俄氣萬里下江南

文‖本刊記者 于 洋

中俄東線，彰顯中國管道建設力量。

歷經5年準備和建設，中俄東線天然氣管道最后一段泰安—泰興段投產通氣。巨大的氣流將從遙遠的俄羅斯恰揚金氣田呼嘯而來，經加壓后將在直徑1422 毫米的鋼管內疾馳，經黑河首站入境后又向下游奔涌而去……

一項項世界級的挑戰，一次次打破常規的創新技術嘗試，一次次管道工程建設的突破，都讓中俄東線無愧于超級工程。對于這樣一項超級工程，兩國元首對這一項目的描述都有一個定語：“標志性。”這是對這一項目的定性，也是對中俄能源合作的高度評價，傳遞出明確信息：中俄東線天然氣管道項目，很重要！

二十年磨一劍

“元首項目”“中俄合作的世紀工程”……從一開始，中俄東線注定與眾不同。

上海的早晨，書寫著東方傳奇。2014年5月21日凌晨4 時許，黃浦江靜靜地流淌，大部分市民沉睡當中。又經過一個通宵的談判，圍繞中俄東線天然氣價格存在的分歧終于找到契合點，中俄雙方談判代表抑制不住內心的興奮。

這是一場跨世紀談判，談的是一個總價達4000億美元的超級大單。俄氣公司總裁阿列克謝·米勒說：“從來沒有和任何公司簽過這么大的單子。”中俄兩國毗鄰，正在迅速崛起的中國需要穩定可靠的能源供應。而一個日益強大的俄羅斯，也需要參與到中國這個世界最大的市場。互利共贏，是兩國能源發展戰略中的最大共識。

時隔9年多，這條承載著當時中俄兩方期許的管道終于全面貫通。而如果從1994年中俄兩國簽訂天然氣管道修建備忘錄開始算起，這場談判到2014年正好經歷了20年。簽約當天，新華社發布通稿稱，中俄東線天然氣合作，是在中俄兩國領導人親自關心和推動下，在兩國政府的直接指導和參與下，在雙方企業長期共同努力下實現的。中俄簽約后，普京亦強調：“如果不是他（習近平）親自過問談判中的一些重要事宜，我們未必能做出這些決定。”

中國石油一位談判代表稱，他曾在一年之內在中俄兩國間往返50 余次。雙方始終坦誠務實地面對分歧，既要維護本國利益又希望最終達成合作。這20年間，中俄兩國領導人高度重視能源領域合作。每一次中俄雙方最高首腦會晤，對于有關能源方面的核心問題、關鍵走向給予重要指導。

為何這條管道受到如此重視？一組數據可以讓我們深入了解中俄東線整個超級世紀合約。

中俄東線天然氣管道口徑之大、壓力之高、輸氣量之大，堪稱世界之最——

中俄東線天然氣管道，是我國首條采用1422 毫米超大口徑、12 兆帕高壓力等級的長輸天然氣管道。經測算，在12 兆帕的壓力下，一米長的管段容氣量為250 立方米，相當于三口之家1年的用氣量。

管道全長5111 公里，北起黑龍江省黑河市，途經9 個省、自治區、直轄市，南至上海。其中，新建管道3371 公里，鋼鐵總用量相當于280 座埃菲爾鐵塔。

管道設計輸量380 億立方米/年，是目前世界上單管輸量最大的長輸天然氣管道。到2025年時，每年可向東三省、京津冀、長三角等地區穩定供應天然氣380 億立方米，可滿足1.3 億戶城市家庭一年的用氣需求，每年可減少二氧化碳排放量1.64 億噸，減少二氧化硫排放量182 萬噸，為優化我國能源消費結構、推動發展方式綠色轉型、助力實現“雙碳”目標做出重要貢獻。

“數字化”樣板工程

在中俄東線，每根鋼管、每臺設備、每名員工，甚至焊接完的每一道焊口都有自己的二維碼身份證。施工現場的每臺焊接設備、防腐設備，都安裝了工藝參數采集系統、數據儲存器、數據傳輸系統，將生產工藝過程信息進行采集、儲存與上傳。據了解，中俄東線全線總共完成了278 萬條建設期數據的采集和存儲。

