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結(jié)構(gòu),指出目前我國正處在能源需求增長最迅速的時期。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(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文獻標志碼:A文章編號:1001-3938(2008)04-0005-021我國能源現(xiàn)狀及全球能源消費結(jié)構(gòu)我國以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)造成嚴重的大氣污染據(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,人類在各時期的90%來自燃煤,NO,的67%來自燃煤。經(jīng)濟發(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時期。消費結(jié)構(gòu)。改變能源消費結(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標準煤,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2.10×10t標準煤是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(qū),且源消費為571×10°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246×10°t標準煤,在全球能源消費總量中的然氣消費市場相距太遠。為解決這一課題應(yīng)從比重由1978年的6.2%達到200年的15.6%,僅以下三個方面著手: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)計要求的條件下建設(shè)費用中國能源消費總量高,但能源消費結(jié)構(gòu)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%。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量結(jié)構(gòu)見表1。衰12006年世界主要國家一次能源消費量結(jié)構(gòu)20世紀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世紀初X80級的管線建設(shè)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)加拿大終點至美國800℃左右進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需投資300×10美元。在20世紀末21至今已達到實用階段,其最小屈服強度已達到世紀初?？松梨谑凸揪烷_始研究建設(shè)這827MPa,最小抗拉強度已達到931MPa,-20℃條輸氣管線的最佳方案,并認定采用高壓、高鋼級時的CTOD值管體部分小于0.1mm,止裂CN管線鋼管輸送最為經(jīng)濟,并認定選用X120級管值大于231J,韌脆轉(zhuǎn)變溫度達到-50℃,可焊性線鋼。良好,單位屈服強度的價格($/MPa)低于X80埃克森美孚石油公司邀請日本新日鐵住友和X100級管線鋼。在此條件下英國石油公司等兩家公司共同研制X120級管線鋼。經(jīng)過若干年決定建設(shè)由 Alaska北端至美國芝加哥的管線,并的試驗研究,已取得可喜的成果。其研究成果表采用X120級管線鋼。明,X120級管線鋼的各項技術(shù)指標均能達到標準多數(shù)管道工作者,包括筆者在內(nèi)都相信在要求,而且單位屈服強度的價格($/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(jié)語低挖管溝、焊接、防腐涂層等的施工費用,同時因采用高壓輸送,能耗減小、壓縮機站數(shù)量減少?？偖?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,高水平按時完發(fā)展方向。成西氣東輸二線工程建設(shè),與此同時,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)良的高強鋼除要滿足常規(guī)的線的首選鋼級。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(zhuǎn)變溫度等之外,在嚴參考文獻: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)注世界能源變化堅持走可持續(xù)發(fā)展之較低的單位屈服強度的價格,即$/MPa。路[J].世界石油工業(yè),2008(1):20-27.為滿足以上諸多要求,一般從兩個方面入手一是冶煉時的化學(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)化最后達到目標。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。此外在冶煉時加入0.0005%中國煤化工明:0005-230.0015%的B元素以達到特定的目的,最后取得CNMHG編輯:謝淑霞成功這是管道用高強鋼的一個創(chuàng)舉。熱控軋時在