中国石油油气管道技术发展展望.pdf

第 2 7卷第 3期 油 气储运 旧 令 。c 争 3 综 述 3 。 。 。 。 。 。 ．。 。 中国石油油气管道技术发展展望 冯 耀 荣 陈浩 中国石油管材研 究所 中国石油天然气管道局 张 劲 军 张 可 刚 中国石油大学 北京 中国石油 天然气集 团公 司科技发展部 冯 耀荣陈浩等 中国石油 油气 管道 技术发 展展 望 ， 油 气储 运 ， 2 0 0 8 ， 2 7 3 I -- 8 。 摘 要 叙述 了中国石油 重组 改制 以来及“ 十 五” 期 间在科 技 管理 部 门的统 一领 导 和 组 织下 ， 在 油气 管道工 程技术 ， 包括 管道 勘察设 计 、 施工 技术 与装备 、 高钢 级 管材及 装备 国产化 、 油气储 运工 艺 、 腐蚀 与 防腐 、 在役 管道检 测 与安全 评价 、 管道 运行 管理 等方 面取 得 的 重要 成就 及 形 成 的核 心技 术和 创新 成果 。在对“ 十 一五” 管道建 设发 展及技 术 需 求进 行分 析 的基 础 上 ， 提 出 了油 气输 送 管道 工 程技术 的发展 方 向。 主题词 中国石油 油 气输送 管道 技 术进 展 展 望 一 、“ 十五” 期问中国石油油气输送 管道工程技术主要进展 1 、 油气 输 送管 道工 程发展 概况 管道 运输 业 是 一个 庞 大 的工 业体 系 ， 在 石 油 天 然气 工业乃 至世 界经济 当中发挥 着越来 越重 要 的作 用。经过四十多年的努力奋斗 ， 我国油气管道建设 有了较大发展， 到目前为止 ， 长距离大 口径输油气干 线管道 相继 建成 ， 总长度 超 过 3 5 0 0 0 k m， 其 中原 油 管道超 过 9 2 0 0 k m， 天然气 管 道超过 2 0 0 0 0 k m， 成 品油管 道超 过 3 8 0 0 k m， 海 底管 道超 过 2 1 0 0 k m。 中 国石 油 已 拥 有 陆 上 长 输 油 气 管 道 2 3 8 0 0 k m， 占全 国 的 7 ， 0 左 右 ， 其 中原 油 管 道 6 0 0 0 k m， 天然气 管道 1 6 0 0 0 k m， 成 品 油管道 1 8 0 0 k m。 在 2 0世 纪 末 的 5年 到 2 1世纪 初 的 5年里 ， 中 国石油在国内相继建设了陕京天然气管道、 涩宁兰 天然气管道、 兰成渝成品油管道、 忠武天然气管道等 重大工程。举世瞩 目的西气东输天然气管道， 西起 新疆塔里木气 田， 东至长江三角洲的上海 ， 全线经过 荒漠戈壁、 黄土高原、 太行山脉、 江南水网， 五次穿越 长江、 黄河天险， 绵延近 4 0 0 0 k m， 地形地貌 的复杂 *7 1 0 0 6 5 ， 陕西省西安 市电子二路 3 2号 ； 电话 O 2 9 8 8 7 2 6 3 4 3 。 程度堪称世界之最。我国的管道建设者依靠科技创 新 ， 勇敢 面对 前所未有 的困难和 挑战 ， 将 西气 东输 工 程建 设成 为世 界一流 水平 的管 道 。 经过多年的发展与努力 ， 中国油气长输管道已 逐步 缩短 了与 世界发 达 国家技术 水平 的差距 。陆上 管道 工程 建设 ， 设 计 与施工 接近 国际先 进水平 ； 海 上 管 道工程 ， 具备 了 自行 设计 和施 工能力 ， 并拥 有 了国 产大 型深海 铺 管船 。 2 、 “ 十五 ” 期 间的 主要 科 技 活 动 、 重大 科 研 项 目及 研究成 果 “ 十 五” 期 间及 重组 改制 以来 ， 中 国石 油 在 长输 油气 管道工 程技 术领 域开展 了一 系列重 大科研 项 目 的攻关， 取得了“ 西气东输管道工程技术” 等一大批 重大科 技成 果 ， 提升 了长输 油气 管道建 设水平 、 工程 技术 服务 能力 和 核心 竞 争力 。西气 东 输 管 道 、 陕京 二线 、 冀 宁支线 、 忠武 管道 、 苏丹 、 利 比亚 管道 等 国内 外重大工程的竣工和按期投产 ， 集中体现 了开展管 道工 程技术 科学 研究 的重 要作 用 ， 是 实 现 “ 十五 ” 期 间管 道技术 发 展计划 目标 的突 出标志 。 