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能源的第五种运输方式

发布时间:2018-01-17    浏览次数:560

来源: 中国石油报

编者按:由于地理环境不同和油气资源分布不均,石油天然气的长距离运输成为必然。与公路运输、铁路运输、水路运输、航空运输相比,凭借运输成本低、损耗少、永久性占用土地少、建设速度快、油气运输量大且安全性能高等优势,管道运输成为油气输送的主要手段。能源需求的快速增长更推动了能源管道相关领域的迅猛发展。

早在1600多年前,我国就有用木笕输送卤水的史料记载。明末清初,我国就有人采用木笕或竹笕连成管道,用于输送天然气,堪称最原始的输气管道。1879年,美国在宾夕法尼亚州建成世界第一条长距离输油管道,管径150毫米、长176公里,成为管道输油工业的开端。

随着我国工业、制造业及相关领域的飞速发展,能源管道从设计、装备制造到建设、运行等均实现从追赶到领跑的跨越。

本期《石油地理·厉害了,我的油》通过几代人讲述与管道有关的故事,多维展现我国能源通道发展历程和相关科普知识。

           

中国石油海外管道项目建设现场。

  世界油气管道是如何发展的

能源需求的快速增长推动了管道工程建设的迅猛发展,大型国际管道已横跨北美、北欧、东欧乃至跨越地中海连接欧非两个大陆。

20世纪20年代末,焊接技术诞生,使管道建设进入飞速发展时期。1925年,英国建成世界第一条焊接钢管天然气管道。第二次世界大战期间,美国建设了当时世界上口径最大的原油管道和成品油管道——德克萨斯州朗维尤至纽约州费城原油管道(管径610毫米)、德克萨斯州博蒙特至新泽西州贝永成品油管道(管径508毫米),成为现代输油管道的开端。19446月,英美盟军跨越英吉利海峡建设了一条成品油管道。到1959年,美国的原油输送管网已发展至25.7万公里,80%运往炼油厂的原油靠管道运输。

20世纪60年代开始,管道向大管径、长距离方向发展。70年代,我国建设了青海格尔木至西藏拉萨的成品油管道,全长1076公里,成为世界海拔最高的输油管道,最高点海拔达4857米。

输气管道的建设和发展比输油管道晚一些。1891年,美国在俄克拉荷马州建成一条4公里的天然气试验管道。20世纪70年代,长距离、大输量海底天然气管道开始建设。

一条管道能够同时输送多少种油品?

19世纪末,美国首先采用顺序输送工艺,输送3种品级的煤油。上世纪40年代,随着顺序输送的混油机理和计算理论逐步完善,世界上各长距离成品油管道广泛采用顺序输送工艺,其顺序输送的油品品种多达10余种,包括的品级和牌号则有上百种。

我国对顺序输送技术的研究始于20世纪70年代。首条具有一定规模的长距离、大口径、多分输的顺序输送的成品油管道为兰成渝管道。

三次建设高潮

第一次高潮:20世纪70年代,东北管网的建设掀起中国油气管道建设的第一次高潮。

第二次高潮:始于20世纪90年代的西部管道建设,掀起中国油气管道建设的第二次高潮,新疆库鄯管道、陕京管道、兰成渝管道及西气东输一线等一系列工程相继竣工投产。这段时间建成的管道相当于1980年以前全国建成管道总量的3倍。

第三次高潮:随着西气东输二线的开工建设,中国管道建设进入第三次高潮,仅2009年全国新建管道里程就超过5000公里。

截至2016年,中国石油运行油气管道延展长度约8.12万公里,覆盖全国30个省区市和香港特别行政区。

气化首都及华北的开端——陕京一线

中国管道建设的里程碑——西气东输

我国首条跨国原油管道——中哈原油管道

我国首条商用成品油管道——兰成渝管道

世界管道建设的奇迹——中亚天然气管道

施工难度最大的管道——中缅油气管道

焊接技术

从手工焊到半自动焊再到自动焊,从单焊炬到双焊炬再到更多焊接方式的研究和应用,从技术引进、设备进口到实现技术和装备的自主研发……如今,中国能源管道焊接技术已完全可与国际先进水平比肩。未来,数字化、自动化、智能化的焊接技术将是长输管道焊接的发展方向,搅拌摩擦焊、等离子焊、电子束焊等先进焊接技术将成为管道焊接领域研究的重点与热点。

管道手工电弧焊技术:20世纪七八十年代,手工焊被大范围应用。手工焊缺少参数规范且焊缝熔深浅,熔敷质量取决于焊工技能。

管道半自动焊技术:20世纪90年代发展起来的半自动焊工艺,采用大盘连续送丝取代手工焊条,并在西一线进行大批量使用。焊丝熔敷效率可达85%90%,生产率比手工焊高3倍到5倍。

管道全位置自动焊技术:20世纪90年代在国内管道施工中应用,采用先进的焊接小型机器人代替人工完成整个焊接过程。

管道监控

管道采用的数据采集与监视控制系统SCADASupervisory Control and Data Acquisition)是基于计算机技术的生产过程与调度自动化系统。它可以对管道输送工艺、现场设备进行检测和控制,以实现数据采集处理、设备控制、运行分析、参数调节及报警等功能。

为管道听诊

长输油气管道运行过程中通常受到来自内、外两个环境的腐蚀。内腐蚀主要由输送介质、管内积液及管道内应力等联合作用形成;外腐蚀通常因涂层在环境中的老化失效而产生。随着管道运输安全运营的需要,国内外开发了管道腐蚀检测技术,主要分为管道外检测和内检测,通过对管道内外听诊,定期对管道进行体检,判断运行情况,保障管道安全运营。


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