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西气东输:万里长龙气贯山河 只为点亮万家灯火


2018-05-16   浏览[1928]次
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    2000年2月,国务院批准启动“西气东输”工程,这是拉开“西部大开发”序幕的标志性建设工程。几年间,“万里气龙”横亘华夏大地。


    西起塔里木盆地,途径河西走廊、黄土高原、华北平原,一路抵达长江中下游平原。这是西气东输一线工程的起止点。


    从西到东,横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区,全长4200千米。


    管道需穿越“三山一原、五越一网”,“三山”即太行、太岳、吕梁,“一原”指黄土高原,“五越”即三次穿越黄河、一次穿越淮河、一次穿越长江,“一网”便是江南水网。


如此复杂的地形地貌,无法想象的施工难度,这项举世瞩目的伟大工程,如何在短短的几年间建成投产?




 

 

西气东输工程穿越西部戈壁(文中图片均由西气东输提供)


    “万里气龙”横亘华夏大地 近4亿人受益


    “西气东输工程是国内自行设计、建设的第一条世界级天然气管道工程,也是中国第一条管径最大、压力等级最高、技术难度最大的已竣工管道工程;第一次在长江和黄河上完成长距离、高难度、大口径的盾构、顶管及定向钻穿越;第一次在管道工程中大规模运用全自动焊接技术、全自动超声波监测技术;第一次在天然气管道上推广应用遥感选线技术和先进的自动化控制系统……”谈起这项工程创下的多个“第一”,中国石油西气东输管道公司总经理、党委书记张文新难掩自豪。


    张文新谈到早年经历的一件事,那是1999年,自己作为施工方在南京参加一场培训。“当时,我们了解到美国的一条输气管道,全长只有一千多公里,做了30年的前期准备工作才开工建设。我就在想,我们这项时间短、里程长、任务重的工程,究竟能不能完成。”


    事实证明,西气东输工程,从决策酝酿到战略实施,从气源落实到市场开发,从试验示范到技术攻关,从工程建设到材料装备,从开工建设到投产供气,张文新感叹“每一个环节都彰显了社会主义制度集中力量办大事的优越性”。




 

 

    西气东输工程延水关黄河隧道穿越成功




 

 

    西气东输一线工程上海段开工


    西气东输管道公司副总工程师高顺华自1983年大学毕业后就进入石油行业,一干就是35年,“这辈子就干了这么一份工作。”高顺华笑侃。他参与并见证了西气东输管道的全线贯通,从最初缺少技术、经验,而不得不与外方合作,饱受外方技术垄断之苦,到后来组建“国家队”,实现国产化,这之中经历的的种种酸甜苦辣,不是三言两语所能概括的。


    高顺华记得,最初大家习惯了用煤球、液化气,认为天然气价格高,犹犹豫豫都在持观望态度。销售人员挎着公文包,一家家去跑,磨破嘴皮子,很辛苦。“西气进入上海可谓来之不易,除了建设者们付出的心血、汗水和智慧之外,仅是上游供气和下游用户的谈判就历时两年,最后双方签署了长达近八万字的协议,共130 页。而且借鉴了最先进的照付不议天然气运销模式,意味着签约双方的庄重承诺,更是促进了中国供用气双方在天然气销售领域合作双赢的市场法则体系。”




 

 

西气东输管网核心枢纽站场——中卫压气站


    如今,在西气东输管道沿线,162座站场就像一颗颗散发着光芒的珍珠,串起一座座城市,连起一个个家庭,汇成推动国家经济社会发展的能源大动脉。3000多名西气东输人,日复一日地巡线守护,年复一年地操作、维护,用一腔热血捍卫着“万里气龙”。




 

 

西气东输管道沿线站场24小时有专业技术人员值守巡检


    目前,西气东输管道公司运营管理管道12280公里,途径16个省市区和香港特别行政区。供气范围覆盖了我国西北东部、中原、华东、华中、华南地区,并向西北、西南地区转供天然气,形成塔里木、柴达木、长庆、川渝四大气区以及中亚、中缅、进口LNG联网供气格局,管网一次管输能力超过每年1230亿立方米。十余年来,公司累计实现天然气管输商品量近4000亿立方米,占我国新增天然气消费量的50%,近4亿人口从中受益。


    关键设备实现国产化 开启管道业新征程


    “我们现在说起天然气管道,已经不单纯是管道的概念,实质上是一张覆盖全国的天然气管网。”高顺华告诉记者,在这张网中,要想将天然气源源不断顺利输送到每一个城市、每一个企业和千家万户中去,至少必须解决两个关键问题:一是要有能够使天然气保持一定压力而输送到下游的压缩机组,这也被称作天然气管道的“心脏”;二是要有能够在检修、施工、改造等过程中将管道局部隔离开的干线截断阀,一般简称为“高压大口径全焊接球阀”。