管道科 研部 门共 承担 国家级 和 中国石油科 技项 目 课题 百余项 ， 开展项 目研究 3 0 0 余项， 同时结合 国内外重点管道工程 ， 加大 了科研成果转化和推广 维普资讯 2 油气储运 2 0 0 8正 应用 的力 度 ， 推广 应用 率超过 8 O 。 通 过不 懈努 力 ， 取 得 了一 大批 高水 平 和 拥有 自 主知识产权的科技创新成果， 包括鉴定验收科研项 目百余项 ， 申请并获得国家专利 1 9 1项， 编制计算机 软件 2 5套 ， 取得专有技术 2 1 0项 ； 建立 国家级工法 1 O项 ， 集团公司级工法 2 5项 ， 创造 1 0 7项 中国企业 新纪录； 共发表技术论文 6 0 0余篇 ； 制定国家标准 8 部 ， 行业标准 6 2部 ， C NP C企业标准 3 7部 ， 西气东 输管道工程标准 1 7部 ； 获 国家级科 技进步二等奖 1 项 ， 国家安全生产科技成果奖 5项 ， 集团公 司技术 创新 奖 1 8项 ， 省 级科技 奖 5 项 。 特别 是在 2 0 0 0 2 0 0 5年期 间 ， 中国石 油天然气 集团公司科技发展部组织直属院所 西安管材所 、 天 津工程技术研究院 、 中国石油天然气管道局 研究 院 、 管道工 程有 限公 司 、 管道 局 机 械 厂 、 管道 局 钢 管 厂 、 工 程技 术公 司 、 各 工 程 公 司 、 华 北 石 油 管 理 局 油建公司、 钢管厂 、 物资装备 集团 总公 司 宝鸡 石油钢 管有 限公 司 、 中国石油 大学 北 京 、 华 东 、 西 南石油学院 现西南石油大学 、 西安石油大学、 清华 大学 、 北 京 大学 、 华 东 工业 大 学 、 西 安交 通 大 学及 宝 山钢铁有限公司、 武汉钢铁集团公司 、 鞍山钢铁集团 公司等 3 O多家科研院所、 大专院校及相关企业技术 中心 ， 集结专业科研人员千余人 ， 从中国石油天然气 集团公司、 国家发改委 原 国家经贸委 两大渠道 和 相关企业筹措资金 1 O多亿人民币， 分别在大 口径管 道工程施工新技术 、 施工装备 、 钢材 、 钢管和管道重 型防腐技术及材料、 数控技术、 遥感技术 、 I T技术等 几大领 域 ， 以西 气 东输 天然 气 管 道 工程 为 技术 攻 关 目标 ， 开 展 了 1 0 0余 项 的项 目科 研 ， 其 中包 括 课 题 3 0 0 余项， 专题 6 0 0余项 ， 短期 内便获得 了一大批高 新 技术成 果 ， 研 制 的新 产 品 实 现 了 国产 化 。这些 高 新 技术成 果大规 模推广 应用 于西气 东输管 道工 程建 设 ， 高效快速地解决了施工中的一系列难题， 满足了 工程施工的需要 ， 为实现高水平、 高质量、 加快工程 施工进度提供了强有力的技术支撑 。 3 、 油气管 道工程 主要 科技进展 1 油气 管道勘察设 计技 术“ 十五” 期间 ， 在 管 道勘察设计领域 ， 掌握 了长距离输气管道 高压输送 及高钢级管材应用技术、 卫星遥感选线技术 、 站场三 维设计技术、 管道输送工艺优化技术、 内涂层减阻技 术 、 管道 自动化与网络控制技术、 特殊地区管道设计 技术 、 水 工保护 技术 、 1 5 1 0 m。 储 罐 设 计技 术 、 地 下储气库设计等 1 O余项创新技术 。结合西气 东输 工程 、 涩宁兰管道工程 、 忠武输气管道工程、 兰成渝 管道工程 、 国家储备库岙山基地工程等国家重点工 程项 目 ， 先后 开 展 了 西 气 东 输 工 程 遥 感 技 术 的应 用 、 具有多处高差起伏管段 的顺序输送管道混油 特性及控制方法研究 、 大 口径天然气管道内涂减 阻设计技术研究 、 长输管道 S C ADA系统软件研 究与开发 、 数字管道技术研究 、 1 51 0 m。储 罐技术研究 、 地下盐穴储气库技术研究 等课题的 研究 。通过技术创新 ， 在管道及油气储存勘察设计 技术方面有了长足的进步 ， 例如 ， 西气东输管道工 程遥感技术的应用 和 地下盐穴储气库技术研究 解决了西气东输管道工程线路优化以及大型天然气 管道储气调峰问题 ， 具有重大的经 济效益和社会效 益； 具有多处高差起伏管段的顺序输送管道混油特 性及控制方法的研究 对兰成渝成 品油管道工程在 特殊 复杂工 况 和地形条 件下 管 内混 油规律 和控 制方 法进行 了研 究 ， 编 制 的 软件 成 为具 有处 理 复杂 地 形 和工 况下 的通用 成品 油管道应 用软 件 。