
一、工程概述
西氣東輸工程是我國西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程。2000年2月國務(wù)院批準啟動西氣東輸管道工程,由中國石油天然氣集團公司負責(zé)建設(shè),將我國新疆塔里木盆地天然氣輸往東部地區(qū)。設(shè)計輸量170億方/年,于2004年底建成投產(chǎn)。隨后為滿足中亞天然氣進口,先后建成西氣東輸二線、三線,形成西氣東輸管道供氣系統(tǒng),管道總長14520千米,覆蓋全國16個。ㄊ小^(qū))和香港特別行政區(qū)。實現(xiàn)塔里木、柴達木、長慶、川渝四大氣區(qū)以及中亞、中緬、進口LNG管道聯(lián)網(wǎng)格局,供氣范圍通達我國西北、中原、華東、華中、華南地區(qū),并向華北、西南地區(qū)轉(zhuǎn)供天然氣,成為我國天然氣管網(wǎng)最重要的組成部分。
二、工程技術(shù)創(chuàng)新
西氣東輸管道工程途徑世界上最為復(fù)雜的地形地貌、地質(zhì)和人文環(huán)境,大輸量天然氣管道須采用高壓、高鋼級、大口徑技術(shù)路線。無論是材料裝備和建造技術(shù),還是工程項目管理,西氣東輸管道工程都需要建立全新的體系。對標(biāo)世界上最先進10/12Mpa輸送壓力、X70/80鋼級、1016/1219mm管徑技術(shù)指標(biāo),西氣東輸管道工程開啟了我國管道建設(shè)史上全面創(chuàng)新的歷程。
▍創(chuàng)建“1+N”協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化模式
面對眾多技術(shù)難題,分析國內(nèi)各行業(yè)優(yōu)勢,西氣東輸管道工程提出創(chuàng)建“1+N”協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化模式。依托工程和業(yè)主主導(dǎo)工程設(shè)計,明確工程建設(shè)目標(biāo),通過合同與技術(shù)優(yōu)勢企業(yè)共同分解工程科技目標(biāo),快速突破核心技術(shù)并形成配套技術(shù),并將成果應(yīng)用到西氣東輸工程,推動油氣管道及相關(guān)行業(yè)技術(shù)進步。
以中國石油為主體,組織國內(nèi)冶金、鋼鐵、機械制造等相關(guān)行業(yè)優(yōu)勢資源,圍繞確定的技術(shù)指標(biāo),從煉鋼、軋鋼、制管、焊接每一環(huán)節(jié),到管道材料裝備,開展全面聯(lián)合攻關(guān)。在西氣東輸一線X70鋼、1016mm、10Mpa壓力主要技術(shù)指標(biāo)取得突破基礎(chǔ)上,西氣東輸二線應(yīng)用自主技術(shù)全面實現(xiàn)了X80、1219 mm、12Mpa管道建設(shè)。
以核心技術(shù)突破為重點,圍繞管道斷裂控制指標(biāo),針對我國軋鋼和制管能力以及工程技術(shù)經(jīng)濟要求,首次開展X80螺旋鋼管全尺寸氣體爆破試驗,驗證了螺旋焊縫鋼管止裂韌性水平。依靠自主技術(shù),建造了目前最先進的全尺寸鋼管氣體爆破試驗場,為我國管道止裂韌性研究確立領(lǐng)先地位奠定了基礎(chǔ)。研究制定鋼管及管件標(biāo)準,同步開展制管和現(xiàn)場焊接工藝裝備研究,保證高鋼級管道強度與韌性的最優(yōu)匹配。
以項目管理為中心,采取開放包容的柔性組織模式,運用合同管理手段,先后與200余家開展聯(lián)合攻關(guān),形成一體化組織保障體系。采用并行工程管理方法,在開放的設(shè)計平臺條件下,將最新技術(shù)成果及時應(yīng)用到工程中。
▍技術(shù)及管理創(chuàng)新
創(chuàng)建高壓、高鋼級、大口徑管道建設(shè)技術(shù)體系
在大型管道建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域,首先建立強震斷裂帶、高山峽谷、江河湖海等特殊地區(qū)管道設(shè)計施工標(biāo)準,形成以數(shù)字設(shè)計、高效施工、非開挖穿越為核心的新一代建設(shè)技術(shù)。
針對特殊地質(zhì)地貌及地質(zhì)災(zāi)害等特點,研究形成了管道應(yīng)變設(shè)計及可靠性計算方法;建立基于失效彈坑和故障樹模型的管道并行敷設(shè)間距確定等標(biāo)準;構(gòu)建多約束因子自識別算法及設(shè)計標(biāo)準、地理信息、人文環(huán)境、施工技術(shù)等約束因子數(shù)據(jù)庫;創(chuàng)建了從管道全生命周期出發(fā),適應(yīng)并行工程管理的標(biāo)準化設(shè)計、多專業(yè)協(xié)同數(shù)字化設(shè)計開放式設(shè)計平臺。