    在西气东输一线上,压缩机组和大口径全焊接球阀全部依靠进口,并且设备的核心技术服务也是依靠外方工程师,给设备运行维护管理带来了极大的不便。“天然气管道被誉为能源大动脉,关系国计民生,掌握自主技术具有强烈的迫切性。因此从西气东输一线增输工程开始,我们就开始强烈呼吁要对关键设备进行国产化研究应用。”


    2009年开始,通过走访调研、实地考察、相互交流,最终确定了10家企业共同开展天然气长输管道关键设备国产化研制和应用,形成了“用户 制造企业”的研发团队,他们称之为“国家队”。在入围的10家企业中,上海企业就有三家——上海电机厂、上海广电电气和上海耐莱斯阀门厂。




 

 

西气东输技术人员与国产化研制团队召开现场工作会


    上海电机厂建于1949年12月,可谓是“共和国长子”,具有较强的研发实力、制造加工能力。但通过调研发现,他们在高速大功率电机的研发应用方面缺乏相应业绩,尤其是西气东输项目要求电机必须是正压通风防爆电机,以前没有这样的案例。为了项目能够成功,总工程师孙明伦领衔,从设计、加工、装配等各个专业抽调人才组成研发团队,反复研究设计方案,一次次对接沟通,在方案设计阶段就开始深化设计、计算分析、难点梳理及提出具体解决措施、给予的支持保障等。


    2011年4月8日产品通过鉴定,专家组给出高度评价:“该产品设计合理、性能优良,总体达到国际同类产品先进水平,部分性能指标达到国际领先水平。该项目的研制成功,对提升我国电机行业的综合能力,保障国家经济安全具有十分重要的意义。”


    上海广电电气负责变频调速系统,这是一家优秀的民营企业。总工程师王永红在接受记者采访时,讲述了这样一件事:2010年,在沈阳进行满载72小时测试,每个单位都要有技术团队始终守在现场,只要出现一丝差错就需重新来过,而一次满载测试,仅是电费就要一千多万,成本何其高!“那72小时,真是煎熬!那段时间,大家压力都很大,我有几次做梦都梦到设备故障而被惊醒。现场测试时噪音非常大,面对面喊话也听不清,沟通交流要靠纸笔。72小时成功结束后,已是凌晨两三点钟,为了庆祝阶段性胜利,大家一起出去庆祝,饭店都关门了,好不容易找到一个火锅店,很小很简陋,但我们都很兴奋,很多人都喝醉了,我也喝醉了……”




 

 

2012年11月首台国产20兆瓦级电驱压缩机组在西气东输高陵站一次投产成功


    上海耐莱斯阀门厂在此之前曾给西气东输提供过小口径阀门,但在高压大口径全焊接球阀的研制上还处于空白阶段。总工程师蔡守连说,“2003年,我们作为西气东输一线26寸以下球阀国内唯一供应商,觉得很自豪,但也感受到很大压力,因为26寸以上球阀尤其全焊接管线球阀全是进口的,作为长输管线的大口径干线阀门如果全部依赖进口,显然对国家能源战略安全不是什么好事。”作为入围“国家队”的一员,耐莱斯阀门厂发挥自身技术优势和团队优势,从设计、加工制造、装配、试验各个环节提出一系列的质量跟踪措施,确保环节受控、总体受控。




 

 

国产大口径全焊接球阀研制试验现场


    到2010年,上述三大关键设备在西气东输站场成功运用,实现了中国装备制造在机电领域的历史性突破。时至今日,仅西气东输管道公司就有7座站场运用了国产化装备。未来,西气东输干线支干线上将会有更多的站场将用上中国自主研发的核心设备。


    宝钢X70级管线钢填补空白 “西气”直通宝钢


    西气东输能源大动脉,是一项功在当代、利在千秋的大型工程,它的质量不仅关系到沿线各省区市的社会稳定与公众安全,而且关系到整个国民经济的协调发展与可持续发展。为确保工程质量万无一失,除了工程建设者要把质量关,工程质量的关键也取决于施工者技术水平和施工材料的质量。建设初期,经过层层筛选,宝钢是当时唯一具备向“西气东输”工程供应高强度、高韧性管线钢的国内钢铁企业。




 

 

宝钢提供管材运抵西气东输工程现场


    宝钢股份有限公司首席研究员郑磊提到当年的情形,2000年4月到廊坊参加技术研讨会,主要议题就是宝钢能否提供X70的管线钢,“当时西气东输项目部说了,能提供,就立刻订货,如果不能,将有两种结果,要么退回到X65的设计方案,要么全面进口X70。我觉得如果靠进口,西气东输工程就失去了意义,成了卖苦力了。”对此,宝钢的代表当场回复,从理论上和宝钢多年管线钢的研究生产经验讲,宝钢有能力生产出满足西气东输工程需要的管线钢,并建议在“涩-兰”管线中进行试制。