这 些研 究成 果在西气东输管道 、 兰成渝管道、 忠武输气管道工程 中得到了推广应用， 进一步提高了油气管道勘察设 计 水平 。 2 高性 能管材 国产化 技 术 调 查 与 分析 结 果 表 明 ， 近年来 ， 全球 油气 管道特 别是 天然气管 道呈 现 了明显 的发 展趋 势 ， 即高压输 送及选 用高钢 级管 材 ， 以大幅度提高管道的经济效益 。国际上新建天然气 管道 的输 送压 力 多数 在 1 0 MP a以上 ， 管 材 基 本 上 以 X7 0为 主 ， X8 0也 有 少 量 应 用 ， 而 五 年 以 前 我 国 陆上管道的最高输送压力为 6 ． 4 MP a ， 最高钢级为 X6 0 。在此之后 ， 为满足高压输送的需求 ， 我 国石油 工 业与 冶金 工业 紧密 配 合 ， 开展 了多 项应 用 基 础研 究和技术开发工作 ， 在 管材选用、 管道安全可靠性 、 高 性能 管材 国产化 等方 面取得 了显著 进步 。 经过近几年的努力 ， 集团公司直属院所、 西气东 输管道项 目部 、 制管 企业 、 施工单位 与钢厂联合攻 关 ， 开 展 并 完 成 了 X7 0 钢 级 、 厚 度1 4 ．6 mm、 1 7 ． 5 mm热轧 卷 板 ， 1 4 ． 6 mm、 1 7 ． 5 mm、 2 1 ． 0 mm 热轧钢板 ， 1 0 1 6 1 4 ． 6 1 7 ． 5 mm螺旋埋弧焊管 和 1 0 1 6 1 4 ． 6 1 7 ． 5 ， 2 1 ． 0 mm 直缝埋弧焊管 的 研 制 工 作 ，随 后 又 研 制 成 功 了 X7 O 和X 8 O 1 0 1 6 1 5 ． 3 mm 两 种 规 格 的 螺 旋 焊 钢 管 和 1 0 1 6 1 8 ． 4 mm的直缝焊管 ， 在西气东输管道工 维普资讯 第 2 7 卷第 3 期 冯耀荣等 中国石油油气管道技术发展展望 程的使用量超过 8 0 1 0 t ， 并在其后建设的陕京二 线和冀宁联络线管道工程中得到成功应用 。X8 0管 道钢管开发成功并在冀宁联络线上批量应用。 西气东输工程用 X 7 0大 口径感应加热弯管和 三 通 的 国 产 化 研 究 ， C Yw一 7 2 、 C YW一 7 6 2 、 C Yw一 1 2 1 9 、 C YW一 5 0 8 、 C YW一 9 1 3等 型 号 的垂 直 液 压 弯 管 机 的研制 ， 天然 气管 道 减 阻 耐磨 涂 料 的课 题 等 的研 究成果在西气东输、 陕京二线管道工程中大批量应 用 ， 使西气 东输 的“ 瓶 颈” 问题得 到 圆满 解决 。 3 油 气管道施 工技 术 针 对 西 气 东 输管 道 工 程 的建设 特点 ， 结合 管道钢 的等 级 、 壁 厚 、 管径 ， 首先 在 管道焊 接工 艺上进 行研究 ， 制 定 了 自动焊 、 半 自动 焊、 手工焊 、 连头焊、 返修焊等共 3 5组不同组合的焊 接工 艺规 程 ， 及 时有效 地指 导 了全线 管道 的焊接 ， 设 定 的各种 焊接 工艺参 数均 满足 焊接工 艺要 求 。 自主 开发 的 P AW2 0 0 0全 位置 环焊 缝 自动焊 机及 相关 的 配套 设备 首次应 用 于 西气 东 输 管 道工 程 ， 取 得 了较 好 的业绩 。成功 研发 的 P AW3 0 0 0双 焊炬 全位 置 自 动焊 机和 P I W3 6 4 0内焊机 ， 进 一步提 高 了管 道焊 接 效率 。长 输管 道对接 环焊缝 相 控阵全 自动 超声检 测 装置 的研 制 ， 填 补 了 国 内管 道环 焊 缝 在 线 自动 检 测 技术 的空 白。与此 同时 ， 根 据西 部管道 建设 的特 点 ， 就水 网、 沙 漠 、 山区 以及黄 土塬 等特殊地 段 的施工 技 术也 展开 了深入 研究 ， 研制 了多 种运管 设备 ， 创造 了 因地 制宜 的管 道敷 设 方 法 ， 在现 场 应 用 中收到 了好 的效 果 。