从后评价角度看我国油气管道取得的成就

王保群* 林燕红 艾勇 周夏伊 王小强

（1.中国石油天然气股份有限公司规划总院；2.中国石油集团海洋工程有限公司；3.中国石油大学（北京）机械与储运工程学院；4.中国石油天然气与管道分公司）

王保群等. 从后评价角度看我国油气管道取得的成就. 石油规划设计，2014，25（4）：6～9

截至2013年10月，我国长输油气管道总长度达10.6×104km［1］，其中90%以上在2000年之后建成投产。从管道输送介质看，天然气管道约 6×104km，原油管道约2.6×104km，成品油管道约2×104km。从归属情况看，中国石油已建油气管道主要分布在我国西北、东北和华北地区，包括西气东输管道一线、西气东输管道二线、西部原油和成品油管道、中-俄（中国—俄罗斯）原油管道、兰-成-渝（兰州—成都—重庆）成品油管道、兰-郑-长（兰州—郑州—长沙）成品油管道等，总长度约 4.9×104km；中国石化已建油气管道主要分布在华中、华南和西南地区，包括川气东送天然气管道、榆林—济南天然气管道、甬-沪-宁（宁波—上海—南京）原油管道、临邑—仪征原油管道、大西南成品油管道、珠三角成品油管道等，总长约 2.4×104km；中国海洋石油总公司已建油气管道主要分布在东南沿海地区，包括平湖油气田原油外输管道、崖城13-1气田天然气外输管道、东莞立沙成品油管道等，总长约 0.6×104km；除三大石油公司之外的其他管道主要分布在油气田周边、煤制气工厂周边和我国东部部分省管网公司内部，包括长庆—呼和浩特天然气管道、克什克腾旗煤制天然气外输管道以及省管网公司自建天然气管道等，总长约2.7×104km。

2005年起，中国石油全面启动油气管道后评价工作，目前，已经完成中-亚天然气管道、西气东输管道一线、西气东输管道二线等10条天然气管道，中-俄原油管道（漠河至大庆段）、西部原油管道等6条原油管道，兰-成-渝、兰-郑-长等4条成品油管道的独立后评价工作［2］。通过对油气管道现场调研、资料搜集，总结我国近十几年油气管道在管网布局、设备材料、工程设计、施工建设、运行管理方便取得的显著成就。

1 油气管道布局

1.1 油气进口战略通道格局已经形成

在过去的十年里，困扰我国多年的80%进口原油必经之地——马六甲海峡这一战略咽喉要道的不利局面出现根本改观；在西北我国首条跨国原油管道中国—哈萨克斯坦原油管道于2006年建成投产；横贯中国、土库曼斯坦、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦的中-亚天然气管道与2009年底全线贯通；在东北，中-俄原油管道于 2011年初投产运行；在西南，中国—缅甸油气管道已完成主体工程的建设；在东南沿海，大连、曹妃甸、天津、日照、青岛、如东、上海、莆田、广州、深圳等港口相继建成原油接卸码头和LNG接收站。西北、东北、西南及海上四大油气进口战略通道格局已基本形成，大大提高了我国油气资源的进口途径。

1.2 全国油气基干管网初步形成

在过去的十几年里，我国形成由西气东输系统、陕-京管道系统、川气东送为骨干，以冀-宁（青山—安平）管道、兰州—银川管道、淮阳—武汉管道为联络的横跨东西、纵贯南北、联通海外的全国性天然气管网，同时，川渝、华北、长江三角洲、东北等地区已经形成相对完善的区域天然气管网，提高了我国天然气的供应能力和调运灵活性；中国—哈萨克斯坦原油管道、阿拉山口—独山子原油管道、独山子—乌鲁木齐原油管道、西部原油管道、石空—兰州原油管道、兰州—成都原油管道、惠安堡—银川原油管道、中-俄原油管道、庆-铁（大庆—铁岭）原油管道、铁岭—大连原油管道、铁岭—秦皇岛等原油管道构筑起区域性原油管网，提高了我国原油配置灵活性；西部成品油管道、兰-成-渝成品油管道、兰-郑-长成品油管道、锦州—郑州等成品油管道构成“西油东送、北油南下”成品油骨干管网格局，提高了我国成品油的销售能力。

