焊管·第31卷第4期·2008年7月●行業(yè)綜婘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(xiàn)狀及全球能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu),指出目前我國正處在能源需求增長最迅速的時(shí)期。我國的天然氣資源豐富,為了更經(jīng)濟(jì)合理地利用天然氣資源,應(yīng)采用高壓、高鋼級管道輸送。最后指出了高鋼級管線鋼管今后發(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;高鋼級管線鋼中圖分類號:T-9文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1001-3938(2008)04-0005-021我國能源現(xiàn)狀及全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)我國以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的大氣污染據(jù)了解煙塵及CO2的20%來自燃煤,SO2能源是人類賴以生存的物資,人類在各時(shí)期的90%來自燃煤,NO,的67%來自燃煤。經(jīng)濟(jì)發(fā)對能源的需求增長數(shù)量不同。人類城市化的過程展上去了,但由于空氣污染造成人民的健康狀況是能源需求增長最迅速的時(shí)期,我國當(dāng)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(fèi)結(jié)構(gòu)。改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的措施之一是大力1978年是中國對外開放的第一年,其一次能發(fā)展天然氣源生產(chǎn)總量為628×103t標(biāo)準(zhǔn)煤,而2006年,其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(dá)2.10×10t標(biāo)準(zhǔn)煤是1978年過30×102m3,主要集中在西部周邊地區(qū),例如的3.5倍。這幾年能源消費(fèi)更加迅速,1978年的能塔里木、陜甘寧、四川準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木等地區(qū),且源消費(fèi)為571×10°t標(biāo)準(zhǔn)煤,2006年能源消費(fèi)達(dá)向中國輸出天然氣的國家也多處于西北部,與天到246×10°t標(biāo)準(zhǔn)煤,在全球能源消費(fèi)總量中的然氣消費(fèi)市場相距太遠(yuǎn)。為解決這一課題應(yīng)從比重由1978年的6.2%達(dá)到200年的15.6%,僅以下三個(gè)方面著手:①確保長距離天然氣管線的次于美國的214%,居世界第二位山-2。安全輸送;②在滿足設(shè)計(jì)要求的條件下建設(shè)費(fèi)用中國能源消費(fèi)總量高,但能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合最低;③天然氣的輸送費(fèi)用最低。理?？諝馕廴咀顕?yán)重的煤炭占一次能源消費(fèi)總量的70%左右,而清潔燃料天然氣只占5%。200年2采用高壓高鋼級管線鋼管輸送天然氣世界主要國家一次能源消費(fèi)量結(jié)構(gòu)見表1。衰12006年世界主要國家一次能源消費(fèi)量結(jié)構(gòu)20世紀(jì)80年代,國外已成功研制X80級管百萬噸油當(dāng)量線鋼但直到21世紀(jì)初X80級的管線建設(shè)總計(jì)國家石油天然氣煤炭核能水電消費(fèi)總量只有2300多km。美國9388366.9567.3187.565.92126.4中國3635221198.823.394.31731.62008年2月,我國開始建設(shè)西氣東輸二線俄羅斯128.5388.9112.535.439.6704.9西氣東輸二線的年輸氣量為300×103m3,干線管日本23576.1119.168.621.5520.3印度120.335.8237.725.4423.2采用X80級管線鋼管,干線管直徑1219mm,包德國123.578.582.43796.3328.6括支線中國煤化工輸二線是當(dāng)代加拿大98.883522.379.3322.4管道史法國92.840.613.3102.313.9262.9CNMHG入史冊。英國82.281.743.8171.9226.6據(jù)近期(28年初)∫解,英國石油公司韓國105.330.883.71.2225.8(BP)和美國康菲石油公司以及?？松梨谑秃腹?008年7月公司等將啟動由阿拉斯加經(jīng)加拿大終點(diǎn)至美國800℃左右進(jìn)行淬火處理冷卻速度為20℃/8,最的輸氣管線工程。