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中亚天然气管道工程
时间:2022-11-25 点击:297
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前言

2007年8月,中亚天然气管道作为我国四大战略能源通道之一正式启动。该管道与同期建设的西气东输二线衔接,总长度约10000公里,是世界上距离最长、等级最高的油气输送管道。供气范围覆盖我国23个省、市、自治区,受益人口达5亿人。中亚天然气管道设计概(预)算103.44亿美元,竣工决算99.5亿美元

 

1、工程概况

中亚天然气管道横跨三国,起点位于土库曼斯坦与乌兹别克斯坦边境的格达伊姆,经过乌兹别克斯坦中部和哈萨克斯坦南部,终点位于中国新疆的霍尔果斯镇。

管道全线采用双管并行敷设,简称AB线。单线长度为1833公里,其中乌兹别克斯坦境内线路长529公里,哈萨克斯坦境内1300公里,中国境内4公里。全线设计压力9.81兆帕,干线管径1067毫米,管材X70。全线设计输量300亿方/年。全线设8座压气站、4座计量站,清管站12座;阀室156座,3座调控中心。采用SCADA控制系统对全线进行自动监控,采用光纤通信为主信道,卫星通信为备用通信。

该管道是我国有史以来规模最大的境外天然气管道项目,其跨越国家多、管道系统复杂、双管敷设距离长、输量大等设计技术特点,开创了我国境外管道建设的先河。

2、项目的审批立项与建设的合法性

1997年至2007年,经过中哈、中乌政府间多轮谈判,该项目由企业间签订正式协议。

 

中石油中亚天然气管道有限公司代表中国石油集团公司,分别与哈乌两国成立合资公司AGP/ATG),负责项目的融资、建设、运营和管理。项目设计由中国石油天然气管道工程有限公司完成,咨询单位为德国ILF工程公司,监理单位摩迪国际集团公司线路EPC总承包单位为中国石油天然气管道局。

3、项目的竣工验收

项目于2008年7月现场开工, 2009年12月A线建成通气,2010年10月B线投产,2010年7月31日、2011年9月30日AB线分别通过哈萨克斯坦、中乌天然气管道合资公司组织的国家级验收,2012年底全线达到设计输气能力。项目投产以来已平稳运行4年多,无任何安全质量事故发生,实现了安全、环保、平稳运行。

 

按项目要求,总承包商中国石油天然气管道局项目部成立了EPC组织机构,建立了完善的质量和HSE管理体系,制定了详实的创优计划、措施及管理程序,实施工程质量程序化管理,认真落实质量自检、互检、专检三检制。全线实行内部第三方安全专项监督,贯彻“没有质量的进度就没有经济效益和社会效益”的理念,始终把质量管理放在第一位,把质量管理渗透到每一个施工环节中,全线实现了“零事故、零伤害、零污染”的目标。

注重程序,把控质量。在冬季施工方案中重点是管道焊口预热、保温及焊后缓冷工序的过程控制,消除冬季焊接质量隐患,提高后期管道的运行安全与使用寿命。

注重优势,发挥大兵团作战的能力。充分利用管道局施工优势,推行大型、综合性施工机组机械化流水作业,使管道施工质量得到整体提高。         

工程实体质量情况

项目部坚持“强化管理,提高质量,打造精品工程”的质量方针。项目设计质量符合哈、乌国家设计标准;GB/T19001质量管理体系覆盖率100%;合同履约率为100%;物资采购合格率100%;计量器具统计在册率100%;计量器具检定率100%,管道焊接一次合格率达95.3%以上,管道试压、干燥、投产一次成功。累计取得2000万工时无事故,实现了重大安全事故为零,重大缺陷事故为零,环境污染事故为零,质量事故为零。项目业主、运行单位、大使馆商务参赞处均对工程给予了高度评价。

 

1、设计技术创新

首次采用双管并行敷设且通过跨接提高水力系统安全性。采用了线路跨接、站场合建、工艺系统联合运行的模式,解决了双管跨接、投产隔离等技术难题。该管道并行跨接方案降低了事故对管道系统的影响,提高了水力系统的安全性及输气的经济性、可靠性。

首次在中亚国家推广应用螺旋焊缝管技术。根据我国螺旋钢管制造水平,将中国的螺旋管技术应用到了中亚国家,中方钢管的稳定供应为确保工期起到了决定性的作用。节省了建设投资约5.97亿美元。

首次在中亚地区应用抗震校核与基于应变设计方法。采用抗地震动校核和抗活动断层错动校核,设计时再采用Newmark方法和有限元模拟两种核算方法进行抗活动断层错动校核,并对管道的应力-应变曲线和管道受力分析有限元模型进行了细致分析研究,最终采用基于应变的设计准则完成了管道方案设计。

首次在中亚地区采用遥感数据和ARCGIS平台进行了线路设计和路由选线优化。地形图一般都是各个国家的机密文件,为了克服地形图缺乏问题,路由选线优化工作采用了遥感数据和ARCGIS平台,及时解决了勘察资料完成前的地形图问题。

首次实现跨国通讯和贸易交接计量。通过光缆和卫星通信相结合,有效地保证了通信的可靠性,同时实现了跨国通信。并分别在乌国、哈国和中国设置了贸易交接计量站,最终形成了包括工艺计量系统设置、流量计选型、检定方法、气质检测等在内的贸易交接计量系统设计,实现了跨国通讯和贸易交接计量的交接。