在河 流穿越 施工 中 ， 根 据不 同的地 质条 件 ， 先后 采用 了定 向钻 、 盾 构 和顶管 穿越技 术 ， 各 个穿 越 施工完全达到设计要求 。为满足 HS E的要求 ， 管 道 的干燥采 用干 空气 干燥新 技术 ， 即节 约 了原料 ， 又 保护 了环境 。 储罐 自动 焊 和储 库 施 工 技术 也 有 了进 一 步 发展 。 4 油气 管道输送 工 艺技 术近年 来 ， 随着西 气 东输 管道 、 兰成渝 等成 品油 管道 的建设 和运 营 ， 我 国 的油 气管 道 迎 来 了一 个 空 前 的 大 发 展 时 期 。天 然 气 、 成品油输 送技 术 上 了一个 新 台阶 。尽 管 “ 九 五” 以来我国新建原油管道不多 ， 但原油管道输送技术 以库鄯原油管道 、 苏丹原油管道为标志， 也跃上了一 个新 高度 ， 并 且 在基础 理论研 究 方面取 得 了新突 破 ， 为 目前出疆原油管道的建设奠定 了坚实基础 。 在天然气管道输送技术方面， 通过陕京输气管 道 、 西气 东输 等大 口径 、 长距 离 、 高 压 力 管 道 的建 设 和运行 ， 天然气管道的运行优化 、 仿真和储气调峰等 技 术水 平得 到全 面提 升 。在 引进 国外 多个 商业 软件 并应用于设计和运行方案分析的基础上， 结合我国 天 然气 管道 的特点 ， 开发 了干线 输 气 管 道 网 稳 态 优化运行软件， 对于陕京输气管道和西气东输管道 的优化运行 、 节能降耗具有重要作用。 目前正进一 步 开展 干线 天然气 管 网运行 优化 的研究 。 在 成 品油 输 送技 术 方 面 ， 针对 兰 成渝 成 品 油管 道 投产 与运行 的需 要 ， 研 究 建 立 了适 应 兰 成 渝 管道 特 殊 环 境 的控 制 模 型 及 工 艺计 算 方 法 ， 开 发 了 S C AD A系统在线仿真系统和成品油管道调度运行 管 理系 统软 件 。 目前 ， 集 多项 科研 成果 于一体 的“ 成 品油管 道调 度运行 管 理 系统 ” 软 件 已经 成 为 保证 兰 成 渝管 道高 效 、 安 全运行 的关 键技术 工具 。 在原油输送技术方面 ， 以国产降凝剂和加剂改 性 输送 技术应 用 于苏 丹 原 油 管 道 为标 志 ， 原 油 减 阻 剂 研发 取得 突破性 成 果 ， 我 国 已开 发 出减 阻 剂 系列 产 品 ， 在 国内原油 管 道 和苏 丹 原 油 管道 取 得 良好 的 应 用效 果 ， 彻 底改 变 了 国外 公 司 多 年来 在 该 领 域里 的垄断 局面 ； 针对 东 北 管 网开 发 了 热油 管 道 优化 运 行软件 ， 为进一步降低热油管道的运行 能耗提供了 技 术支 持 。 5 管道腐蚀 与 防护技 术“ 十五 ” 期间 ， 根 据油 气 管道 的腐蚀 及 防护 技 术 的特点 ， 从技 术 、 经 济 、 管 理诸多方面进行综合考虑， 有针对性地开展工作， 在 管 道腐 蚀机 理 与规 律 研 究 、 防腐 技 术 的开 发 及应 用 方 面取 得 了丰硕 的成 果 。通 过研 究 和 开 发 ， 掌 握 了 管道 C O 及含 H s高酸性环境中管道腐蚀的基本 规 律 ， 建 立 了 C O 腐 蚀 的成膜 、 生 长及 膜 破 坏模 型 。 成 功建立 了沙漠油 田油气 集输 管 网的 内腐 蚀监 测系 统 ， 开发 出 了多种管 道 防腐新 涂料 及加工设 备 ， 并在 西气东输 、 忠武线、 陕京二线等工程 中投入了应用。 管 道 的防腐技 术类 型 由原来单 一 的石油沥 青加 玻璃 纤维 缠带 ， 发 展 为煤 焦 油 瓷 漆 、 环 氧煤 沥 青 、 环 氧粉 末 、 2 P E、 3 P E等 一 系 列 防 腐 技 术 ， 满 足 了长 输 管 道在不 同 地区 、 不 同地 质条 件 下 的 防腐 特性 与要 求 。长输管道外防腐主要采用 3 P E复合涂层， 到 目 前 为止 ， 已经 基本 实现 了 国产 化生 产 ， 产 品质量 达到 国外 同类 产 品水 平 。