我國的天然氣及天然氣管道工業(yè)

焊管●第31卷第4期.2008年7月.5.●行業(yè)綜述我國的天然氣及天然氣管道工業(yè)潘家華(中國石油天然氣管道局，河北廊坊065000)摘要:分析了我國的能源現狀及全球能源的消費結構,指出目前我國正處在能源需求增長(cháng).最迅速的時(shí)期。我國的天然氣資源豐富,為了更經(jīng)濟合理地利用天然氣資源,應采用高壓、高鋼級管道輸送。最后指出了高鋼級管線(xiàn)鋼管今后發(fā)展的方向是進(jìn)一步提高鋼級和輸送壓力。關(guān)鍵詞:中國天然氣資源;輸送管道;高鋼級管線(xiàn)鋼中圖分類(lèi)號: TF-9文獻標志碼: A文章編號: 1001-3938 (2008)04 -0005-021我國能源現狀及全球能源消費結構我國以煤為主的能源消費結構造成嚴重的大氣污染,據了解煙塵及CO2的20%來(lái)自燃煤,SO2能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的物資,人類(lèi)在各時(shí)期的90%來(lái)自燃煤,NO,的67%來(lái)自燃煤。經(jīng)濟發(fā)對能源的需求增長(cháng)數量不同。人類(lèi)城市化的過(guò)程展上去了,但由于空氣污染造成人民的健康狀況是能源需求增長(cháng)最迅速的時(shí)期，我國當前正處于下降了,這是絕不允許的,我們必須逐步改變能源這個(gè)時(shí)期。消費結構。改變能源消費結構的措施之一是大力1978年是中國對外開(kāi)放的第- -年, 其- -次能發(fā)展天然氣。源生產(chǎn)總量為6. 28 x 10* t標準煤,而2006年,其一我國天然氣資源比較豐富,天然氣資源量超次能源生產(chǎn)總量達22.10x10*t標準煤,是1978年過(guò) 30 x 10" m2 ,主要集中在西部周邊地區,例如的3.5倍。這幾年能源消費更加迅速,1978年的能塔里木、陜甘寧、四川、準噶爾、柴達木等地區,且源消費為5.71 x10* t標準煤,2006年能源消費達向中國輸出天然氣的國家也多處于西北部,與天到24.6x10*↑標準煤,在全球能源消費總量中的然氣消費市場(chǎng)相距太遠。為解決這一-課題,應從比重由1978 年的6. 2%達到2006年的15.6% ,僅以下三個(gè)方面著(zhù)手:①確保長(cháng)距離天然氣管線(xiàn)的次于美國的21.4% ,居世界第二位“-2。安全輸送;②在滿(mǎn)足設計要求的條件下建設費用中國能源消費總量高，但能源消費結構不合最低;③天然氣的輸送費用最低。理?？諝馕廴咀顕乐氐拿禾空家淮文茉聪M總量的70%左右,而清潔燃料天然氣只占5%。2006年2采用高壓高鋼級管線(xiàn)鋼管輸送天然氣世界主要國家一次能源消費量結構見(jiàn)表1。表12006 年世界主要國家- -次能源消費量結構20世紀80年代,國外已成功研制X80級管百萬(wàn)噸油當量線(xiàn)鋼,但直到21世紀初X80級的管線(xiàn)建設總計國家石油天然氣煤炭核能水電消費總量只有2300多km。美國938.8366.9 567.3 187.565.92126.4中國363 52.2 1 198.823.3 94.3 1731.62008年2月,我國開(kāi)始建設西氣東輸二線(xiàn)。俄羅斯128.5 388.9112.5 35.4 39.6 704.9西氣東輸二線(xiàn)的年輸氣量為300 x 10* m' ,干線(xiàn)管日本235 76.1119.168.6 21.5 520.3采用X80級管線(xiàn)鋼管,千線(xiàn)管直徑1 219 mm,包印度120.3 35.8237.7 4 25.4 423. 2德國123.5 78.582.4 37.9 6.3 328.63括支線(xiàn)全長(cháng)超過(guò)9000 km。西氣東輸二線(xiàn)是當代加拿大 98.8 8735，22.3 79.3 322.4:管道史上最偉大的工程之- - ,將會(huì )載人史冊。法國92.8 40.613.3 102.3 13.9 262.9英國82.2 81.743.817 1.9 226.6據近期(2008年初)了解,英國石油公司L韓國105.3_30.854.8__33.71.2225.8a(BP)和美國康菲石油公司以及?？松梨谑?6.焊管2008年7月公司等將啟動(dòng)由阿拉斯加經(jīng)加拿大,終點(diǎn)至美國800 C左右進(jìn)行淬火處理,冷卻速度為20 C/s,最的輸氣管線(xiàn)工程。