国家石油天然气管网集团有限公司(以下简称“国家管网集团”)于2020年10月1日接管原分属于三大石油公司的相关油气管道基础设施资产(业务)及人员,全面转入实质性运营阶段。国家管网集团科技业务建立了涵盖工程设计施工、材料与装备、油气输送与储存、完整性管理、决策与管理5大领域的技术体系,形成了系列重大科技成果,为油气储运设施高效建设运行提供了支撑和保障。
高钢级、大口径输气管道建设技术实现领跑
近年来,国内天然气长输管道逐渐向大口径、高压力、高钢级方向发展,攻克了第三代大输量天然气管道工程关键技术,同时在高钢级管道设计、机械化施工等方面形成了系列研究成果,为西气东输、中缅、中俄东线等一批大型管道工程建设提供技术支撑。
国家管网集团形成了管道机械化施工技术装备体系,开发了系列自动焊及机械化补口、山地/水网等特殊地区施工成套装备及施工工艺,在中俄东线实现规模化应用,北段全自动焊应用率超过90%,焊接一次合格率超过95%;建立了以水平定向钻穿越为主、盾构和顶管穿越为辅的非开挖穿越整体解决方案。
油气储运关键装备国产化实现突破
4月27日,记者来到位于北京大兴区的国家管网集团北方管道公司管道完整性技术试验基地,这里的管道序列齐全,是油气管道检测与评价技术试验基地。国家管网集团北方管道公司管道油气储运技术分公司经理陈朋超和他的团队正在这里进行油气管道检测牵拉实验。
“管道内检测是给管道‘做核磁’。相当于人体健康体检的核磁共振,能够准确、完整地收集管道腐蚀状况以及管材缺陷等数据。”陈朋超告诉记者,根据检测结果,可以及时发现管道缺陷及位置、排查评价安全风险、制定风险控制对策和科学修复建议,从而确保管道本质安全。
近年来北方管道公司研制了三轴超高清漏磁及应力综合状态内检测器、管道投产前长距离自动力内检测器、智能测径内检测器等检测装备,实现了对管道金属损失、几何变形、中心线坐标测绘等及时有效检测。
为了保障油气管道安全稳定运行,国家管网集团所属单位,前期依托国家能源局组织开展的“西气东输二线工程关键技术研究”“第三代大输量天然气管道工程关键技术研究”等重大科技专项,联合国内优势企业,基本实现了管道、LNG接收站、储气库等关键装备国产化,建立了一套可持续的装备及设备国产化研制体系,为我国能源战略通道建设以及能源安全提供了坚实保障。
易凝高黏原油输送技术独树一帜
“在不增加任何投资或设备改造的情况下,向管道中仅仅注入5~20百万分比浓度的减阻剂,增输最高可达30%,有效解决油品输送难题。”在国家管网北方管道公司管道科技中心油气储运重点实验室,安全与环境研究所所长李春漫告诉记者。
记者了解到,由科技中心研制完成的“输油管道α-烯烃系列减阻剂开发及其制备工艺”项目获得2008年度国家技术发明二等奖,该项目研制成功的EP系列减阻剂,整体处于国际领先水平。
而我国原油多为易凝高黏原油。为保障其安全高效输送,科技人员创新原油改性及评价方法,形成了新一代易凝高黏原油安全高效输送技术体系,并研究形成了以集中调控为核心的管网运行优化技术,为油气资源高效输送提供技术保障。科技工作者研发原油综合热处理改性技术,降低凝点和黏度,为东北及西北原油管网的安全高效输送、保障国家能源供应提供了技术支撑,整体处于国际领先水平。
“十四五”打好关键核心技术攻坚战
科技创新需要学习前人优秀经验,更需要打破常规。国外油气管道调控多以单条管道为主,我国实现了世界最大规模油气管网集中调控及优化运行,形成了超大型复杂天然气管网集中调控技术,建立了涵盖区域管网运行方案库、管网适应性分析、稳态优化和指定时段优化的天然气管网运行优化技术体系,实现了全国油气资源的管网集中、优化调配,为油气资源保供提供了坚实基础。
据了解,国家管网在管道完整性管理及其检测评价、地质灾害防护、监测预警、维修抢修等技术方面取得了系列成果,形成多项国际及国家标准,为保障管网安全运行提供了技术保障,国家管网建立了管道完整性数据模型和风险预控方法,为管道全生命周期完整性管理提供了技术支撑;牵头制定并发布“油气输送管道完整性管理规范”等ISO、国家、行业标准,完整性管理及支持技术走出了国门。
“国家管网集团计划在‘十四五’期间集中央企优势资源,主导或参与央企创新联合体,依托优势科研力量集中攻克高钢级管道缺陷检测评价、油气管网仿真软件等一批油气储运方面的核心技术,实现关键设备技术自主可控,保障国家能源安全。”国家管网集团副总经理刘中云在接受记者采访时表示。