該管線的氣源來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)研究專家多推薦爾伯塔( Alberta)市(長度3220km),繼續(xù)向前到選用下貝氏體。達(dá)美國芝加哥( Chicago)市(長度2410km),管線埃克森美孚石油公司與日本新日鐵、住友公全長總計(jì)5660km,輸氣量為1.1×10m3/d,初司于1993年開始加速對x120級管線鋼的研制步估計(jì)需投資300×10美元。在20世紀(jì)末21至今已達(dá)到實(shí)用階段,其最小屈服強(qiáng)度已達(dá)到世紀(jì)初?？松梨谑凸揪烷_始研究建設(shè)這827MPa,最小抗拉強(qiáng)度已達(dá)到931MPa,-20℃條輸氣管線的最佳方案,并認(rèn)定采用高壓、高鋼級時(shí)的CTOD值管體部分小于0.1mm,止裂CN管線鋼管輸送最為經(jīng)濟(jì),并認(rèn)定選用X120級管值大于231J,韌脆轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到-50℃,可焊性線鋼。良好,單位屈服強(qiáng)度的價(jià)格($/MPa)低于X80?？松梨谑凸狙埲毡拘氯砧F住友和X100級管線鋼。在此條件下英國石油公司等兩家公司共同研制X120級管線鋼。經(jīng)過若干年決定建設(shè)由 Alaska北端至美國芝加哥的管線,并的試驗(yàn)研究,已取得可喜的成果。其研究成果表采用X120級管線鋼。明,X120級管線鋼的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)管道工作者,包括筆者在內(nèi)都相信在要求,而且單位屈服強(qiáng)度的價(jià)格($/MPa)比X802020年以前,X120級管線鋼將成為長距離輸氣和X100級管線鋼低得多。管線的首選優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)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(fèi)用,降低鋼管運(yùn)費(fèi),降4結(jié)語低挖管溝、焊接、防腐涂層等的施工費(fèi)用,同時(shí)因采用高壓輸送,能耗減小、壓縮機(jī)站數(shù)量減少。總當(dāng)前我國冶金工作者、制管工作者、管道工之,采用高壓、高鋼級是長距離輸送天然氣管線的作者以及有關(guān)專家必須共同努力,高水平按時(shí)完發(fā)展方向。成西氣東輸二線工程建設(shè),與此同時(shí),建議以上工作部門及有關(guān)研究部門積極投入力量研制X1203高鋼級焊管發(fā)展的技術(shù)路線級管線鋼。我們深信,在若于年以后,X20鋼級將成為高壓輸氣管線,尤其是長距離高壓輸氣管有競爭性的優(yōu)良的高強(qiáng)鋼除要滿足常規(guī)的線的首選鋼級。技術(shù)指標(biāo)如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度屈強(qiáng)比、止裂韌性、可焊性起裂韌性韌脆轉(zhuǎn)變溫度等之外,在嚴(yán)參考文獻(xiàn):寒地區(qū),如上述的 Alaska北坡、我國的北部邊界等還要滿足使用溫度的要求;在經(jīng)過斷裂帶、滑坡[1]張楚漢,龍揄川我國能源與水電建設(shè)形勢及挑戰(zhàn)地區(qū)等地還要滿足抗大變形的要求;最后還要有J,科學(xué),2008(3):36-41[2]張德文密切關(guān)注世界能源變化堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展之較低的單位屈服強(qiáng)度的價(jià)格,即$/MPa。路[J].世界石油工業(yè),2008(1):20-27.為滿足以上諸多要求,一般從兩個(gè)方面入手一是冶煉時(shí)的化學(xué)成分控制;二是熱控軋技術(shù)作者簡介:潘家華(1930-),男,教授中國石油天然氣管( thermomechanical control process,ThCP),二者配道局高級顧問,中國石油管道天然氣股份有限公司管道合優(yōu)化最后達(dá)到目標(biāo)。在冶煉過程中盡量少用分公司高顧問,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,M,№b和T等以降低管等6所高校兼職教授,中科院金屬研究所客座研究員。線鋼的成本。此外在冶煉時(shí)加入0.0005%中國煤化工明:0005-230.0015%的B元素以達(dá)到特定的目的,最后取得CNMHG編輯:謝淑霞成功這是管道用高強(qiáng)鋼的一個(gè)創(chuàng)舉。熱控軋時(shí)在