該管線(xiàn)的氣源來(lái)自阿拉斯加北后得到3種金相組織,即下貝氏體(IB)、雙相坡,管線(xiàn)由北坡貫穿阿拉斯加經(jīng)加拿大邊界至阿(DP)和回火條狀馬氏體(TLM) ,研究專(zhuān)家多推薦爾伯塔( Alberta)市(長(cháng)度3 220 km) ,繼續向前到選用下貝氏體。達美國芝加哥( Chicago)市(長(cháng)度2410 km) ,管線(xiàn)?？松梨谑凸九c日本新日鐵.住友公全長(cháng)總計5660 km,輸氣量為1.1x10 m'/d,初司于1993年開(kāi)始加速對X120級管線(xiàn)鋼的研制，步估計需投資300x10*美元。在20世紀末21至今已達到實(shí)用階段,其最小屈服強度已達到世紀初,?？松梨谑凸揪烷_(kāi)始研究建設這827 MPa,最小抗拉強度已達到931 MPa, -20 C條輸氣管線(xiàn)的最佳方案,并認定采用高壓、高鋼級時(shí)的CT0D值管體部分小于0.1 mm,止裂CVN管線(xiàn)鋼管輸送最為經(jīng)濟,并認定選用X120級管值大于231 J,韌脆轉變溫度達到-50 C,可焊性線(xiàn)鋼。良好,單位屈服強度的價(jià)格( $/MPa)低于X80?？松梨谑凸狙埲毡拘氯砧F、住友和X100級管線(xiàn)鋼。在此條件下英國石油公司等兩家公司共同研制X120級管線(xiàn)鋼。經(jīng)過(guò)若干年決定建設由Alaska北端至美國芝加哥的管線(xiàn),并的試驗研究,已取得可喜的成果。其研究成果表采用X120級管線(xiàn)鋼。明,X120級管線(xiàn)鋼的各項技術(shù)指標均能達到標準多數管道工作者,包括筆者在內都相信在要求，而且單位屈服強度的價(jià)格( $/MPa)比X802020年以前，X120級管線(xiàn)鋼將成為長(cháng)距離輸氣和XI00級管線(xiàn)鋼低得多。管線(xiàn)的首選優(yōu)質(zhì)高強鋼。在輸氣量確定以后,采用高壓高鋼級輸送可減小管道管徑,降低管材費用,降低鋼管運費,降4結語(yǔ)低挖管溝、焊接防腐涂層等的施工費用,同時(shí)因采用高壓輸送,能耗減小、壓縮機站數量減少?？偖斍?我國冶金工作者、制管工作者、管道工之,采用高壓、高鋼級是長(cháng)距離輸送天然氣管線(xiàn)的作者以及有關(guān)專(zhuān)家必須共同努力,高水平按時(shí)完發(fā)展方向。成西氣東輸二線(xiàn)工程建設,與此同時(shí),建議以上工作部門(mén)及有關(guān)研究部門(mén)積極投入力量研制X1203高鋼級焊 管發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)級管線(xiàn)鋼。我們深信,在若于年以后, X120鋼級:將成為高壓輸氣管線(xiàn),尤其是長(cháng)距離高壓輸氣管有競爭性的、優(yōu)良的高強鋼除要滿(mǎn)足常規的線(xiàn)的首選鋼級。技術(shù)指標，如屈服強度、抗拉強度、屈強比、止裂韌性、可焊性、起裂韌性、韌脆轉變溫度等之外,在嚴參考文獻:寒地區,如上述的Alaska北坡、我國的北部邊界等還要滿(mǎn)足使用溫度的要求;在經(jīng)過(guò)斷裂帶、滑坡[1]張楚漢，龍輸川我國能源與水電建設形勢及挑戰[J].科學(xué),2008(3) :36 -41.地區等地還要滿(mǎn)足抗大變形的要求;最后還要有[2]張德文.密切關(guān)注世界能源變化堅持走可持續發(fā)展之較低的單位屈服強度的價(jià)格,即$/MPa。路[J].世界石油工業(yè),2008(1) :20-27.為滿(mǎn)足以上諸多要求,一般從兩個(gè)方面人手,-是冶煉時(shí)的化學(xué)成分控制;二是熱控軋技術(shù)作者簡(jiǎn)介:潘家華(1930-),男,教授,中國石油天然氣管(thermomecharical control process, TMCP),二者配道局高級顧問(wèn),中國石油營(yíng)道天然氣股份有限公司管道合優(yōu)化,最后達到目標。在冶煉過(guò)程中盡量少用分公司高級顧問(wèn),上海交通大學(xué)、天津大學(xué)、中國石油大價(jià)格高昂的金屬,如Cr, Mo,Nb和Ti等,以降低管學(xué)等6所高校兼職教授，中科院金屬研究所客座研究員。線(xiàn)鋼的成本。此外在冶煉時(shí)加入0. 000 5% ~收稿日期:2008 -05-230.001 5%的B元素以達到特定的目的，最后取得編輯:謝淑霞成功,這是管道用高強鋼的一個(gè)創(chuàng )舉。熱控軋時(shí)在