研 制 成 功大 口径 、 移 动 式 撬装 管 道外 防腐 生产 线 ， 满 足 了现场 施 工 需 求 。研制 成 功大 口径热煨弯管外 防腐涂敷生产线 ， 实现了大 口 径 弯 管从表 面 除锈处理 到涂 层 防腐 的机械 自动化作 业 ， 提高了大 口径弯管的防腐质量和施工效率。 维普资讯 油气储运 2 0 0 8年 6 油气 管道 完整性 技 术 中国石 油天 然气 集 团公司在 2 O世纪 9 O年代中期就开展了油气管道完 整性技 术 的研 究 和开发 工作 ， 通 过开 展“ 管 道检测 和 安全评 价技 术研究 ” 、 “ 管 道安 全评 价软件 集成研 究” 和“ 含 缺 陷油气管 道玻璃 钢补强 修 复技 术 开发” 、 “ 油 气输送管道风险评估方法研究和软件开发” 等多项 科研项 目的研究攻 关 ， 目前 已建 立 了 比较 系统 的管 道检测 和完 整性评 价 方 法 体 系 、 比较 完 善 和配 套 的 管道检测和完整性评价技术 ， 研究成果已经在 2 O余 条油 气输送 管道上 推广应 用 。 引入 管 道完 整性 管 理理 念 ， 并 在 重要 管 道 中开 始实施 ， 使管道运行管理取得 了重大进步。按照生 产实 际和安 全生 产 的要 求 ， 建 立 了～ 整 套管 道 完 整 性支持技术和管理体系 ， 并在中国石油的管道上实 施 ， 使生产管理程序化、 标 准化 ， 提高了整体 的管理 水平 。目前已基本形成一套天然气管道完整性组织 和管理 体 系 ， 以及外 检测 、 安全评 价 、 风险评 价 、 管 道 补强 等多项技 术 的应 用 程 序 文件 ， 通 过 在管 道 工 程 中的应 用 ， 实 现 了管道 系统 的优 化运行 ， 保 障 了管 道 的安全 。构 建 了快 速 反 应 抢 修 系统 及抢 修 配 套 技 术 、 管 道不 停 输抢 修 封 堵 技 术 、 智 能 清 管 与 检 测 技 术 ， 为 管道 的运行安 全提 供 了保 障 。 “ 十五 ” 期 间 ， 中 国石 油 天 然 气集 团 公 司进 一 步 加强 了管道完 整性 管 理 的技 术 开 发 和实 践 ， 在 重 要 天然气 管道 ， 例 如 陕 京 输 气 管 道 中投 入 实 际应 用 。 通过 管道完 整性技 术 的研 究 和工 程应 用 ， 显 著 提 高 了管道 完整性 技术水 平 和管理水 平 。 7 管道 运行 管理 技 术 油气 管 道 的 大发 展 同 时也给 管道工 程建设 者 和运行管 理者提 出了新 的挑 战 。“ 十 五 ” 期 间 ， 管 道 工 程 管 理 引 入 了 全 新 的 QHS E管理理念 ； 采 用 国际 先进 标 准 和制 定 企 业 标 准相结合， 并以此对管道建设的全过程进行质量控 制 ， 进 一步提 高 了管 道工 程建设 的质量 和技 术水平 ； 贯彻 以人为本 的健 康理 念 ， 员工 的 健 康水 平 得 到 了 提升 ； 应 用 国际上普 遍 采 用 及 自主研 发 的全 过 程 安 全评价和风险评估技术 ， 提高了管道工程 的安全性 和经济性 ； 引入绿色管道新概念 ， 环境管理和生态保 护水平有 了显著提高。基于国际流行的项 目管理软 件 P 3和 E X P， 建 立 了管道工 程项 目管 理 信息 系统 ， 实现了进度控制与合 同支付管理 的科学化； 借助计 算机 开发 了管道工 程 项 目自动化 办 公 系统 ， 从 根 本 上提 高 了管道工程 的项 目管理 水平 。引入 管道 完整 性管理理念， 并在重要管道中实施 ， 使管道运行管理 呈 现 了质的提 高 。 二 、 我国油气输送管道工程 技术发展前景展望 1 、 管道 建设 的未来 发展及 技术 需求 将建 立 为满足 国 内天然气较 快发 展和进 口管道 天 然气 、 L NG 的需 要 ， 中 国石 油 “ 十一 五” 期 间将 建 设 和完善 全 国天然 气干线 、 支线 管道 和管 网系统 ， 配 套建 设 地 下 储 气 库 和 L NG 接 收 站 ， 以及控 制管 理 系 统 ， 初 步形成 全 国性 的比较完善 的输 供气系 统 ； 增 加 和完善 成 品油储 运设 施 ， 建设 成 品油干 线 管 道 和 储存 、 销售 网点 ， 形成 基本覆 盖北 部和 东部地 区 的成 品油管 网 ； 满足 国内原油生 产 和进 口的需要 ， 建设西 部 和北部输 油 干线 ， 完 善 东 部 管 网 ， 形 成 覆盖 东 部 、 北部 地 区 ， 灵 活调配 的原油输 配 管网 。 