1.3 多条管廊带初步形成

通过近十几年油气管道行业的发展，在我国西北地区、东北地区、华北地区、西南地区均初步形成管廊带。其中西北地区管廊带由西部原油管道、西部成品油管道、西气东输管道一线、西气东输管道二线、西气东输管道三线天然气管道等油气管道组成；东北地区管廊带由庆-铁管道一线、庆-铁管道二线、庆-铁管道三线、庆-铁管道四线、铁岭—秦皇岛管道、秦皇岛—北京原油管道，锦州—郑州成品油管道，以及永清—唐山—秦皇岛、秦皇岛—沈阳、哈尔滨—沈阳天然气管道组成；华北管廊带由陕-京管道一线、陕-京管道二线、陕-京管道三线天然气管道组成；西南管廊带由中-缅原油管道、中-缅天然气管道、兰-成-渝成品油管道、兰州—成都原油管道、中卫—贵州天然气管道组成。

通过大型油气管道独立后评价过程可以看出：油气管廊带的形成有利于减少土地的征用，合理利用土地资源；同类站场可以合建或邻建（公用设施可以共用），节省投资；对同期建设的管道可统一协调地方关系，加快核准工作的办理；可以减少对沿线植被的破坏，有利于保护环境；可以共用维抢修力量和巡线人员，方便管理。

针对管廊带内多条管道近距离敷设的问题，开展了石方管沟爆破震动试验、埋地冷热管道并行温度场数值模拟，提出了管道并联运行设计技术，建立管道并行敷设间距的确定方法及防护措施，形成管道并行敷设设计的行业标准。

2 油气管道材料与设备

通过后评价过程中对项目建设水平、设备材料采购工作分析，可以看出我国油气管道建设所用管材钢级快速发展，从早期的 X42钢、X56钢到涩-宁-兰（格尔木涩北—兰州）管道的 X70钢，再到西气东输管道二线的X80钢；同时压缩机、大型阀门等关键设备国产化也取得了初步成果。

2.1 管材钢级逐渐提高

我国管线钢的生产和应用起步较晚，继 1989年完成了X42至X56系列管线钢的研究和应用后，我国管线钢的研制、开发和应用均得到快速发展，X70钢级管道在涩-宁-兰管道试验段首次采用，在西气东输管道一线全线推广应用；X80钢级管道在西气东输冀-宁联络线试验段首次采用，并在西气东输管道二线全线推广应用。

目前，我国已经掌握X80高强度钢的冶炼和轧制工艺，制定了高强度管材的技术标准；开发了高钢级管线钢制管成型工艺，形成了大口径螺旋焊管和直缝焊管生产能力，全面实现X80大口径厚壁螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管国产化。并已获得了X100和 X120的初步研究成果，国内第一根 X100钢级、直径 1422mm螺旋埋弧焊管已成功试制；X120钢级、直径1422mm螺旋缝埋弧焊管已成功研制出，待技术成熟后可大批量生产应用。

2.2 压缩机、大型阀门关键设备国产化

目前，我国天然气管道干线所使用的压缩机组和大型球阀等关键设备均为进口，价格高、售后服务难。在西气东输管道二线开工建设的同时，我国也启动了天然气长输管道关键设备国产化的研究，两台国内生产的20MW等级的电驱压缩机组已经投产运行。30MW等级的燃驱压缩机已进入实验阶段，高压大口径全焊接球阀已通过出厂鉴定，待技术成熟后，它们将在新建的天然气管道干线中推广应用，不仅节省投资，方便售后维护，也将推动关键设备国产化进程，并带动国内其他行业的发展。

3 油气管道设计

通过后评价过程中对项目设计阶段的分析研究，可以看出我国油气管道设计逐步实现标准化，卫星遥感技术的使用，提高了设计的效率和精准度。同时，也引入了基于应变的设计方法，提高了管道运行的安全性。

