淺談普光氣田進口設備及備件國產化工作

姚愛國+孟祥濤+李艷敏

普光氣田進口設備和備件的國產化使大型高含硫凈化裝置設備國產化邁向新臺階，并已成功推廣到元壩天然氣凈化廠和伊朗阿巴斯煉油廠，對國內同類天然氣凈化裝置和大型、高含硫煉油裝置起到積極的示范效應。項目研制成果打破了國外制造商對大型、高參數進口設備的壟斷，填補了國內空白，整體達國際領先水平，符合國家重大裝備國產化戰略目標，研制成果積極響應了國家“十二五”規劃的節能環保政策。

普光氣田作為國內首座投入生產運營的海相整裝高含硫氣田，眾多裝置均采用進口設備及備件。隨著氣田生產時限的延長，進口設備故障不斷增多，同時受采購周期長、選擇余地小、修復難度大、維修費用高等因素的影響，進口設備“帶病工作”，嚴重地制約了氣田的安全生產運營。為此，普光分公司聯合工程總承包單位、國內制造廠商、系統內科研院所、大中專院校，按照“先導試驗、逐步推廣”的原則，對進口設備及備件的管材選擇、焊接工藝等關鍵技術開展科技攻關，分步實施國產化改造，取得了一系列重大進展，形成了高酸腐蝕工況下大型設備整體設計、管板選型、管材選型等10余項自主關鍵技術，填補了國內空白，整體達到了國際先進水平。

一、建章立制，分步實施，設備國產化工作穩步推進

一是制定了《普光分公司進口設備及備件國產化管理細則》，科學規范國產化工作，從計劃申報、項目審批、廠家選擇、試制研發、試用評價、鑒定驗收、費用控制、推廣應用、檢查考核等閉環過程保障設備及備件國產化嚴格受控。二是結合氣田生產運行管理中設備運行狀態和事故隱患排查情況，強化設備國產化項目的申報，詳列項目大表，再由設備、工藝、操作人員共同配合，廣泛收集項目談判、設備訂貨、安裝施工等各階段的技術資料，精細研究和制定國產化方案。三是針對每一個國產化項目，充分對比進口備件和國產化備件的差異，分析國內加工制造技術可行性，認真開展風險評價和經濟效益分析，優選適合普光氣田的具有優厚資質和技術實力生產廠家進行合作攻關。四是采用“先離線測試，后在線試用”，“先小范圍使用，后大面積推廣”的方式，循序漸進地更替進口設備，降低安全生產運營風險。

二、勇于創新，積極攻關，設備國產化工作成效顯著

普光氣田進口設備自2009年投入運營后，部分關鍵裝置均表現出“水土不服”的癥狀，對天然氣凈化、硫磺回收、尾氣處理等工藝指標造成了不利影響，制約了氣田正常的安全平穩生產。若堅持使用進口設備，一是在時間上等不起，二是在成本上舍不得。普光分公司決定自力更生，堅持科技創新驅動，大力實施關鍵裝備國產化戰略，經過3年的技術攻關，完成20余項關鍵裝備國產化改造，不僅縮短了設備材料的供貨周期，節約了生產成本，更帶動了國內制造企業生產工藝和技術水平的提高，實現了高含硫氣田裝置核心技術從無到有的飛躍，完成了從設備引進到技術輸出的角色轉換。

克勞斯爐打破國外技術壟斷。普光氣田12臺克勞斯爐單臺設計硫磺生產能力20萬噸/年，屬于世界級特大型克勞斯反應爐。然而，僅投產試運行兩個月，就出現了爐體震動、超溫、變形等問題，導致設備頻繁檢修，制約了氣田長期安全平穩生產。在國內沒有可借鑒的設計經驗情況下，由集團公司牽頭，普光分公司及部分科研院所專家成立了克勞斯爐技術改造項目組，在氣田現場展開技術攻關，建立燃燒模型器，對核心部件優化設計，重新核算和優化克勞斯工藝，最終發現爐體長徑比過大是影響其正常運行的關鍵因素。于是，對克勞斯爐實施了擴徑改造，長徑比由3.433減少至2.775。在此基礎上，又優化設計了襯里結構，采用新型耐火磚，克勞斯爐存在問題全部得到解決。改造后的克勞斯爐在80%、100%、110%及130%的裝置負荷下運行平穩，各項工藝參數均達到指標要求。集團公司對此高度贊揚，普光氣田實現了國內最大的20萬噸/年級克勞斯爐的自主開發和安全運行，形成了完善的設計、制造、施工及運行等一系列關鍵技術，僅襯里材料技術指標就有20余項達到國際先進水平，打破了國外對該項技術的壟斷，為硫黃回收裝置國產化開發提供了寶貴的理論基礎和堅實的實踐經驗。

