白嘉祺
摘 要:雖然中國油氣骨干管網構架的已經形成,管道建設的技術水平不斷飛躍,但目前只完成了油氣管網的初級架構,油氣管道建設發展空間遠大,管道建設技術水平將繼續提高,油氣管道在線泄漏檢測技術進一步完善,管道輸送趨于智能化,油氣管道建設將逐漸進入自動化控制和信息化管理的新階段。
關鍵詞:輸送;油氣管道;檢測
1 我國油氣管道的建設現狀
油氣的管道運輸與其他運輸方式如公路、鐵路、水運等相比有很多優點 :成本費用較低,可連續作業,便于管理和控制等,很快發展成為油氣輸送的主要方式。我國油氣管道建設雖然起步晚,但建設成就令人矚目:截止2015年8月,中國陸上油氣管道總里程達到12萬公里,覆蓋了全國31個省市區,其中原油管道約2.3萬公里,成品油管道約2.1萬公里,天然氣管道約7.6萬公里,加上國內建設的LNG接收站11個(含在建項目),西氣東輸、北油南運、西油東進、海氣登陸的輸送格局已經形成[1],成為推動中國經濟發展的能源動脈。
雖然中國油氣骨干管網構架已經形成,但油氣管網建設仍需進一步完善,美國國土面積與中國差不多,人口約為中國的1/5,但美國的油氣管道達222.5萬公里,遠遠高于我國的發展水平。我國已成為世界最大的油氣進口國之一,且油氣人均消費量逐年上漲,巨大的消費需求需要龐大的油氣儲運設施支撐,我國目前只完成了油氣管網的初級構架,管網的油氣儲備能力、輸配能力遠不能滿足市場消費需要,管道建設仍有遠大的發展空間。
目前,中國油氣管道建設的主要問題有三:一是部分地區沒有天然氣供應,需繼續鋪設天然氣管網,提高其覆蓋率。二是油氣輸配管網互聯互通建設落后,儲氣庫儲油庫建設滯后,油氣的儲存能力小。尤其是天然氣,儲存能力僅為年消費量的2%,遠達不到10~15%的國際水平。三是油氣管道的安全運行管理形勢嚴峻,如何排查包括泄漏在內的油氣管網安全隱患,如何保障 “速成”的油氣管網安全運行,是擺在業內人員面前的棘手問題。
2 我國油氣管道建設的技術水平
隨著油氣管道鋪設數量的增加,我國管道建設的技術水平不斷飛躍:
施工技術方面,穿越、跨越技術是管道施工中的難點。我國管道建設中為數眾多的“三穿”(穿越公路、鐵路、河渠)項目,均成功施工并通過驗收。
自動化技術方面,新一代數字設計、高效施工、非開挖穿越管道建設技術已達到國際領先水平。
在輸送工藝方面,我國能采用常溫、加熱、加劑、順序、間歇及密閉輸送等國際通用技術完成油氣輸送,其中高黏高蠟原油輸送技術已達國際水平。[2]
西氣東輸二線等高壓(12兆帕)、高鋼級(X80)、大口徑(1219毫米)油氣管道的鋪設及運行成功,標志著我國管道技術已達到國際領先水平,西氣東輸二線單管輸送能力達到300億方/年。
但是關鍵設備、技術國產化依然面臨挑戰。天然氣長輸管道建設中所用的大功率燃驅壓縮機組、電驅壓縮機組和大口徑閥門等關鍵設備,集中調控油氣管網的SCADA系統軟件,原來依靠國外、依靠進口,現已全部國產化。設備及軟件系統的國產化雖然降低了成本,但關鍵設備國產化后,設備技術相對不成熟,國產設備的安裝、調試和運行工作中仍將面臨各種挑戰,需要繼續改進調整。
3 我國油氣管道的發展趨勢
3.1 油氣管道建設的發展空間遠大
統計數據顯示,中國經濟增長放緩,但是油氣市場仍舊平穩增長,尤其天然氣消費量更是快速上升:中國石油集團西氣東輸管道公司天然氣的銷售量2010年為221億m3,2015年增長394億m3,5年間年均增長率18%,用氣結構中民用氣和工業燃料比例逐步增長。油氣消費的平穩增長和油氣市場的廣闊前景,給油氣管道建設帶來了遠大的發展空間,國家將油氣管網建設作為加快推進的重大工程對待,工程項目包括:建設長輸天然氣管道提高干線覆蓋率,建設互聯互通的天然氣管網系統和配氣管網系統提高輸配能力,建設地下儲氣庫、進口液化天然氣接收站提高儲存能力,完善原油、成品油管道和儲備庫促進成品油管網的形成等。可見,油氣管道建設向著細化、深化、系統化方向發展,前景遠大。
3.2 油氣管道建設技術水平繼續提高
未來中國油氣管道建設繼續向高壓、高鋼級、大口徑方向發展。新建管道將達到壓力10MPa-17MPa、鋼級X100、管徑1420mm的水平。[3]而且油氣管道系統的控制和管理趨于自動化、標準化。
成品油管道向大型化發展, 其特點是長距離、大口徑、多分支、管網化,且能輸送多種成品油滿足消費者需要。
3.3 油氣管道在線泄漏檢測技術進一步完善。
泄漏是油氣管道運行中常見故障之一,由于管道腐蝕穿孔、第三方違規施工和犯罪分子打孔、盜油等原因,泄漏事件常有發生。既給企業造成嚴重的經濟損失,也給生產帶來重大安全隱患,尤其2013年11月20日青島市黃島輸油管道爆炸事件發生后,管道運行安全問題受到社會普遍關注。由于油氣管道系統的復雜性,發生泄漏后人工巡檢不易發現,在線泄漏監測系統成為管道建設必不可少的組成部分,在線泄漏檢測技術需要進一步完善,減少誤報,對泄漏點準確定位。
3.4 油氣管道運輸向智能化發展
統計資料顯示,截至2014年5月底,我國陸上油氣管道共排查隱患29436處,平均每10公里就有2.5處隱患,中石化更曾因此于2014年11月宣布主動停輸兩條油管,油氣管道的安全隱患管理既迫在眉睫又任重道遠。而隨現代信息技術的發展應運而生的智能管線,給這一問題的解決帶來了希望。業內人士紛紛把目光投向智能管線,期望用智能管線輸送油氣來解決安全問題。
智能管線的自動化、標準化、數字化以及可視化技術,為檢查管線的運行狀況、監控事故現場狀況提供了方便,不僅能保證管路輸送的正常運行,減少事故的發生,更能促進事故的及時發現好正確處理。因為智能管線具備管線缺陷和隱患報警功能,可將事故由被動管理轉化為預防為主的主動管理,對管道的安全管理意義重大。管道運輸向智能化方向發展,也就成為時代必然。
油氣管道運輸的智能化發展,是油氣管道建設逐漸進入自動化控制和信息化管理的新階段。
參考文獻:
[1]王越.我國油氣管道建設發展趨勢分析[J].化工管理2015(3).
[2]李影,李國義,馮文鑫.我國油氣管道建設現狀與發展趨勢[J].中國西部科技,2009(8).
[3]蒲明.我國油氣管道建設現狀與發展趨勢.中國油氣管道工程建設技術與裝備交流會,2013.1.