管道建設(shè)：難度越來越大 技術(shù)越來越新

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□ 施工人員成功將新管道與7號儲油罐的原油管道進(jìn)行了安全對接。常亞男 攝

與其他運輸石油天然氣的方式相比，通過管道輸送具有獨特優(yōu)勢，世界石油天然氣管道建設(shè)獲得了長足發(fā)展，但今后建設(shè)難度將越來越大，為此需要不斷研發(fā)新技術(shù)。

當(dāng)前石油天然氣管道建設(shè)的一個共同特點是建設(shè)難度越來越大。各國對安全環(huán)保工作越來越重視，石油天然氣管道建設(shè)需要的投入也就越來越大。為了減少工程建設(shè)過程中當(dāng)?shù)亟M織和人員的阻力，以及減少對政府的批評，政府部門審批項目時，也更加重視來自各方的意見，一些途經(jīng)環(huán)境敏感地區(qū)的管道項目，獲得開工建設(shè)的難度也越來越大。例如從加拿大艾伯塔省至美國得克薩斯州煉油廠的管道項目，由于是用來運輸提煉難度很高且容易造成環(huán)境污染的油砂石油，加之擔(dān)心管道輸送過程可能產(chǎn)生的泄漏污染，遭到當(dāng)?shù)丨h(huán)保團(tuán)體、農(nóng)牧業(yè)組織的強烈反對，該項目的命運因此一波三折。

在此背景下，各國普遍重視對管道項目的可行性研究和勘察設(shè)計先進(jìn)性的相關(guān)工作，力求找出一條盡可能消除對周邊環(huán)境影響的管道路由。合理的路由也有助于降低施工的難度，減少工程建設(shè)投資。所以，在項目的可行性研究階段，建設(shè)方要對當(dāng)?shù)氐哪茉葱枨笄闆r進(jìn)行非常深入細(xì)致的市場調(diào)研，為項目設(shè)計的前瞻性、科學(xué)性奠定基礎(chǔ)。

在重視工程項目前期工作的同時，管道管理企業(yè)也更加重視管道使用期間的安全運營。一些大型、長距離的，具有骨干作用的油氣管道，在設(shè)計上都廣泛采用了國際上最先進(jìn)的技術(shù)，譬如數(shù)字化管道建設(shè)，遙感和數(shù)據(jù)成像技術(shù)、SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）和GIS（地理信息系統(tǒng)）衛(wèi)星通信等技術(shù)的綜合運用。發(fā)達(dá)國家還運用高度自動化的計算機(jī)仿真系統(tǒng)模擬管道運行和事故工況，進(jìn)行泄漏檢測，優(yōu)化管道的調(diào)度管理；對現(xiàn)役管道定期進(jìn)行安全檢測和完整性評價等等。這些技術(shù)將在役油氣管道的安全管理推至一個新的高度，對減少事故或者避免事故的擴(kuò)大起到了重要作用。

但安全防控措施再嚴(yán)密，管道有時也難避免出問題。一些人力無法預(yù)測的突發(fā)性自然災(zāi)害事件，或者戰(zhàn)爭、恐怖等因素，都可能造成管道停輸。為了避免煉油企業(yè)遭受“殃及池魚”之災(zāi)，西方國家在管道規(guī)劃方面往往提前作出安排。例如，美國的大量煉油廠主要集中在五大湖地區(qū)、墨西哥灣沿岸和西海岸。為了確保原油的安全輸送，不僅規(guī)劃了陸上、海上不同方向的多個原油通道，而且?guī)状鬅捰蛥^(qū)之間都有原油管道相連接，這張管網(wǎng)將主要的煉油廠都“網(wǎng)羅”其中。有了這張管網(wǎng)，就可以起到能源供應(yīng)的互保作用。假如某個煉油廠與原油管道相連的碼頭受到自然因素或者其他因素影響不能提供原油時，可以通過這張原油管網(wǎng)從其他通道獲得原油。

受環(huán)保壓力和建設(shè)成本劇增的刺激，石油天然氣管道相關(guān)節(jié)能技術(shù)也在不斷推陳出新。當(dāng)前，高凝原油常溫輸送工藝研究已成為一個熱點，世界各國尤其是盛產(chǎn)含蠟黏性原油的大國，都在大力進(jìn)行長距離管道常溫輸送工藝的試驗研究。新型、多樣化的輸送工藝研究當(dāng)前非常活躍。挪威、法國、英國、美國等石油工業(yè)發(fā)達(dá)國家在含蠟高黏原油流變性及其機(jī)理、管道蠟沉積預(yù)測等方面達(dá)到很高水平，并將帶來應(yīng)用技術(shù)的新突破。同時，為了增加管道的輸送量，不同類型的減阻劑已在輸送原油和成品油上得到廣泛應(yīng)用，甚至有的國家已開始研究在天然氣管道中添加減阻劑的相關(guān)技術(shù)。

在天然氣管道輸送方面也出現(xiàn)了一些新技術(shù)。高壓富氣輸送工藝是當(dāng)前天然氣管道輸送的一個發(fā)展趨勢。目前，天然氣管道輸送大多采用“干氣輸送”，即輸送的天然氣是經(jīng)處理脫除水、硫化物、凝析液的干氣。所謂富氣是指含有較多天然氣凝析液的天然氣，由于其單位體積的熱值相對高于普通干氣而稱為富氣。富氣輸送工藝是指輸入管道前只將天然氣中的水、硫化物和部分液體脫掉，而將乙烷、丙烷等重?zé)N氣（凝析液的主要成分）保留在天然氣流中一起輸送的工藝。與干氣輸送相比，富氣輸送簡化了井口和凈化處理設(shè)施的配置，減少了建設(shè)投資。同時，富氣輸送工藝的壓力要高于干氣輸送，這有利于提高管道的輸送效率。在海洋、沙漠等環(huán)境惡劣的油氣田天然氣集輸系統(tǒng)及長輸系統(tǒng)中，這種輸送工藝具有較好的經(jīng)濟(jì)性。2000年，在加拿大與美國芝加哥之間建成了世界上第一條采用高壓富氣輸送工藝的天然氣管道。

西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷強化管道的精細(xì)化管理，這在成品油管道上表現(xiàn)得更為突出和明顯。目前，一些技術(shù)先進(jìn)的成品油管道已能實現(xiàn)多批次、多品種成品油的順序輸送，例如世界最大的成品油管道系統(tǒng)——美國的科洛尼爾管道，雙線可順序輸送不同牌號的成品油118種，一個順序周期僅為5天。為了精細(xì)化輸送成品油，國外發(fā)達(dá)國家還采用管道優(yōu)化運行管理軟件系統(tǒng)，能夠合理安排各批次油品交接時間；運用超聲波檢測法對順序輸送的混油界面進(jìn)行檢測等。

安全環(huán)保、高效節(jié)能技術(shù)以及降低輸送成本技術(shù)的研究和開發(fā)，將是一個長期的趨勢。為此，一些西方發(fā)達(dá)國家已相繼投入大量資金，并開展了大量的實驗，一些技術(shù)即將取得突破性的進(jìn)展。相比而言，我國的管道技術(shù)研究仍然缺乏突破性和開拓性，特別是在一些具有方向性、標(biāo)志性的科研領(lǐng)域，還存在不少空白，這需要各方面的重視和支持，甚至需要國家層面的引導(dǎo)和幫助。