高管道输送安全技术水平、保障国家油气管道安全运行。”徐昌学说。由中国石油天然气管道局牵头,联合中国石油管道分公司、中国石油石油管工程技术研究院、中国石油大学(北京)合作建立了油气管道输送安全国家工程实验室下属的7个专业实验室,共涉及管道工艺、材料、焊接、防腐、检测、安全预警、维抢修及完整性管理技术领域。自2011年国家工程实验室通过验收以来,各科研团队取得了丰硕的成果,钻研出了20余项实验技术,并突出形成了7个领域中的九大特色技术。

  “油气管道不停输封堵技术能使管道在不暂停运输的状态下进行带压抢修,完成换管、修补等特殊作业。”徐昌学介绍道,“油气管道完整性管理技术通过风险识别、检测评价、维护维修、效能管理等业务流程实现对在役管道全生命周期的闭环管理,成为风险控制、资源优化的决策支持工具和管道资产安全、经济、科学运维的业务支撑平台。”

  据徐昌学介绍,油品及天然气减阻增输技术,是通过向油气中添加减阻剂,从而降低管道压力,为管道节能、降耗、增输和安全运行提供有效支持。

  油气管道输送国家工程实验室还坚持“开放、流动、联合”的原则,与美国、英国、丹麦、挪威等国以及中国科学院、清华大学、南开大学、国防科技大学等国内外知名科研机构和高校院所建立了良好的合作关系。开展广泛的技术、学术、成果交流,多次组织和承办了国内外学术研讨会、技术交流会。同时实验室还参与了中缅管道工程、缅甸—泰国管道工程、中亚管道工程等国际项目的技术评定、工程评价及新产品开发等工作,将先进的技术与管理规范推出了国门。

  这其中,2010年毕业于北京航空航天大学材料学专业的姚登樽博士,作为“80后”,没有选择留在“北上广”,而是投身于管道科研领域,和他的科研团队终于突破了环焊缝缺陷评估的各种技术难关,搭建起了环焊缝缺陷评估平台方法。

  油气管道失效控制技术则是通过结合技术成果、理论分析和现场试验,形成了一整套管道应对失效控制解决方案;而解决了众多建造难题的油气管道高效焊接技术,则包含了以管道全位置激光/电弧复合焊焊机为代表的多种先进管道焊机,紧追国际前沿。

  填补了国内相关领域空白的油气管网仿真与优化技术,能通过计算机对管网和主要设备在各种工况下的全方位状态进行模拟,快速预测实际管道运行的变化过程,为管道安全、经济运行提供系统解决方案。

  同时,实验室还承担了专业技术人才的培养任务,坚持“高标准、严要求”的准则,培养具有深厚的研究能力、优秀的综合素质、具有广阔视野和国际学术交流能力的综合性技术人才。实验室每年培养硕士、博士50—60人;并依托博士后科研工作站,培养了博士后19名,目前在站博士后16名,已出站3名,取得的研究成果也为相关的课题研究提供了有力支持。

  油气管道输送是国民经济正常运行的重要保障,据预测,到2020年,中国长输油气管道总里程将超过15万公里。巨大管线安全输送的背后,有着无数科研人敬业奉献的技术支撑。由中国石油天然气管道局牵头,联合中国石油管道公司、中国石油管材研究所、中国石油大学(北京)共同组建,数百位杰出管道专业技术人才组成的油气管道输送安全国家工程实验室便是其中的代表。

  丰富的技术储备、配套先进装备的研制,使得实验室在行业中处于技术领军地位,也为日后在管道市场竞争中的话语权、稳定的市场地位,打下了牢固的基础。

  据预测,到2020年,中国长输油气管道总里程将超过15万公里。巨大管线安全输送的背后,有着无数科研人敬业奉献的技术支撑。由中国石油601857股吧)天然气管道局牵头,联合中国石油管道公司、中国石油管材研究所、中国石油大学(北京)共同组建,数百位杰出管道专业技术人才组成的便是其中的代表。