“傳統管道由于建設期數據及運營期數據分別在不同的信息系統管理，缺乏數據的集成和管道、站場的實體可視化展示。中俄東線全面實施‘互聯網+項目管理’新模式，全過程施工數據采集與追溯，提高了項目管理的信息化和智能化水平。”國家管網集團建設項目管理公司黨委書記李波說。中俄東線全力推進“全數字化移交”工作，力爭實現實體管道與虛擬管道同步建成，推進我國的油氣管道建設由數字化向智慧化轉變。

“未來管道行業發展的熱點，是在標準統一和管道數字化的基礎上，通過‘移動端+云計算+大數據’的體系架構集成管道全生命周期數據，提供智能分析和決策支持，實現管道的可視化、網絡化、智能化管理。”中俄東線項目部數字化部部長王大偉介紹了大數據在中俄東線的不可取代性。

數據就像有思想會說話的大腦，存儲越多，處理越順暢，利用就越有效，就越能體現出管道更多的智慧。設計數字化實現了云端部署，統一標準、統一理念、統一存儲、統一移交。將17 大類施工數據返回設計平臺，由設計單位在設計平臺自動生成竣工圖；物資采購數字化，將物資信息與施工信息建立關聯，可以快速查詢每道焊口的上下游鋼管信息；智能工地為每一臺自動焊裝備配置了數據采集系統，把互聯網技術融入到自動焊施工中，實現了實時視頻監控和施工數據采集與監視，對現場質量和HSE 管控發揮了重要作用。

焊接過程中，操作人員的送絲速度、電流、電壓等影響焊接質量的關鍵數據會實時上傳到管道工程建設管理系統。數據一旦超出標準值，系統就會自動報警，管理人員坐在辦公室便掌握了焊接動態。

溫宇光是CPP412 機組質檢員。他切實感受到了由此帶來的方便快捷:“以前，施工數據主要依靠人工填寫報表，勞動強度大、管理方式落后、工作效率低、統計誤差大,會嚴重影響數據時效性、準確性和可追溯性。現在,只要一掃碼,數據便顯示出來,簡單填寫后便可實時上傳,能夠節省30%的現場數據采集工作量和90%的數據整理工作量。”

目前,全線完成了40 余萬條建設期數據的采集和存儲，21 個機組全部安裝GPS 模塊，21 套焊接機組的組網及作業場景視頻監控布置，20 套自動焊機、17 套防腐機組工況數據實時自動上傳。特別是AUT 原始文件、RT 底片掃描文件將上傳系統永久留存,獲得授權人員可以通過系統實時對無損檢測結果進行跟蹤、審查。

基于大數據、物聯網等新一代信息技術集成項目全生命周期數據，管道實現從建設期到運營期的數字化、網絡化、智能化管理，成為我國新一代智能管道的樣板工程。數字化的痕跡，在泰興站隨處可見。在泰興聯絡站站控室，技術員何胤正在調試具有長距離的監控和高精度定位功能的周界報警系統。“在咱們的整個圍墻上有振動光纜，在大門上有激光對射。每次有外來人員入侵的時候，它就會有報警的功能。”何胤告訴記者。通過管道數據的統一共享和信息的融合互聯，他們場站可以實現生產運行與設備設施進行全面遠程調度和監控，基本達到現場無人操作的控制水平。從建設到后期交付使用，得益于中俄東線建設過程中通過“移動端+云計算+大數據”的體系架構，實現了項目的全數字化移交。

目前，中俄東線已經成為我國第三代管道的標志性工程，為我國今后加快管道建設、建設智能管道和智慧管網等方面積累了寶貴經驗。按照我國中長期油氣管網規劃，到2025年，全國油氣管網規模達到24 萬公里，將新建約10 萬公里油氣管道。管道人將以中俄東線的優質高效建設為發端，為新的夢想全力以赴。

