管道內(nèi)涂技術(shù)在西氣東輸工程中的應(yīng)用

1、管道內(nèi)涂技術(shù)在西氣東輸工程中的應(yīng)用1.西氣東輸工程的建義隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)造成的環(huán)境污染十分嚴(yán)重， 大量燃煤使SO2 NOxffi塵和CO2非放量逐年增加，一些地區(qū)酸雨危害日趨嚴(yán)重，大 氣環(huán)境不斷惡化.給人民生活造成很大影響。我國SO2排放量已經(jīng)超過美國，為世界第一；CO2排放量僅次于美國，為世界第二。改善能源結(jié)構(gòu).加大環(huán)境治理力度， 減少燃煤對環(huán)境的不利影響，開發(fā)利用優(yōu)質(zhì)能源任務(wù)十分迫切。1 / C 1r 產(chǎn)、為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，同家已確定把開發(fā)利用天然氣作為優(yōu)化能源消 廣r I 3/ L 一一個(gè)費(fèi)結(jié)構(gòu)、改善大氣環(huán)境的一項(xiàng)重要舉措，并擬將天然氣長輸管道列入國家

2、重點(diǎn)基礎(chǔ) 設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。我國天然氣資源主要分布在中西部地區(qū)，天然氣利用市場主要集中在東部及 沿海地區(qū)，四氣東輸管道工程是將我國新疆塔里木和陜甘寧氣田的天然氣通過管道 輸往急需清潔能源的東部地區(qū)，能夠滿足東部地區(qū)對天然氣能源的迫切需要。 同時(shí), 西氣東輸工程的實(shí)施可以使天然氣資源得到充分利用，大幅度地提高我國天然氣的 利用水平。西氣東輸工程通過建設(shè)橫跨我國東西部的輸氣管道，把西部地區(qū)的天然氣送 到東部地區(qū)，實(shí)現(xiàn)資源供給與市場需求的銜接，把西部地區(qū)豐富的地下資源變?yōu)閷?shí) 實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)收益。同時(shí)，管道線路途經(jīng)的 10個(gè)?。▍^(qū)）市，其中有4個(gè)?。▍^(qū)）屬西 部，氣田勘探開發(fā)投資的全部、管道建設(shè)里程的66%

3、都在西部地區(qū)，這對西部地區(qū)特別是新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇。 y I作為連接我國東西部的能源紐帶，西氣東輸管道工程的建設(shè)還可以擴(kuò)大內(nèi)需， 增加就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，符合國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加大投入，加快基礎(chǔ)設(shè)施建 設(shè)的決策。-?.：Z 1P產(chǎn)、，I J1綜上所述，西氣東輸工程是造福沿線人民的幸福工程，在實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn) 一4. 二 一 2略、加快新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、拉動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長、調(diào)整我國能源結(jié)構(gòu)和充分利用天 然氣資源等方面不但有著重要的經(jīng)濟(jì)意義，而且還有著深遠(yuǎn)的政治意義，是一個(gè)東 中西部三贏的方案。1西氣東輸管道工程概況西氣東輸管道橫貫我國東西，起點(diǎn)是新疆塔里木的輪南，終點(diǎn)是上海市西

4、郊 的白鶴鎮(zhèn)。管道自西向東途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、安徽、江蘇、 浙江和上海市等10個(gè)?。▍^(qū)）市。管道干線全長約3900km設(shè)計(jì)輸量120X 108mya, 設(shè)計(jì)壓力10. 0MPa管彳全為1016mm全線采用帶減阻內(nèi)涂層的 X70管道輸送用管： 一級(jí)地區(qū)采用國產(chǎn)螺旋焊管，二、三、四級(jí)地區(qū)采用直縫埋弧焊管。管道穿跨越長江1次、黃河3次、淮河1次，其它大型河流8次，建設(shè)陸上隧道16條。沿管道建設(shè)施工道路1105km輸氣干線輪南一立!邊段線路長約 2363kni靖邊一上海段線路長約 1537km2站場通過工藝系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定了 1. 41. 5壓比輸送方案。同時(shí)為保證管 道系統(tǒng)安全

