我国的天然气及天然气管道工业

焊管●第31卷第4期.2008年7月.5.●行业综述我国的天然气及天然气管道工业潘家华(中国石油天然气管道局，河北廊坊065000)摘要:分析了我国的能源现状及全球能源的消费结构,指出目前我国正处在能源需求增长.最迅速的时期。我国的天然气资源丰富,为了更经济合理地利用天然气资源,应采用高压、高钢级管道输送。最后指出了高钢级管线钢管今后发展的方向是进一步提高钢级和输送压力。关键词:中国天然气资源;输送管道;高钢级管线钢中图分类号: TF-9文献标志码: A文章编号: 1001-3938 (2008)04 -0005-021我国能源现状及全球能源消费结构我国以煤为主的能源消费结构造成严重的大气污染,据了解烟尘及CO2的20%来自燃煤,SO2能源是人类赖以生存的物资,人类在各时期的90%来自燃煤,NO,的67%来自燃煤。经济发对能源的需求增长数量不同。人类城市化的过程展上去了,但由于空气污染造成人民的健康状况是能源需求增长最迅速的时期，我国当前正处于下降了,这是绝不允许的,我们必须逐步改变能源这个时期。消费结构。改变能源消费结构的措施之一是大力1978年是中国对外开放的第- -年, 其- -次能发展天然气。源生产总量为6. 28 x 10* t标准煤,而2006年,其一我国天然气资源比较丰富,天然气资源量超次能源生产总量达22.10x10*t标准煤,是1978年过 30 x 10" m2 ,主要集中在西部周边地区,例如的3.5倍。这几年能源消费更加迅速,1978年的能塔里木、陕甘宁、四川、准噶尔、柴达木等地区,且源消费为5.71 x10* t标准煤,2006年能源消费达向中国输出天然气的国家也多处于西北部,与天到24.6x10*↑标准煤,在全球能源消费总量中的然气消费市场相距太远。为解决这一-课题,应从比重由1978 年的6. 2%达到2006年的15.6% ,仅以下三个方面着手:①确保长距离天然气管线的次于美国的21.4% ,居世界第二位“-2。安全输送;②在满足设计要求的条件下建设费用中国能源消费总量高，但能源消费结构不合最低;③天然气的输送费用最低。理。空气污染最严重的煤炭占一次能源消费总量的70%左右,而清洁燃料天然气只占5%。2006年2采用高压高钢级管线钢管输送天然气世界主要国家一次能源消费量结构见表1。表12006 年世界主要国家- -次能源消费量结构20世纪80年代,国外已成功研制X80级管百万吨油当量线钢,但直到21世纪初X80级的管线建设总计国家石油天然气煤炭核能水电消费总量只有2300多km。美国938.8366.9 567.3 187.565.92126.4中国363 52.2 1 198.823.3 94.3 1731.62008年2月,我国开始建设西气东输二线。俄罗斯128.5 388.9112.5 35.4 39.6 704.9西气东输二线的年输气量为300 x 10* m' ,干线管日本235 76.1119.168.6 21.5 520.3采用X80级管线钢管,千线管直径1 219 mm,包印度120.3 35.8237.7 4 25.4 423. 2德国123.5 78.582.4 37.9 6.3 328.63括支线全长超过9000 km。西气东输二线是当代加拿大 98.8 8735，22.3 79.3 322.4:管道史上最伟大的工程之- - ,将会载人史册。法国92.8 40.613.3 102.3 13.9 262.9英国82.2 81.743.817 1.9 226.6据近期(2008年初)了解,英国石油公司L韩国105.3_30.854.8__33.71.2225.8a(BP)和美国康菲石油公司以及埃克森美孚石油.6.焊管2008年7月公司等将启动由阿拉斯加经加拿大,终点至美国800 C左右进行淬火处理,冷却速度为20 C/s,最的输气管线工程。该管线的气源来自阿拉斯加北后得到3种金相组织,即下贝氏体(IB)、双相坡,管线由北坡贯穿阿拉斯加经加拿大边界至阿(DP)和回火条状马氏体(TLM) ,研究专家多推荐尔伯塔( Alberta)市(长度3 220 km) ,继续向前到选用下贝氏体。达美国芝加哥( Chicago)市(长度2410 km) ,管线埃克森美孚石油公司与日本新日铁.住友公全长总计5660 km,输气量为1.1x10 m'/d,初司于1993年开始加速对X120级管线钢的研制，步估计需投资300x10*美元。在20世纪末21至今已达到实用阶段,其最小屈服强度已达到世纪初,埃克森美孚石油公司就开始研究建设这827 MPa,最小抗拉强度已达到931 MPa, -20 C条输气管线的最佳方案,并认定采用高压、高钢级时的CT0D值管体部分小于0.1 mm,止裂CVN管线钢管输送最为经济,并认定选用X120级管值大于231 J,韧脆转变温度达到-50 C,可焊性线钢。良好,单位屈服强度的价格( $/MPa)低于X80埃克森美孚石油公司邀请日本新日铁、住友和X100级管线钢。在此条件下英国石油公司等两家公司共同研制X120级管线钢。经过若干年决定建设由Alaska北端至美国芝加哥的管线,并的试验研究,已取得可喜的成果。其研究成果表采用X120级管线钢。明,X120级管线钢的各项技术指标均能达到标准多数管道工作者,包括笔者在内都相信在要求，而且单位屈服强度的价格( $/MPa)比X802020年以前，X120级管线钢将成为长距离输气和XI00级管线钢低得多。管线的首选优质高强钢。在输气量确定以后,采用高压高钢级输送可减小管道管径,降低管材费用,降低钢管运费,降4结语低挖管沟、焊接防腐涂层等的施工费用,同时因采用高压输送,能耗减小、压缩机站数量减少。总当前,我国冶金工作者、制管工作者、管道工之,采用高压、高钢级是长距离输送天然气管线的作者以及有关专家必须共同努力,高水平按时完发展方向。成西气东输二线工程建设,与此同时,建议以上工作部门及有关研究部门积极投入力量研制X1203高钢级焊 管发展的技术路线级管线钢。我们深信,在若于年以后, X120钢级:将成为高压输气管线,尤其是长距离高压输气管有竞争性的、优良的高强钢除要满足常规的线的首选钢级。技术指标，如屈服强度、抗拉强度、屈强比、止裂韧性、可焊性、起裂韧性、韧脆转变温度等之外,在严参考文献:寒地区,如上述的Alaska北坡、我国的北部边界等还要满足使用温度的要求;在经过断裂带、滑坡[1]张楚汉，龙输川我国能源与水电建设形势及挑战[J].科学,2008(3) :36 -41.地区等地还要满足抗大变形的要求;最后还要有[2]张德文.密切关注世界能源变化坚持走可持续发展之较低的单位屈服强度的价格,即$/MPa。路[J].世界石油工业,2008(1) :20-27.为满足以上诸多要求,一般从两个方面人手,-是冶炼时的化学成分控制;二是热控轧技术作者简介:潘家华(1930-),男,教授,中国石油天然气管(thermomecharical control process, TMCP),二者配道局高级顾问,中国石油营道天然气股份有限公司管道合优化,最后达到目标。在冶炼过程中尽量少用分公司高级顾问,上海交通大学、天津大学、中国石油大价格高昂的金属,如Cr, Mo,Nb和Ti等,以降低管学等6所高校兼职教授，中科院金属研究所客座研究员。线钢的成本。此外在冶炼时加入0. 000 5% ~收稿日期:2008 -05-230.001 5%的B元素以达到特定的目的，最后取得编辑:谢淑霞成功,这是管道用高强钢的一个创举。热控轧时在