归于西气东输二线工程名下的桂冠数不胜数我国迄今投资规模最大的能源项目:总投资高达1434.9亿元人民币,预计拉动投资超过3000亿元人民币;世界上输送距离最长、输量最大、惠及面最广的天然气管道工程:一干八支、总长8800多公里,管道长度相当于两个万里长城,年输气量300亿立方米,国内14个省份和香港特别行政区4亿人受益;第一条通过陆上利用引进境外天然气资源的战略性工程,专家称它是能源“大动脉中的主动脉”……
在属于它的诸多中国第一、世界之最当中,“代表了当今世界长输管线最高技术水平”一项,无疑堪称“皇冠上的明珠”,因为它在把万里之外的中亚优质天然气引向长三角、珠三角和广大中西部地区的同时,也把长输管线技术推向了极致。
X80钢:亮点中的亮点
“西气东输一线,我们在追赶;西二线,我们在领跑。”中国石油管道项目经理部总经理吴宏有底气这样说,是因为西二线工程所有主要参数压力12兆帕、管径1219毫米、储气量300亿立方米、钢材等级X80都是世界之最的“顶级组合”。而这一“顶级组合”中的X80钢,更是亮点中的亮点。
据中国石油管道项目经理部副总经理陈向新介绍,X是管道用钢的标志,钢材中的X系列都属于管材,它在强度、韧度和可焊性这三个指标上,有和其他钢材截然不同的要求。X80,意味着每平方英寸可承受80千磅的压力。#p#分页标题#e#
陈向新回忆,15年前建设陕京一线用X60钢,是国内最早用X系列钢做钢管,总共用了12万吨钢管,绝大部分都靠进口,“那时国内还生产不了”。到2000年建西气东输一线,用X70钢,“这时我们已经提出了标准,国内企业也有了突破,但是生产能力不够,所以还有一半以上需要进口”。
中国石油宝鸡石油钢管厂总工程师杨忠文对什么叫受制于人,有切身的体会:2007年,西二线的建设已经提上日程,国内钢厂、制管厂和中国石油管材研究所正通力合作进行X80钢的最后攻关。当时,世界范围内有能力生产X80钢的企业屈指可数,杨忠文随西二线建设者组织的一个考察团赴日,三家日本钢管公司都表示可以供货,但是定价非常高,而且不能保证供货量。2008年国内企业刚一试制成功X80钢,他们马上就找上门来,商量能不能参与。
第三条路线:造就世界之最
此前,世界上采用X80钢建设的天然气管道加起来只有2000公里。最早是德国于1992年建设的长度仅260公里的鲁尔管道;2004年,全长608公里的美国夏延管道也成功采用了X80钢。除此之外,采用X80钢的都是一些十几公里、几十公里的近距离管道。作为试验和技术储备,中国石油曾在西气东输与陕京二线的联络线(冀宁线)上,使用了7.9公里的X80钢。在基本无先例可资借鉴的情况下,全长8800多公里的西二线,4843公里干线全部采用X80管线钢,这一大胆选择依据何在?