正 在建 设 和拟 建 的 主要 工程 有 西 气东 输 二线 、 中亚管道 、 进 口俄罗斯天然气管道、 进口哈萨克斯坦 天 然气管 道等 干线 及 若 干 支线 。此外 ， 配 套 建设 数 座地 下储 气 库 ； 引 进 L NG 项 目及 配 套 管 网 建 设 。 建设 原油 储库 和成 品油库 。 在此期 间， 预计在 国内建设油气管道干线 1 ． 2 1 0 “ k m， I N G终 端 站多座 。到 2 0 2 0年 ， 预计 建设 油 气管道 干线 3 ． 5 1 0 k m， L NG终 端站 5 ～6座 。 稠油、 超稠油、 低渗透油田、 沙漠油田、 滩海油田等各 种低品位 、 难采油田将是油 田开发的主要任务之一 ， 地 面工程要 配套 适 宜 的油 气 集输 及 相 关 管道 工 程 。 气田地面工程将随着天然气工业 的加快有较大发 展 ， 将 建设 包 括 高 压 气 田、 高 含 硫 气 田 、 含 C O 气 田、 低品位气田等的天然气集输、 天然气处理及其配 套 的管道工 程 。随着 海外 石 油 事 业 的加快 ， 海外 油 气田地面工程将逐步增加 ， 预计将在中亚 、 北非、 南 美等地区， 建设以常规油气 田为主 ， 可能涉及稠油、 低渗透等各种类型油气 田的管道工程。在苏丹、 哈 萨克斯坦油气田、 委 内瑞拉油 田、 利 比亚、 阿联酋等 国家将建设海外油气田管道工程。辽河、 冀东、 大港 的滩海 油 田 、 南海 海 上 油 田 的勘探 开 发 涉及 的各 种 类 型滩 海与 海上 油气 田的管 道工程 。 管 道 建设 工 程 的持 续发 展 ， 迫 切需 要管 道 科技 的支撑 。管道业务 的大规模拓展及新管道的设计 、 维普资讯 第 2 7卷第 3期 冯耀 荣等 中国石油油气管道技术发展展望 施 工及 运营 管理 ， 必 须依 靠科 技创 新 ， 广 泛采 用新工 艺、 新技术、 新装备 、 新材料和新的手段 。天然气管 道大 口径高 压输 送 及 富 气输 送 技 术 ， X 8 0级 以 上 高 钢级 管材 的应用 技 术 ， L NG 接 收储 运技 术 ， 大 型 河 流的穿 跨越 技术 以及大 容量原 油 、 成 品油 、 天然 气储 藏技术等等 ， 都需要加大投人力度开展研究 。大力 推进技 术进 步 ， 建设 具有 国际先进 水平 的油气 管 道 ， 保 证在 役管 道安全 经济 的运行 已 日益成 为管 道运输 业 的重要 课题 。 2 、 管 道设计 施 工技术 1 管道 勘 察设计技 术在管 道勘察 设计 方面 ， 应 继续 发展 和应用 遥感技 术 和航测 技术 以优化 管 道 线路 ， 推广应用管道仿真模拟技术， 优化管道设计 ， 合 理选 用管 道压力 、 钢级 、 管 型及材 质 以提高经 济 效 益 ， 发展 管道 基于应 变 的设计 技术 、 管道 极 限设 计技 术 、 基 于断裂 力学 和 可靠 性 理 论 的 安全 可 靠 性 设计 技 术 以及 基 于风 险分 析 的 管道 设 计 技 术 ， 适 当 提 高 管道设计系数 ， 发展高压富气输送技术， 进一步提高 设 计水 平 。对 输气 管道继 续采 用先 进适 用 的内减 阻 涂 层材料 和外 防腐 及 补 口材料 ， 继 续 采 用 大 口径 高 压 输送及 选 用高钢 级 管 材 ， 合 理选 用符 合 质量 要 求 的其 它类 型 的 管 材 。管 道 设 计 时 充 分 考 虑 管 道 运 营 、 检 测 、 监 测 和 完 整 性 管 理 的 需 要 ， 发 展 “ 数 字 管 道” 。 同时 ， 应 在高压 富气 输送 技术 、 多相 流输送 工艺 技 术 、 管 道抗 震尤其 是 埋 地 管 道通 过活 动 断层 区 的 设计技术 、 高寒及永冻土地带管道敷设技术、 腐蚀防 护 技术 、 加 热 与不加 热原 油 的顺 序输 送技 术 、 油 气管 道 工艺设 计软 件 的开发 和应用 等方 面进一 步加 强研 究 。