5、可靠運(yùn)行，壓氣站均采用機(jī)組備用的運(yùn)行方式。全線共設(shè)10座壓氣站，其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)站 4座：山丹、中衛(wèi)、蒲縣和I）鄭州壓氣站，燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)站6座：輪南首站、四道班壓氣站、哈密壓氣站、 紅柳壓氣站、玉門壓氣站、靖邊壓氣站。I I I I按管道輸送、分配天然氣的要求，全線共設(shè)工藝站場35座，包括10座壓縮機(jī)站，13座分箱站、4座分輸清管站、1座末站、8座獨(dú)立清管站及139座線路截?cái)?閥室。各壓氣站（哈密、紅柳壓氣站為無人站）和分輸站按有人值守，無人操作設(shè)計(jì)。 陰極保護(hù)站與工藝站場或閥室合建。1. 3防腐西氣東輸管道工程輸氣干線管道外防腐層采用性能價(jià)格比好的三層PE外防腐層。一般地段采用普通級(jí)

6、，對特大型、大型河流穿越段、定向鉆方式的中型河流穿越、隧道穿越及帶鋼筋混凝土套管穿越等級(jí)公路段等特殊重要地段采用加強(qiáng)級(jí)三層PE對各壓縮機(jī)站出口的管段，即從出口處起 50km管段，采用最高設(shè)計(jì)溫度為70c的耐高溫型三層PE防腐管。1. 4工程建設(shè)總體安排第一階段：2003年9月完成靖邊一上梅段管道及相應(yīng)配套工程，2003年12月完成投產(chǎn)工作，2004年1月1日正式向上海進(jìn)行商業(yè)供氣。第二階段：2004年12月完成輪南一靖邊段管道及相應(yīng)配套工程，2005年4I -_一 )月將塔里木天然氣輸送到上海。 形成日供氣2300X 104m3年供氣80X 108m3的生產(chǎn) 能力。 - L-I1 I! | I

7、 I第三階段：2006年12月按照供氣要求，陸續(xù)完成壓氣站和儲(chǔ)氣庫的建設(shè)。2008年形成日供氣3500X 104m3年供氣120X 108m3的生產(chǎn)能力。2,減阻內(nèi)涂技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)涂技術(shù)最早主要應(yīng)用于水管道，以確保獲得高純度的水，或用于氣體管道, 以期最大限度提高輸送能力。后來發(fā)現(xiàn)，內(nèi)覆蓋層不僅可以有效地防止管道內(nèi)腐蝕，而且還是提高輸量的有效手段，對于干線輸氣管道尤為顯著。因此， 20世紀(jì)60年代 以來，以減阻為目的內(nèi)涂技術(shù)有了更快的發(fā)展。目前，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家都已普遍 使用了減阻內(nèi)涂技術(shù)。油氣管道最早使用內(nèi)覆蓋層是在1940年美國西德克薩斯州使用酚醛樹脂對酸性原油油井套管進(jìn)行內(nèi)涂作業(yè)；1947

8、1948年，內(nèi)涂技術(shù)第一次應(yīng)用于含硫原油 管道和含硫天然氣管道；1953年，內(nèi)涂層首次在美國一條直徑為508mm勺天然氣管道上投入使用。 | -/ X y：，Z X1|一 Ji美國于1955年第一次采用胺固化環(huán)氧樹脂覆蓋層材料對長距離輸氣管道進(jìn) I二 一一 3 A 一-4 二 工二行內(nèi)涂覆作業(yè)。此后，在世界范圍內(nèi)應(yīng)用減阻內(nèi)涂的著名干線輸氣管道的典型例子 不勝枚舉。如1973年1983年間修建的阿爾及利亞至意大利穿越地中海輸氣管道， 陸上管道直徑1220mm 19841990年英國北晦長達(dá)1746km天然氣管道采用了減阻 內(nèi)涂技術(shù)。挪威至比利時(shí)的全長 810km,管徑996mm輸氣壓力16MPa