3.1 管道设计实现标准化

为统一油气管道设计标准，中国石油于 2009年启动编制油气管道标准化设计文件。目前，已经形成“标准化、模块化、信息化”的设计文件，建立了一套油气储运项目设计标准，形成系列化的设计模块，实现知识共享和积累。搭建了统一的数据库、协同设计及管理信息平台，通过持续改进的工作方法保持标准化设计文件的适用性和先进性。

3.2 应用卫星遥感技术、GPS卫星定位技术选线

早期长输管道选线需要根据地形图，依靠人工现场踏勘为主的作业方式确定路由走向，存在人力投入大、周期长、效率低等诸多不足。随着科学技术的发展，卫星遥感技术、GPS卫星定位在长输管道路由选择工作中发挥了重要作用。在不同阶段通过对不同比例尺的遥感综合解译，提取管道沿线地理、地貌、地质、灾害等方面的信息，为室内多线路方案的比选论证提供平台，有效指导野外现场踏勘；利用高分辨率卫星遥感资料，对难点地段进行遥感精细解译分析，为线路优化提供可靠的基础信息；利用多时相和高分辨率遥感资料对控制性工程科学选址。遥感技术选线能够弥补传统选线方式的不足，提高工作效率。

3.3 引入基于应变的设计方法

西气东输管道二线工程首次将国际上先进的基于应变的设计方法应用于地震活动断裂带穿越设计中，针对强震区、活动断裂带、采空区等可能产生大位移的地段，引入应变理论，基于不同地区具体情况，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在内的管道应变设计方法。制定了西气东输管道二线应变设计导则和大变形钢管焊接工艺，用于指导工程设计和施工，使设计更加安全可靠。

4 油气管道建设方面

通过后评价过程中对项目建设阶段的分析研究，我国已经形成专业的管道建设队伍，并采用了集中建设的管理模式，管道建设的数字化为管道后期的完整性管理提供了方便。通过中-俄原油管道的建设取得了在多年冻土区和原始森林地带管道建设的经验，并在西气东输管道三线建设过程中首次引入了社会资本和民营资本。

4.1 管道建设实现专业化

为适应管道业务发展的要求，中国石油于2007年年初成立管道建设项目经理部，实现管道建设专业化。油气管道专业化建设有助于统筹开展多条管道的管理工作，由过去一个项目多次招标变成多个项目一次招标，由过去“多对多”变成“一对多”；有利于多条管道统一采购，并通过对大宗物资统一实施驻厂监造制度，加强质量抽检，提高大宗物资质量；有利于提高施工质量。通过全面推行绩效考核管理，对参建单位的考核结果与其后续市场份额直接挂钩，大大提高参建单位的责任心。

4.2 实现数字化管道

数字化管道是指管道及周边地区资料的数字化、网络化、智能化和可视化。充分采用国家空间数据基础设施数据，并通过航空摄影测量和卫星遥感影像获得最新的地形、地质、水文等环境数据，与过去传统数据获取方式相比，内容更丰富、更新，速度更快，数据描述更加完整，数据表达也更加直观。数字化管道技术于2005年在西气东输管道冀-宁联络线率先使用，在后期西气东输管道二线、陕-京管道三线等大型天然气管道建设中推广和完善。目前，相关技术逐渐成熟，大大缩短了管道建设周期，降低了成本，提高了精度，方便了运行管理。

4.3 取得多年冻土区原始森林地带管道建设经验

中-俄原油管道漠河至大庆段经过多年冻土区长达 500km，穿越大兴安岭原始森林约 460km，是目前国内第一条通过多年冻土区、原始森林的大口径原油长输管道。通过对中-俄原油管道的设计、建设和近3年的运行管理，确定了多年冻土区、原始森林地带管道敷设方案，掌握了多年冻土区冬季施工技术，积累了大量运行管理经验，并形成了一系列多年冻土区管道运行管理的行业标准规范，为今后多年冻土区类似项目的建设起到了良好的指导作用。