▲供圖/國家管網

“暢通號”成就中國速度

俗話說，上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構。南段泰安—泰興段中的長江盾構穿越工程，可謂是中俄東線天然氣管道的“咽喉”工程。這個工程將天然氣管道以盾構隧道形式穿越長江，隧道總長10.226 公里，始于海門北岸，終于常熟經濟開發區南岸。其長度超越已經貫通的10 多條的長江隧道，被譽為“萬里長江第一長隧”，屬于中俄東線天然氣管道關鍵控制性工程。

2022年12月8日，在位于海門開發區的中俄東線天然氣管道長江盾構穿越工程現場，工人們正在拆除輔助盾構機工作的通風管、泥漿管等設備。中俄東線天然氣管道長江盾構穿越工程12月3日貫通后，承擔中俄東線天然氣管道長江盾構穿越任務的“暢通號”盾構機開始了整機拆解工作。

在過去的28 個月里，“暢通號”盾構機日夜兼程，以短跑沖刺的速度完成了萬米級的“江底馬拉松”，成就了國際能源大動脈建設的中國速度。要在滾滾江水之下鋪設天然氣管道并非易事。“隧道需要穿越結構復雜的長江底部，對施工技術提出了挑戰。”穿江盾構項目部副總經理劉建平說。隧道總長10.226公里，最深處距離江面超過60 米，最高水壓0.73兆帕，是目前世界油氣管道領域盾構掘進距離最長、埋深最深、水壓最高的穿江工程。

要挑戰這樣一個世界級難題，國內外可借鑒的例子屈指可數。劉建平和他的隊伍首先面臨的一個問題是，國內并沒有一臺合適的盾構機能夠實現如此長距離的獨頭掘進。這樣一臺盾構機在掘進過程中，需要克服眾多的地質和環境影響，比如存在強透水、高水壓，以及強、弱透水復合并伴含沼氣復雜地層，下穿長江大堤、海輪錨地、主航道等眾多環境敏感建(構)筑物。該項目非常靠近長江濕地，下穿國家刀鱭水產種質資源保護區，環保標準高。特別是緊張的工期，盾構掘進指標450 米/月，將帶來新的挑戰。

“憑借中國制造和中國基建的完美結合，我們的‘暢通號’盾構機實現了國產盾構智造施工的新突破，創造了盾構安全高效掘進的新紀錄。2022年6月，該盾構機以單月掘進1023 米的速度創造了單月盾構機掘進最快的世界紀錄。”中俄東線長江盾構施工項目部書記孫健告訴記者。在“人機合一”的良好狀態下，整個工程的進度提前了近一個月。

孫健口中的“暢通號”，就是此次為中俄東線穿越長江量身定制的盾構機。這臺世界首臺最小直徑常壓刀盤盾構機，開挖直徑7.95 米，整機長度約146 米，整臺盾構機由主機、連接橋和11 節拖車組成。盾構機在長江下獨頭掘進10.226 公里，在目前全球在建隧道中排名第一，同時水下掘進7500 米，是目前在建的長江水下最長隧道。

盾如其名。“暢通號”于2021年5月18日長江北岸地下24 米深處始發，平均每日掘進19 米；最快時月掘進超1000米，創造了泥水盾構機單月掘進的世界最快紀錄。該隧道水平長度為10.226 公里，內徑6.8 米，外徑7.6 米，隧道內設計敷設3 條1422 毫米直徑的天然氣管道，在江蘇省境內自北向南穿越長江水道。北岸始發井位于南通市新江海河閘口西側，南岸接收井位于常熟市白茆河口附近。2022年12月3日，“萬里長江第一長隧”——長江盾構穿越隧道順利貫通，比計劃工期提前了14 個月。

打造管網“綠色名片”

2020年7月長江盾構工程開工以來，國家管網集團認真貫徹落實習近平總書記打造“平安管道、綠色管道、發展管道、友誼管道”重要指示精神，積極秉承長江經濟帶綠色發展理念，大力推進長江盾構工程技術創新。隧道施工采用泥水平衡盾構及棄渣密封船運等環保措施，綜合應用迷宮型泥漿池、多級篩分系統、細顆粒離心系統，實現了泥漿不落地、棄渣不漏失的環境友好型施工目標，打造了長江大保護的“綠色名片”，為保護長江兩岸濕地和水域生態環境做出了積極貢獻。