加 强 地 下 储 油 库 和 储 气 库 技 术 、 液 化 天 然 气 L NG 储运 技 术 ， 包 括储 罐及 管 材选 用 技术 、 关 键 技 术指标 制 定 、 相关 标 准 规 范 研 究 制 定 等 的 研 究 。 加 强海洋 管道设 计 技 术 、 海 洋工 程 焊 接 结 构 的安 全 可靠 性分 析 和评 价技 术 的研 究 。原 油低温储 存 技术 仍 将是影 响原 油经济 储存 的关 键 问题 ， 应加 强研 究 。 2 管道 施 工技 术 与 装 备 进 一 步 完 善 和提 高 管道穿越技术 ， 包括定 向穿越技术 、 盾构穿越技术 、 顶 管穿越 技术 ； 发 展 特 殊地 域 施 工 技术 ， 包 括 水 网 、 山区、 黄土塬 、 沙漠地段施工技术 ； 完善管道试 压干 燥 技术 。进 一步提 升 管 道 自动焊 技 术 水平 ， 发 展 自 动焊工 艺及设 备 ； 研 究 开发 海 洋 管 道焊 接 技术 及焊 接设备 ， 寒冷地带管道焊接技术及焊接工艺 ， 高强度 管 道钢 的焊接技 术 焊接材 料 、 焊接工 艺 ， 耐蚀不 锈 钢管 材 的焊 接 技 术 ， 发 展 新 型 防 腐 保 温 材 料 ， 站 场 包 括油气 库 和海 洋 设施 防腐 保 温技 术 ， 管 道 防腐 层修 复技 术 材 料和 机具 。进 一步发 展管 道相控 阵 自动超声 检 测 技 术 和 先 进 适 用 的储 罐无 损 检 测 技 术 。发展 1 5 1 0 m。及 以上 级储 罐 的高 效 自动 焊 技术 ， 包括 双丝 双弧 埋弧 自动横 焊 、 罐 底大 角缝 多丝 多弧 埋弧 自动焊 和 立 缝 气 电 立 焊 技 术 ； 大 型 L N G 低温储 罐 施工技 术 ， 包 括 低 温钢 的焊 接技 术 和 地 下 储库 施工 技术 ； 海洋 管道工 程施 工技术 ， 包括 高性 能 的焊 接材 料 、 厚 壁马 鞍形焊 缝 的 自动 焊技术 、 海底 管 道高能束焊接技术以及水下焊接修补技术等。 3 、 油气 库与储 罐口 到 目前为 止 ， 全 世 界共 建 地 下储 气库 有 6 0 0多 座 ， 总储存 能力 为 5 7 3 3 1 0 。 m。 ， 总有 效 工 作气 量 为 3 0 0 4 1 0 。 m。 。储气能力相当于全世界每年消 耗天 然气 量 的 1 1 ， 相 当于 民用 及 商业 领域 消 耗气 量 的 4 4 。 目前 ， 欧美 发达 国家 正 在积 极增 大 储气 库储 气能 力 。除常 规 调 峰外 ， 附加 有 效 的事 故 应 急 储备气量 一般为补偿季节用气不均衡性所需气量 的 1 0 左右 。在 条件许 可 的情 况 下建 立 战 略储 备 库 。当前 ， 在油 藏建库 方 面我 国还处 于摸索 阶段 ， 需 要在 建库 机理 上有所 突破 。随着 金坛 盐穴地 下储气 库 的建设 ， 需要 进一 步 完 善形 成 适 合该 类 地 区及 不 同条 件储 气库 的建库 技术 。 储 罐基 地 与周 围的环境 和谐 、 环境 保护 、 高安 全 性 以及 经 济性 因素 ， 一 直 是 石油 和 天 然气 工 业 发展 和变 化 的强劲 动力 。原油 浮顶储 罐和 低温储 罐 的设 计 与建 造必 须 与时俱 进 ， 以适应不 断 变化 的操 作 、 工 艺、 储存产品和顾客的要求 。 为给 中 国石 油 L NG接 收 站 的设 计 、 施 工 建设 、 运营 等方 面提 供技 术 支 持 ， 将 开 展 L NG储 存 、 供 配 气管 网 、 运 行管 理 、 安 全 防护 等 技术 的研 究 ， 特 别是 在 以下几个 方面 需要进 行重 点研 究 。 1 大 容量油 罐 的安全 技术研 究 ， 包 括油 罐关键 部位应力分析研究， 油罐抗震研究， 罐基沉降和稳定 性研 究 ， 油 罐抗腐 蚀 破 坏 技 术研 究 ， 油罐 防火 、 抗 雷 击技术 研 究 ， 大 容量 油罐破 坏 破 裂 、 火灾等 的后 果 及环境 保 护技术 研 究 。 