当前位置:返回首页 > 新闻动态 > 公司动态 >

我国油气管道技术发展与成就

发布时间:2019-09-01 16:23

从西气东输管道建设开始,我国管道工程技术与建设能力在短期内实现了突破。建立了我国油气管道工程技术体系,包括油气输送、油气储存、管道建设、运行维护及材料装备5个部分,并在一些关键技术领域取得了重大成果。
1、易凝高勃原油输送
我国所产原油80%为易凝高黏原油,凝管风险大,能耗高。为此,开展了高凝原油改性机理研究,攻克了交变温度、压力控制难题。
研究发现,含蜡原油中蜡晶生长形态和聚集程度等结构参数是影响原油宏观流变性的主要因素。基于此,创立了含蜡原油流动表征体系,定量揭示了原油流动性规律。了原油综合热处理、添加剂等改性技术,大幅降低凝点和黏度。创立了基于黏性流动嫡产的流动剪切模拟准则,解决了室内试验结果现场应用无放大准则的难题。将性方法应用于原油流动评价,建立了管道流动失效数据库,提出了主要流动失效模式的状态方程,形成了原油管道流动评价技术。了综合原油结蜡、流动性、土壤交变温度场等变化因素的水力、热力计算软件,建立了温度、压力交变作用对管道及输油设备影响的评价方法,解决了物性差异大的多种原油同管输送时压力波动大、能耗高的难题。了不同温度多种原油顺序输送技术,实现了西部管道和东北管网原油顺序输送。
2、高压输气管道断裂控制
采用高强钢管材、高输送压力可以使气管道更加经济和运行,而断裂控制是高钢级、高压、大口径管道输送的核心技术,严重制约高钢级、高压力、大口径管道的规模应用。
研究了高设计系数和富气条件下X80钢管断裂止裂行为,发现了断口分离与钢管止裂能力的相关规律。开展了模拟实际输送介质和设计参数的X80螺旋管全尺寸气体爆破试验,确定了止裂预测模型的修正方法和修正系数。研究了气气质、温度、压力等因素对西气东输二线气源减压波特性的影响规律,建立了X80高钢级、高压力、大口径输气管道气体减压波计算模型。系统提出了兼顾性和经济性的X80高钢级大口径高压管道止裂韧性关键技术指标。了X80大口径厚壁螺旋埋弧焊管低残余应力成型工艺和直缝管JCOE成型工艺,了X80弯管、管件化学成分及制造工艺,发明了焊接工艺,实现了X80钢管和管件制造全部国产化。
3、管道工程建设
中国管道建设途经世界较复杂的地质地貌,建设难度很大。
建立了多数字化协同设计平台。通过创建多约束因子自识别算法,建立管道设计数据模型,建立融合设计标准、管道属性、环境因素、地理信息等要素的综合数字设计方法,实现了管道三维优化选线。基于断裂带、强震及沉陷区等不同复杂地区不锈钢管件管道设计应变模型和管道容许应变模型,建立涵盖地面变形预测、管道应变计算、管材性能指标、无损检测及管道敷设方案优化等在内的管道应变设计方法,形成了管道应变设计标准。采用弹坑模型、失效概率事故树模型,建立并行敷设间距计算方法,形成了油气多管并行敷设设计标准。
建立了自动焊接、非开挖穿越、复杂地貌机械化施工技术体系。自主大口径管道自动焊焊接系列技术,将多焊炬内焊与双焊炬外焊相结合,自主研制自动焊机械化施工系列装备,形成了自动焊机械化流水施工方法。综合应用定向钻、盾构、顶管穿越技术,发明定向钻交变控向信号技术,研制适应于不同地层环境大口径穿越轻量化钻具系列,形成了复杂地层水平定向钻穿越、适合管道特点不同地层小断面隧道盾构穿越等非开挖穿越施工工法。研制系列液压冷弯管机、节能静音型双动力焊接工程车、山地综合运管车、多功能吊焊机等配套施工装备,实现了施工装备国产化。
4、管道完整性管理
管道面临地震、洪水、滑坡、腐蚀、打孔盗油和第三方施工等众多危害因素,时刻威胁着管道。将风险管理理念融入管道管理,通过系统评价,制定维护策略,由被动应对转变为主动预防,实现了管理方式的变革。
建立了地质灾害、第三方损坏和管道本体缺陷三类危害的监测、检测及评价方法。基于各类仪器设备的,实施管道完整性管理。针对不锈钢弯头管道本体缺陷,基于高清漏磁检测器的技术特点,建立了螺旋焊缝内检测信号与缺陷对应关系模型,解决了螺旋焊缝缺陷检测评价难题。建立了基于应力投影理论的螺旋焊缝缺陷剩余强度评价方法,攻克了螺旋焊缝缺陷检测评价难题。了我国油气管道失效数据库,建立了失效概率修正和泄漏后果模拟的管道定量风险评价方法,进而实现油气管网风险识别和预控。
5、大型管网集中调控
建立了大型复杂油气管网集中调控技术。通过单管道控制权互锁和主备中心实时同步技术,建立油气管网管控一体化平台,实现了不锈钢弯管管网实时监测和集中调控。建立了管网和单管道单独运行的物理模型,集成动静态数据实时同步技术、分布式实时数据库技术和单管道控制权切换互锁技术,应用于双中心调控平台,了油气管网SCADA系统实时监控运行。通过建立、应用管道内壁摩阻及管输效率自修正方法,在线仿真系统,响应时间和预测精度大幅提升,提高了管网应急能力和运行效率。