▲供圖/國家管網

據介紹，長江盾構穿越點位于長江入海口，穿越長江一級航道、錨地、長江大堤等構筑物，臨近海新重工、招商重工等既有及規劃碼頭。該區域也是長江刀鱭水產種質資源保護區，對施工技術和方式提出了更高的要求。項目建設者通過采用泥水平衡盾構及棄渣密封船運等環保措施，保護兩岸濕地和長江水域生態環境。

整個盾構施工過程以綠色施工為主線，實現了從泥漿制備、泥漿循環、棄渣密封船運的綠色施工鏈，達到了“零滲漏、零排放、零污染”標準，有效保護了長江兩岸濕地自然生態環境。同時，以創新驅動開發綠色施工技術，與當地化工科技企業合作研發“抗浮特”水下抗水分散劑。該漿液在臨江富水敏感性地層中具有不分散、不離析、不污染特性，使管片上浮平均控制在12 毫米以內。“中國配方”，成功解決了管片上浮的“世界性”行業難題。

南段經過華北平原、江南水網，沿線人口稠密，國家管網集團通過創新施工技術、采用盾構穿越等方式，打造科技綠色管道。“以中俄東線南段為例，工程沿線水系發達，穿越大中型河流及等級公路79處、小型河流溝渠1200 余處、養殖塘450 余處，平均每250 米就有一處穿越。”國家管網集團中俄東線江蘇工程項目部經理王春林說，“為了減少在施工過程中對生態環境的影響，施工大量采用了非開挖的穿越方式，可以減少對于周邊地形地貌的影響。”

▲中俄東線建成，將惠及“一帶一路”沿線諸國。供圖/國家管網

盾構機的綠色施工，只是中俄東線注重環保施工的一個側影。中俄東線北段途經黑龍江水系最大的支流——嫩江，是北段穿越距離最長的大型河流，從北岸到南岸的大堤穿越距離長達 9700 米，僅次于中俄東線南段的長江穿越。如何在確保管道安全經濟地穿越嫩江的同時，盡可能降低對嫩江流域生態的影響，是擺在設計方管道設計院面前的一道難題。嫩江穿越的位置距離下游匯合口約5 公里，河道極為開闊，泡沼、濕地、牛軛湖遍布。不僅如此，穿越位置周邊分布著各種珍貴的動植物資源，其中包括國家Ⅰ級重點保護鳥類 5 種、國家Ⅱ級重點保護鳥類31 種。因此，盡量減少對動植物的干擾破壞，保障珍稀鳥類在嫩江上空自由飛翔，是設計人員需要考慮的重要因素。在可行性研究及初步設計過程中，管道設計院穿跨越室設計人員多次赴穿越現場，對現場河流河道形態、土石類別等進行現場勘測，為穿越方案的確定提供了豐富翔實的現場資料。在管道穿越方案中，盾構隧道、定向鉆隧道和頂管隧道作為非開挖穿越方式，因不破壞地表土質，是對環境影響最小的穿越方式，也是此次嫩江穿越的首選。同時，開挖穿越作為經濟安全的穿越方式，也可作為備選方案。

在施工過程中，設計人員在現場為建設單位提供技術支持和理論依據，并按要求采取了相關保護措施，很快恢復了地貌，最大限度地減少對環境的破壞，確保穿越點的自然環境和生態平衡不受影響。

在整個中俄東線工程建設中，管網建設者們注重環境保護和資源能源節約利用，牢固樹立綠色發展的經營理念，加強綠色施工管理、優化運行節能降耗、加強日常環保管控，建設好保護生態環境的能源基礎設施，追求零傷害、零污染、零事故，為守護“綠水青山”輸送低碳清潔能源，為沿線經濟帶打造 “綠色管道”。