特大型末級硫冷器實現國產化意義重大。普光氣田12臺末級硫冷器，是大型硫磺回收裝置中最關鍵設備之一，總換熱面積2024m2。自2010年全面投產以來，多臺設備在運行過程中事故頻發，成為制約天然氣凈化裝置長周期、安全運行的瓶頸。然而進口一臺末級硫冷器約需人民幣1700萬元，制造及運輸周期更是長達一年半的時間，從成本和周期上嚴重制約了裝置設備的改造實施。為此，集團公司將末級硫冷器國產化研制項目列入了2012年度中國石化重大裝備國產化研制項目。普光分公司通過組織國內著名設計研究院、有大型裝備制造豐富經驗的制造廠、行業內知名專家學者進行了數百次技術討論研究，總結以往小型、低參數硫冷器產品設計、制造方面積累的工程經驗，開展設備主體結構研究、管板結構型式研究、管頭結構型式研究、材料的腐蝕與防腐研究、制造工藝研究等大量工作，歷時一年2個月的時間成功地完成了末級硫冷器的國產化研制，經過一年多現場工業化考核，各項工藝參數滿足設計要求，運行情況良好。單臺國產化末級硫冷凝器制造費為523萬元，比原進口設備節省1177萬元，制造運輸周期縮短了一年1個月的時間。其成功經驗對國內天然氣凈化裝置甚至煉油廠高含硫原油脫硫裝置起到了積極的示范效應，相關技術成果目前已經應用于正在建設的元壩氣田天然氣凈化廠裝置設備上。

備品備件國產化應用效益顯著。普光分公司備件長期依賴進口，特別是生產急用件無法短時間內解決，生產經營受到嚴重制約。而國產備件供給周期短，利于及時恢復生產，減少損失，優勢明顯。2013年，按計劃穩步實施了克勞斯爐燃燒器葉片、高級孔板閥等進口備件國產化成果推廣應用，較好地解決了實際問題，改善了裝備性能和完好率，有力地保障了普光氣田“安穩長滿優”運行。僅進口備件國產化應用一項，就節約資金3119萬元。

三、著眼長遠，制定規劃，設備國產化成為新的成本控制點

2014年，普光分公司在堅持“保證質量、節約成本、安全可靠”的原則基礎上，結合生產實際和設備運行情況，制定了設備備件國產化項目需求，擬從技術、供貨周期和價格等各方面進行綜合分析，積極組織技術攻關，穩步推進空氣壓縮機油箱加熱器、抗硫密封圈、高級孔板閥等17項進口設備和備件的國產化研究和推廣應用工作，進一步解決進口設備存在的問題，提高設備完好率，降低設備采購成本，努力將設備、備件國產化工作培育成為分公司的一個新的成本控制點，力爭全年實現降本增效6000萬元。

四、總結

我國“十二五”及“十三五”期間，天然氣及石化行業處于高速發展階段，天然氣裝置新增或改造項目逐年遞增，且裝置日趨大型化，隨著原油和天然氣中含硫量的增大和裝置的大型化，裝置單臺設備規格也越來越大。而設備大型化之后，設備的可靠性對裝置安全運行造成了較大壓力。單系列裝置關鍵設備的規格接近常規設計規范的邊界，結構設計、制造難度較大，工藝專利商一般均從國外采購設備。通過開展一系列的國產化攻關，有力地打破了國外制造商對部分大型、高參數進口設備的壟斷，填補了國內空白，整體達到國際領先水平，符合國家重大裝備國產化戰略目標。

（作者單位分別系中原油田普光分公司、中石化新疆煤制天然氣外輸管道項目部、中原石油勘探局信息中心）endprint