4.4 管道建设开始引入其他资本

随着我国天然气管道的进一步发展，在管道建设技术水平提高的同时，企业与地方关系协调难度逐步加大，合资建设天然气管道将是发展趋势。目前，山东天然气管网建设采用了中国石油和地方政府合资建设模式；在西气东输管道三线建设过程中，首次引入社会资本和民营资本，中国石油天然气股份有限公司持股52%，全国社会保障基金理事会、城市基础设施产业投资基金和宝钢集团持股48%。该项目广泛引入社会资本具有创新开放、保稳增长的双重意义，开创了全民资本投资于大型央企国家重点项目的新模式，也标志着中国石油对全民及民营资本的开放迈出了新的步伐。

5 油气管道运行管理方面

通过后评价过程中对项目运行管理阶段的分析可以看出，我国油气管道的运行管理已经开始由单条管道管理向区域化集中管理转变，逐步实现油气管道的完整性管理。同时，国家颁布了管道保护法，为油气管道的安全运行提供了法律保障。

5.1 管道运行管理区域化

为适应油气管道业务的快速发展，2012年初中国石油成立了西南管道分公司，并优化调整中国石油西部管道公司、中国石油西气东输管道公司、中国石油管道公司、中石油北京天然气管道有限公司等的业务管辖范围，实现油气管道按线管理调整为按区域管理，将原来以油或以气为主的管道运营公司逐步建成输送介质多元化、管理区域化的综合性管道运营公司。管道区域化管理有利于提升管道运营服务保障能力，有利于油气资源的合理配置，有利于提高管理效率。

5.2 管道实现完整性管理

管道的完整性管理是指根据不断变化的管道因素，制定相应的风险控制对策，将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内，并对可能使管道失效的主要威胁因素进行检测、检验，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生，经济合理地保证管道安全运行的目的。陕-京输气管道是首家在国内实施管道完整性管理试点的管道。经过十几年的研究，我国已经全面推广实施了管道完整性管理，掌握了管道完整性管理的核心支持技术，建成了管道完整性管理体系和信息化系统，实现了管道数据的集中管理存储和完整性管理业务流程的信息化。

5.3 管道自动化控制

随着 SCADA（数据采集与监控）系统在陕-京天然气管道中应用之后，管道自动化控制技术在西气东输管道一线、西气东输管道二线以及陕-京管道二线、陕-京管道三线等干线管道中广泛应用，技术水平逐渐提高。目前，基本实现“有人值守、无人操作、远程控制”的目标。为实现对油气管网资源统一调配，优化运行，中国石油于2006年5月成立了油气管道调度控制中心，对中国石油所属的长输油气管道实施远程监控、调度管理和抢维修协调，目前，所管辖长输油气管道总里程约5×104km。

5.4 超龄管道完成以旧换新

以庆-铁管道、庆-铁管道复线为代表的东北原油管网已连续运行超过40年，进入易发生事故的风险期，管道螺旋焊缝缺陷和腐蚀等风险因素较多，安全生产形势比较严峻。为保证管道运行安全，自2009年起陆续启动庆-铁管道三线、庆-铁管道四线等原油管道的建设，投运后将代替早期建设的原油管道，实现超龄管道的以旧换新，确保管道运行的安全稳定。

5.5 国家颁布油气管道保护法

中华人民共和国主席令（第30号）《中华人民共和国石油天然气管道保护法》于2010年6月25日通过，首次从法律角度规定了石油、天然气管道有关各方的权利义务，理清了管道活动中的有关法律关系，规定了管道保护措施，明确了保护责任，是一部有效保护我国石油及天然气管道，保障石油、天然气输送安全，维护国家能源安全和公共安全的法律。管道保护法的颁布，充分体现国家对油气管道安全运行和保护工作的高度重视，使石油天然气管道保护的法律依据更加清晰，对正在实施的国家能源安全战略具有重大意义。

[1]池洪建.长输油气管网区域化管理探讨[J].国际石油经济,2013,21(8): 80-83.

[2]罗锋,赵忠德,西昕,等.长输管道工程项目建设经验启示[J].石油规划设计,2013,24(3): 7-10.