    2000年6月23日,我国第一块14.7x1550mm厚规格X70管线钢进行热轧试制,后经试验段用钢进行试制,各项性能指标均很好地满足涩宁兰管线工程的技术条件要求。


    宝钢营销中心能源用钢总监俞方群当年也与郑磊一起,参与了技术研讨会,后经历与日本、韩国公司同台比试。“在这个过程中,宝钢背负的责任,是为了整个国家。毫不夸张地说,西气东输工程提升了国内冶金行业的整体水平,加快了管道等装备制造业的国产化进程和技术进步。”




 

 

宝钢钢铁集团研制的X80钢材运用与中俄东线建设


    西气东输一线工程建设期间,宝钢是西气东输管道X70管线钢的供货商,约占螺旋焊管用热轧卷67%,成为西气东输工程主要的管材供应商。凭借在西气东输一线工程中的良好业绩、过硬的产品质量以及优质的服务,宝钢最终成为西气东输二线工程钢铁制品的主要供应商。如今,西气东输工程建成投产15年,宝钢为西气东输一线、二线、三线等项目供货直缝钢管、宽厚板、热轧卷板等产品总计142万吨。


    而在西气东输一线投产后,宝钢作为上海首家使用西气东输气源的企业,旗下的特钢厂逐渐拆除了149座煤气炉,二氧化硫和烟尘排放量削减率分别达59.5%和26.8%。煤气车间关停后,企业每年少排放废水48万吨,周边水环境显著改善。为保障宝钢的用气需求,2011年8月西气东输甪直-宝钢支线建成投产。截至目前,通过宝钢支线,西气东输向宝钢的累计供气量超过了14亿立方米。


    “西气”入沪14载 浦江两岸“底气”十足


    2004年元旦,时任上海市委副书记、市长韩正出席了“西气东输上海正式通气仪式”,并见证了“西气”进入上海的历史性时刻。如今,东方明珠塔下、浦江两岸,西气东输管道公司正通过4条管道,向上海这座国际大都市源源不断输入清洁的天然气。


    虽然上海很早就使用人工煤气,并于1999年用上东海平湖天然气,但人工煤气生产过程对环境有污染且平湖天然气供应量较少,上海一直“求气若渴”。“西气”入沪后仅两年时间,人工煤气逐渐淡出、,天然气开始大规模使用。


    据上海燃气集团副总经理邵君介绍,2007年,上海市区天然气用户首次超过人工煤气用户数量。上海居民除了利用天然气做饭、洗澡外,天然气供能壁炉、烘干机、地热采暖系统也进入普通市民家。2012年6月30日,西二线上海金山站向上海供气,为上海市安全平稳供气再添保障。加上西一线近10年稳定供气,上海“底气”更足。西气东输两条管道向上海年供气量超过32亿立方米,2016年达到37.7亿立方米。(数据麻烦核实)目前,上海居民除了利用天然气做饭、洗澡外,天然气壁炉、烘干机、地热采暖系统等燃气设备也进入普通市民家。




 

 

上海城市燃气布局


    2016年开始5年6月,人工煤气退出历史舞台上海,上海城市实现了城市管道燃气的全天然气化基本普及。如今,如东—海门—崇明岛输气管道投产,岛上百姓终于用上管道天然气。同时,岛上崇明岛上首家将用上“西气”的上海申能崇明燃气电厂(,有两台424.2兆瓦燃气—蒸汽联合循环机组)在4月底已实现了首台机组的168小时试运行,年用气量将达5亿立方米。


    家住浦东潍坊新村的76岁老人王鸿华对西气东输改变生活有着切身感受。他说:“小的时候用蜂窝煤、煤饼烧水做饭,烟熏火燎,不安全也不卫生。后来用上了煤气罐方便了许多,但是换煤气罐又成了问题,扛上扛下还是不方便,也有安全隐患。现在有了管道天然气,烧菜烧饭不仅干净,而且安全。空气也变好了,邻里之间都说用天然气好。”


    张文新给记者算了这样一笔账,西气东输入沪14载,累计供应天然气400亿方,可替代标煤5200万吨,相当于减少244万吨有害物质、1.76亿吨二氧化碳酸性气体的排放,相当于在长三角地区种植了1.7亿公顷的阔叶林,形象地说相当于种植了16.4个江苏省面积的阔叶林。




 

 

“西气”入沪,为美好生活添彩


    如果说,十多年前上海的天然气市场似初生婴儿般呱呱坠地,那么十多年后的今天俨然如青少年般朝气蓬勃。今年4月27日,“上海制造”三年行动计划正式发布,这为上海制造业企业吹响了冲锋号。随着中俄东线的建设推进,到2020年,上海以西气东输输气管网为支撑的多气源供应格局将更加完备。西气东输输送的天然气,将通过多条能源保供线汇入上海,走进千家万户,点亮万家灯火。

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