2 新型浮顶 和设备 的设计 ， 降低 浮顶操作高 度 ， 提高浮顶储罐产品储存和操作效率。 3 大型原 油储 罐 国产 化技 术研 究 ， 例 如高 强度 维普资讯 油气储运 钢板 调 质 或 T MC P 国 产 化 研 究 ， 高 强 度 钢 用 焊 条、 焊丝和焊剂的国产化研究 ， 高效、 自动焊接设备 及技术 的研 究等 。 4 为适 应 L NG储 罐 结 构 多样 化 的需 求 ， 特 别 是储罐 用材料将 从单 一 的金属材 料 向混 凝 土或金 属 材料与混凝土的组合方向发展。 5 L N G储罐罐体趋于大型化 ， 需有先进的焊 接技术 以焊接 极厚 的 9 Ni 钢 ， 还 需 有 与储 罐 的 安 全性 、 大 型化 相适应 的设 计 、 施 工和 检查等技 术 。 4 、 油气储 运 工艺技 术 1 原 油管道原 油 管 道输 送 技 术将 适 应 管 道 输量、 管输原油品种和物性的变化 ， 继续朝着安全 、 经济 的方 向发展 。 随 着 俄罗 斯 、 哈 萨克 斯坦 等 国外 原 油 进 口量 的 增 大 ， 不 同 品质 原油 的顺 序输 送 将 是 未来 几 年 我 国 原油管道输送技术面临的新挑战。目前我国对于不 同品质的原油大多采用混合输送方式 ， 虽然管道运 行相对 简单 ， 但 不 同 品质 的 原油 混 合 可能 对 原 油加 工工艺 、 设备 和产 品产生 一定 的不 良影 响 。近年来 ， 炼 化企业 要求不 同品质 原 油分储 分输 的呼声 日渐高 涨。东北管道、 西部原油管道都面临不 同原油顺序 输送 的 问题 。由于 俄 罗斯 原 油 、 新 疆塔 里 木 原 油等 原 油流 动性 很好 ， 可直 接 常 温输 送 ， 而 北 疆 原油 、 大 庆原油 等需要加 热 或改性 输送 ， 因此 ， 上述两 管道都 需 要突破 冷热原 油交替 顺序 输送 的技术难 关 。 为 了满足西 部原 油管 道安全 、 经济运 行 的需要 ， 原 油改性 输送技 术还需 要进 一步 发展 。在 冬 季地温 较 低 的几 个月 ， 北疆原 油 、 吐哈原 油需要 进行 改性处 理 ， 在 1 8 0 0 k m 的管 道采用 降凝 剂改性 处理输 送工 艺 ， 目前 国内还 没有 先 例 。 国外 苏 丹 原 油 管道 的 安全 、 经 济运 行 和 国际竞 争 ， 也需要 降凝剂 改性 技术 有新的突破 。原油减阻剂技术可以显著提高管道运 行 的弹性 ， 必将 发挥越来 越 重要 的作用 。 我 国大 多数 原 油 管道 仍 然采 用加 热 输 送工 艺 ， 适当降低输油温度可以节省大量燃料， 但必须以流 动安 全为前 提 。原油管 道 的流动保 障和流 动安 全评 价技 术 已成 为 国 内外 研 究 的热 点 ， 并 将 取 得 重要 的 进展 。 原油管道输送技术的发展 ， 有赖于原油流变学、 原油改性机理 、 复杂非稳态流动与传热模拟技术等 基 础理论 的新 突破 。 2 成品 油管道 “ 十 五 ” 期 间 我 国 的成 品 油顺 序输 送技 术有 了很 大进 步 ， 大大 缩 短 了与 国际先 进 水平 的差距 。在“ 十一五” 期间 ， 我国的成品油管道 还将有更大的发展。网络化 、 大 口径 、 大输量 、 多批 次、 多品种的顺序输送技术将是未来成 品油管输工 艺的发展方 向， 在线优化运行管理系统、 混油界面检 测与控制技术还需要进一步完善 。成品油管道必须 更好 地适应 市 场 的需 求 ， 与 销售 密切衔 接 ； 以成 品油 管 网为骨架 ， 构 筑 现代 油 品物 流 网络 。进 一 步 注重 技术 完善 和 精 细 管 理 ， 将 现 有 的设 计 分 析 、 系 统 控 制、 调度计划编制 、 管道运行模拟 、 防腐及清管、 管道 优化运行等技术用于成 品油管网， 并进一步发展和 完善 。应用信息技术 ， 实现管道的数字化， 建立管道 完整 性管理 体 系 。成 品油管 道减 阻剂研 究 已取 得突 破 ， 基本掌 握 了核心技 术 ， 减 阻效 果接近 国外 同类产 品性 能 ， “ 十 一