9、fi勺Zeepipe天 然氣管道采用內(nèi)涂覆4060 pm厚的環(huán)氧樹臘層。2000年10月竣工的從加拿大到美 國的ALLIANC或然氣管道系統(tǒng)，干線全長 2998km管徑914/1067mm采用高壓輸 送氣，其內(nèi)壁噴涂了 50 pm厚的雙組分液體環(huán)氧樹脂，固化成膜后作為減阻內(nèi)覆蓋加拿大和德國所有新修建的大口徑輸氣管道均在管道內(nèi)壁噴涂環(huán)氧基涂料, 以降低氣體輸送時(shí)的磨阻。由于該內(nèi)覆蓋層的作用主要不是為了仿腐，因此覆蓋層 厚度僅為幾十微米，其費(fèi)用也僅為 FBE涂層的？?噴涂內(nèi)覆蓋層后可降低氣體輸送時(shí) 的磨阻7%14%,對于大口徑長距離輸氣管道可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。在國內(nèi)，內(nèi)覆蓋層技術(shù)已開發(fā)多年，主要

10、應(yīng)用于油氣田腐蝕性介質(zhì)的集輸管 道和注水管道上，用于防腐蝕的目的。國內(nèi)的航油管道，由于對介質(zhì)的純度要求， 也要采用內(nèi)涂覆。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，延長了管道的壽命，為石油開發(fā)和生產(chǎn)提供了 保障，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1 / CX X西氣東輸工程啟動(dòng)之初，項(xiàng)目經(jīng)理部委托牛國石油天然氣管道工程有限公司， 對天然氣管道減阻內(nèi)涂技術(shù)進(jìn)行研究，在 2000年11月項(xiàng)目經(jīng)理部在廊坊召開了一 次天然氣管道減阻內(nèi)涂技術(shù)研討會(huì)，會(huì)上世界著名大的內(nèi)涂公司、內(nèi)涂設(shè)備生產(chǎn)公 司和內(nèi)涂涂料生產(chǎn)商均參加。課題組在完成減阻內(nèi)涂技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，還為西氣 東輸編制了非腐蝕性氣體輸送管道內(nèi)覆蓋層推薦作法 ）和西氣東輸管道內(nèi)壁減阻 覆蓋

11、層補(bǔ)充技術(shù)條件兩部標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)研究通過對管道在進(jìn)行內(nèi)涂前后管內(nèi)壁粗糙 度的參數(shù)改變而進(jìn)行的工藝計(jì)算比較，對管道采用內(nèi)覆蓋層進(jìn)行可行性分析，對國 內(nèi)外內(nèi)覆蓋層施工藝進(jìn)行研究，從理論上證實(shí)了對管道采用減阻內(nèi)涂后因管道水力 磨阻系數(shù)的降低，對提高管輸能力，減少投資費(fèi)用所起到重要作用，這對于設(shè)計(jì)方 案的確定提供了依據(jù)，并填補(bǔ)了國內(nèi)減阻內(nèi)涂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的空白。管道內(nèi)覆蓋層減阻 技術(shù)的研究，通過了由專家組成的驗(yàn)收組的評(píng)審驗(yàn)收，提交了成果報(bào)告，研究結(jié)果 也都直接運(yùn)用到了工程的設(shè)計(jì)之中。目前，國外的減阻內(nèi)涂已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，采用的標(biāo)準(zhǔn)主要有:AP15L2, GBE/CM1, GB&CM降（詳見附錄）。在減阻內(nèi)涂領(lǐng)域，國外有一批專業(yè)化施工公司，設(shè)備精良，自動(dòng)化程度高， y I如BrederoPrice公司，在北美做天然氣管道內(nèi)涂作業(yè)已有 40年歷史。英國的E. WOOD涂料公司生產(chǎn)的內(nèi)涂涂料在工程上應(yīng)用已超過