首次在中亚地区推行超声波流量计的应用。计量精度直接影响国家商业利益问题,中亚地区传统的气体计量均采用孔板流量计,精确度通常低于±1%,计量精度差。通过技术分析与对比,说服过境国采用更为先进的气体超声流量计进行贸易计量,精确度优于±0.5%。

首次在中亚地区采用RTTM线路泄漏检测方法。采用RTTM方法进行全线在线泄漏检测,可以探测各种流量条件下的泄漏,探测精度高(最高可定位在10m范围内),响应速度快(5秒以内)。

2、施工技术创新

首次在管道环焊缝焊接中采用内焊加半自动焊外焊技术。将引进的CRC内自动根焊技术与技术最成熟的半自动焊外焊技术相结合,在原传统的“纤维素焊条+半自动焊”工艺基础上,自行研发了“内焊自动焊根焊+半自动焊外焊”工艺技术,使管道焊接一次合格率达95.3%以上,管道焊接速度提高了1.5倍,同时降低70%的劳动强度和施工成本。

首次推广应用焊口预热、保温以及焊后缓冷技术。根据冬季环境温度,重点加强管道焊口预热、保温以及焊后缓冷方面的质量控制,避免了焊口在低温环境下易产生延迟裂纹的发生几率,保障了环焊缝的焊接一次合格率。

首次使用注氮引流隔离方法对高压运行管线动火联头。B线动火连头的另一端是高压运行管线,为确保联头的安全提出了注氮引流进行两管端隔离的解决方案,保证了工期和安全,节省了工程成本。

首次创新应用了二级降压工艺流程技术确保大管径、高压差管道的投产安全。针对业主为保工期提出B线投产分段进行的要求,创新了使用了二级降压工艺流程技术,实现了通过临时管线进行大管径、高压差的管道投产,确保了工程按期安全平稳投产。

全线采用国际先进的15MW、30MW等级大型燃驱压缩机组及其它技术成熟设备,确保管道系统稳定运行。采用SCADA控制系统实现“远程监控、有人值守、无人操作”自动监控管理。采用光纤、卫星主备用通信方式,有效地保证了跨国通讯及数据传输,实现了“安全、先进、适用、经济”的建设目标,标志着该工程建设达到了国际先进技术水平。

 

研究规范,建好国际天然气管道工程。首次对哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及前苏联天然气管道建设设计规范与中国天然气管道建设规范进行对比研究,找出差异,为项目初步设计及审批、合资公司注册提供文件依据。

发挥专业化公司整体实力,建好国家能源通道。依据我国在高钢级、大口径螺旋钢管管材的研发、试验、制造、应用等的成功业绩,通过技术标准的制定,将国产螺旋管用到了中亚国家,保障了工程用钢管的质量与数量,为项目竣工奠定了基础。

 

将国产螺旋钢管成功应用于中亚管道工程                        AB线施工

 

注重环保,建绿色工程。有效控制水平定向钻穿越河流泥浆排放,做到泥浆环保指标不达标不排,泥浆处理结果不环保不排,保持了河水的纯天然与原生态。

 

采用水平定向钻穿越伊犁河

技术创新,保证质量、提高工效。根据管道沿线戈壁地段较多、地势相对平坦、外部干扰少的特点,采用了管道机械化流水作业,将引进的CRC内自动根焊技术与技术最成熟的半自动焊外焊技术相结合,在原传统的“纤维素焊条+半自动焊”工艺基础上,自行研究开发了“内焊自动焊根焊+半自动焊”焊接工艺,焊接一次合格率达到95.3%以上,焊接质量优良;焊接速度提高1.5倍,降低了劳动强度,节省了施工成本,创造了大口径管道1800公里/年的世界最高纪录。

 

 

             “内焊+半自动焊”技术应用                       管道机械化流水作业

 

 

 

社会效益----中亚管道的建成使我国天然气消费比重在能源消费结构中提高近2个百分点,每年减少二氧化碳排放约1.3亿吨、二氧化硫排放约144万吨、烟尘排放约66万吨、氮氧化物排放约36万吨,为改善民生作出了重大贡献。

经济效益----通过技术标准的制订,将传统的直缝管改为螺旋管的一词之差,为中亚管道工程节省投资6亿美元。

通过设计优化,节省工程投资1.3亿多美元,节省运行费用超5亿美元。

工程获奖

  • 2014年,中亚天然气管道项目设计获全国工程建设项目优秀设计成果一等奖

  • 2013年,中亚天然气管道项目获石油优质工程金奖/石油工程优秀设计一等奖。

  • 2009年,管道局获得业主授予的杰出贡献奖

  • 2009年,管道局中哈项目部获业主授予1100万工时安全无事故、安全行驶2000万公里证书

  • 2011年11月,管道局中乌项目部获业主授予杰出贡献奖与900万人工时无事故安全证书

  • 2011-2012年度,“长输管道干线机械化安装工法”被评为国家一级工法

  • 2011年,大口径长输管道“内焊+半自动”焊接工法被评为石油工程建设工法(省部级)。

  • 2010年,《提高中乌天然气管道工程CRC全自动焊焊接速度》获得全国工程建设优秀质量管理小组二等奖与中油建协QC一等奖。