陳玉祥,唐 佳
(西南石油大學,四川成都 610500)
我國油氣地面輸送管線用鋼發展概況
陳玉祥,唐 佳
(西南石油大學,四川成都 610500)
管道輸送作為運輸石油天然氣的重要方式,在石油化工行業中占據重要的地位,較其他運輸方式而言,管道運輸有著獨特的優勢。以介紹管線鋼級的設計生產、管道運輸優勢、存在意義以及市場需求為主,分析了管線鋼未來的發展趨勢。
管線鋼;管道輸送;生產工藝;發展趨勢
我國石油資源分布不均勻,加上各地區對石油需求量的不同,需對石油進行長距離運輸。較公路、鐵路、航空等運輸方式而言,管道輸送石油具有輸送能力大、成本低、方便快捷、穩定安全等優點,且管道運輸受地形限制小,穩定性好,易于管理。
管道輸送是一種新興的、經濟的運輸方式,特別是在輸油氣物料時,優越性更加明顯,已成為了油氣輸送業的首選方式。較其他運輸方式而言,管道輸送的優勢以及發展迅速的原因主要體現如下:
第一:管道輸送能實現連續運輸,大大減少轉運環節,輸送量大,效率高,無空車回程現象,能避免輸送工具返程再運輸時產生的運力浪費,實現自動化管理,適應復雜地形、地貌及氣候變化;
第二:投資少,成本低,與鐵路相比,建設費用和周期不到鐵路的 1/2,占地僅為鐵路的 1/9,且建成后 90% 的土地能恢復使用;
第三:運輸過程封閉化,低損耗,高效率,燃料的消耗只占公路的 1/9,鐵路的 1/2,運輸的消耗是公路的 1/2,鐵路的1/3,并且安全性高,能避免其他運輸方式中事故的產生 ;
第四:中國輸油管道事業的發展有著絕對性的經濟優勢,帶動了周邊相關產業的興起與發展,形成了新的產業鏈條,影響并推動著本國經濟的發展,同時又影響著本國經濟與全球經濟一體化的發展。
用于大容量輸送石油天然氣等能源物質所使用的中厚板材稱為管線鋼,具有較高的耐壓強度和低溫韌性及良好的焊接性能,主要生產工藝有電阻焊、直縫埋弧焊、螺旋埋弧焊。發展初期,我國焊管材料包括部分成品管的來源基本依賴進口,直至20世紀80年代,寶雞石油鋼管廠和武鋼經過10a 不懈努力,掌握控制軋制的生產工藝,研制出 X42~X70級管線鋼,為我國管線鋼的生產奠定了良好的基礎。目前管線鋼已經發展至 X80~X100,X70管線鋼已被用于西氣東輸工程,同時 X80級管線鋼被確認為西氣東輸二期工程的主要用鋼,X100級管線鋼已經研制出來,實驗室也已經開發出 X120級管線鋼并試用于石油運輸工業。
在21世紀,石油天然氣已取代煤炭作為最主要的能源。國家已把輸油管線的發展列入全國重點建設項目。“十五”發展規劃建立油氣管道,包括青海澀北—甘肅蘭州、塔里木—上海、陜京復線、重慶忠縣—湖北武漢以及蘭州—成都—重慶管道,總長度超過 8 000km。同時引進國外油氣管道工程,建設起中國東北至俄羅斯的管道。2010年建立了西至阿拉山口,北至滿洲里,東至黃島,南至舟山、長嶺覆蓋津京地區、東北三省、河北、山東、內蒙古、江蘇、安徽和上海等省市總長 7 540km 的油氣管道 ;同時建成覆蓋甘肅、新疆、陜西、湖北、河南、湖南、江蘇、江西和上海等9 個省市長 14 570km的輸氣管道,承擔輸送原油天然氣的主要任務。
目前,管道運輸工業主要面臨三大問題:管材的強度和厚度不夠,口徑小,且耐腐蝕性能不好。發展趨勢為加大管徑和輸送壓力,提高輸送效率,由此導致管道的結構穩定和安全問題,需通過增加管壁厚度和強度來解決,高強度、厚規格必是管線鋼未來的發展方向。隨著管道運行時間的增加,加上過度開采導致原油出現高含水、高含硫的現象,輸油管道會發生由缺陷、腐蝕、磨損等不可避免的因素所導致的斷裂及泄漏事故,因此,需開發耐腐蝕性能更好的鋼級,同時要加大對使用中的管道的維護。歸納總結為三點:①長運距、成網絡;②口徑大、輸量大、壓力高;③強度高、品質好、韌性好、耐蝕性好。
隨著經濟的飛速發展,對石油天然氣等能源的需求量也在日益加深,管道輸送成為運輸石油天然氣的最重要的方式。目前主要使用的鋼級是 X60~X80級管線鋼,性能更好的鋼級如 X100和 X120已被開發出來并在試用過程中。管道服役環境惡劣,腐蝕嚴重,開發耐腐蝕性能更好的鋼級以及加大對使用中的管道的維護至關重要。
[1] 李曉明 .延長油田輸送管道風險評估 [D].西安石油大學,2015.
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General Situation of Development of Steel for Oil and Gas Ground Transportation Pipeline in China
Chen Yu-xiang,Tang Jia
Pipeline transportation as an important way to transport oil and gas plays an important role in the petrochemical industry. Compared with other modes of transportation,pipeline transportation has a unique advantage.This paper mainly introduces the design,production,transportation advantages,existing significance and market demand of pipeline steel grade,and analyzes the future development trend of pipeline steel.
pipeline steel;pipeline transportation ;production process ;development trend
TE83
:B
:1003–6490(2017)07–0038–01
2017–05–08
陳玉祥(1966—),男,江蘇揚州人,教授,主要從事油氣田開發與材料在油氣田中的應用研究工作。