研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)內(nèi)外焊機、自調(diào)式對口器等裝備,開發(fā)了大口徑、X70/80 高鋼級管道各類焊接工藝和配套技術(shù),焊接效率和質(zhì)量大幅提升。針對我國特有的山地、黃土塬、沙漠、水網(wǎng)等特殊地形地貌,研發(fā)系列施工技術(shù)及工法,形成了大口徑管道規(guī);┕つ芰Α
研發(fā)了高抗拉、抗扭擴孔鉆機具及磁信號精控對接技術(shù),定向鉆多次穿越黃河、長江、錢塘江等;采用泥水平衡盾構(gòu)法,成功穿越長江水下62.5米高水壓、軟硬交錯地層;多次創(chuàng)造管道非開挖穿越世界紀錄。形成定向鉆、盾構(gòu)、頂管等為核心的復(fù)雜地質(zhì)條件下,大口徑管道非開挖穿越系列技術(shù)。
基于風(fēng)險預(yù)控理念,堅持全生命周期下管道完整性管理,建立地質(zhì)災(zāi)害、第三方損壞和管道本體缺陷三類危害的監(jiān)測、檢測標(biāo)準。通過開展管道高后果區(qū)風(fēng)險管控、安全風(fēng)險評價方法融合研究,建立適用于復(fù)雜環(huán)境下管道完整性管理技術(shù)體系,實現(xiàn)由被動應(yīng)對到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變。
根據(jù)管道高后果區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害、高烈度地震區(qū)分布情況,布局專業(yè)化搶修應(yīng)急力量。研發(fā)適應(yīng)沙漠、山地、水網(wǎng)、河流等九類特殊場景下的搶修裝備和技術(shù),形成完善的管道搶修技術(shù)體系。
構(gòu)建管道裝備和材料國產(chǎn)化應(yīng)用技術(shù)體系
天然氣管道材料和設(shè)備國產(chǎn)化,關(guān)系到我國油氣安全供給保障能力。在國家有關(guān)部委的支持和幫助下,依托西氣東輸工程組建國家工程實驗室,實現(xiàn)材料裝備的國產(chǎn)化。
研發(fā)高鋼級螺旋管低殘余應(yīng)力成型工藝,開發(fā)大口徑、厚壁埋弧焊管高能焊接工藝,實現(xiàn)了螺旋焊管產(chǎn)業(yè)升級。開發(fā)高鋼級直縫管JCOE成型工藝,建立鋼管強度預(yù)測模型,有效控制鋼管擴徑后屈服強度,較UOE成型工藝大幅降低生產(chǎn)成本。
創(chuàng)建大型工程新型社會責(zé)任體系
西氣東輸工程途徑地區(qū)不僅自然環(huán)境多樣化,人文環(huán)境也呈現(xiàn)多樣性。天然氣管道一旦失效,不僅影響用戶供氣安全,還可能影響公共安全。因此,需爭取社會各界理解并支持工程建設(shè),建立新型社會責(zé)任體系。
供用氣雙方在我國首次實施“照付不議”長期合約的風(fēng)險共擔(dān)機制,同時建立 “月計劃、周平衡、日指定”銷售動態(tài)管理,降低客戶用氣風(fēng)險,供氣方可以靈活安排購銷計劃,確保穩(wěn)定供氣。
開展社會關(guān)系影響評估,聘請專業(yè)機構(gòu)所深入管道沿線社區(qū),對資源利用、文化教育、社會環(huán)境等影響進行調(diào)查。組織主流媒體記者深入現(xiàn)場跟蹤報道,保障社會公眾對項目的知情權(quán),定期發(fā)布新聞。向沿線民眾進行管道保護宣傳,共同開展應(yīng)急演練,增進相互了解。
三、結(jié)語
西氣東輸管道供氣系統(tǒng)成為世界最大的管道系統(tǒng)之一,承擔(dān)著我國50%以上的天然氣供氣能力,使天然氣在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比例大幅提升,用戶覆蓋160多個城市、3000多企業(yè),近4億人口從中受益。為我國大氣環(huán)境治理和人民生活質(zhì)量提高發(fā)揮著重要的作用。
西氣東輸管道工程建成,標(biāo)志我國油氣管道建設(shè)運營技術(shù)和管理進入世界先進水前列,實現(xiàn)了歷史的跨越。西氣東輸管道工程榮獲了“首屆國家環(huán)境友好工程”、“國家開發(fā)建設(shè)項目水土保持示范工程”、“新中國成立60周年百項經(jīng)典既精品工程”、“全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計金獎”及“國家科技進步一等獎”等榮譽稱號。
西氣東輸管道工程建立的協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化模式和取得成果,不僅在我國后續(xù)油氣管道工程得到應(yīng)用和發(fā)展,而且對推動我國相關(guān)行業(yè)科技和經(jīng)濟進步仍將發(fā)揮積極作用。
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