中国石油管道建设有限公司设计专家介绍,世界各国对油气管道钢材使用的理念存在着较大差异。欧美国家主张高钢性、高压力、低口径的输送方式,通常是几百毫米的口径,#p#分页标题#e#12兆帕的输送压力。这对管材的要求很高,好处是压力高,中途所需加压站少,节约投资。俄罗斯等国家则偏爱大口径、低压力,俄罗斯的油气管道动辄就是1米多口径,但普遍采用低压力输送方式。这样做的好处是输量很高,但是中途需要增建加压站,投资偏高。
西二线选取两者优点走第三条路线:选用1219毫米管径,配12兆帕输送压力。在大口径管道里它的压力最高,在高压管道里它的口径最大,放在一起就是“世界上输气线路最长、输气管压力最大、口径最大和钢级最高的一条输气管线”。#p#副标题#e#
十年走完国外需二十到三十年的路程
事实上,在西二线设计前期,对采用哪一钢级一直存有争议。负责管材用钢选型的中国石油管材所分析,西二线如采用X70钢,管壁厚度将比西一线多出三分之一,如此厚的钢板不仅使相关企业的制造和质量控制难度加大,还会带来弯管及其他管件制造难度加大。而采用X70钢,在达到同样强度的前提下,管道全线耗费钢材将比采用X80钢增加14%,投资也将随之增加,这与“节约能源资源”的基本国策相悖。
中国石油果断决策,西二线4843公里干线全部采用X80钢,4000多公里支线全部采用X70钢。最终,全线用钢材总量440万吨,其中X80钢278万吨。仅西二线东段所使用的X80钢,就相当于此前20年全球产量的总和。
“中国石油就像一个集成商,把设计、制造、施工、科研汇集在一起,使X80钢在西二线获得成功。”吴宏表示。
#p#分页标题#e# 根据X80钢的技术要求,国内几乎所有大钢厂都参与了X80钢的研制。宝钢、鞍钢、武钢、首钢、沙钢等7家钢厂提供的X80板材,在华北油田一机厂、宝鸡钢管厂、巨龙钢管厂等进行了多批次多回合的钢管单炉试制,继而又完成了千吨级钢管批量生产,确保了西二线按期开工建设。
和西一线采用X70钢相比,西二线采用X80钢,节约钢材约42万吨,节约投资约42亿元;X80钢板和钢管全部国产化,比进口价格低30%,仅此一项就节约投资约84亿元。X80钢在西二线的大规模应用,还促使国内形成了年产150万吨X80钢管的产能,钢厂和制管厂年产值达到150亿元人民币。
与这些直接效益相伴,“X80钢国产化的直接结果,就是欧、日、韩等国家和地区的钢铁企业目前在我国市场已不具竞争优势。”西二线重大科技专项项目办公室副主任张可刚说。如果把这件事跟前不久欧洲和美国对我国钢铁企业实施“双反”调查的背景结合起来,就更显意味深长了当欧美国家越来越多地采用“非市场手段”对我国企业进行阻击时,我们的最佳应对就是,学会用技术手段稳稳占领市场。
“我国管道用钢由原来的X65升级到X80,用了十年左右;这段路程,国外走了二十到三十年。在管材应用上,西二线实现了由追赶世界水平到引领世界先进水平的跨越。”陈向新语气里掩饰不住自豪。
全自动焊:“王牌机组”创世界纪录
西气东输二线以宁夏中卫为界,分为东西两段。#p#分页标题#e#
中国石油管道三公司赵勇强率领他的“王牌机组”在西段施工时,在素有“世界风库”之称的吐哈盆地,成为全线第一个“吃螃蟹”的人,这只“螃蟹”就是当今世界最先进的管道焊接技术全自动焊技术。
“王牌机组”焊一道口比“洋教头”还快七八分钟,提供设备的美国供应商鲍瑞斯来参观时感慨地对赵勇强说:“你把我的设备用得太好了。”中国石油总经理蒋洁敏2008年9月视察西二线施工时给“王牌机组”这样的评价:“是你们把中国的焊接水平提高到了国际水准。”
“王牌”不是凭空得来。为了尽快掌握全自动焊技术,赵勇强率机组展开“沙场练兵”。第一次练习就持续焊接近24个小时,练习完后赵勇强他们累得躺在床上起不来。经过两公里焊接的摸索后,他们终于掌握了全套工艺,创下了单机组日焊口130道、焊接一次合格率99%的世界纪录。
从手工焊到半自动焊再到全自动焊,中国石油的管道建设水平一步步站上新台阶。全自动焊技术在国内首次大规模应用于管线工程,已经体现出它前所未有的优势:不仅比原有的半自动焊速度快、质量高,而且对焊工身体伤害小。正是这项技术,令西二线工程自2008年2月22日开工以来,管道焊接一次合格率达98.6%,以高出招投标8.6个百分点的成绩,书写了我国长输大口径管道焊接工程质量的最高水平。
#p#分页标题#e# 除了脚印什么都不要留下
和用煤相比,西二线每年输送的300亿立方米天然气可以每年减少排放二氧化碳1.3亿吨、二氧化硫144万吨、粉尘66万吨、氮氧化物36万吨。说它是绿色工程,名副其实。
还有一种“绿色”,贯穿于西二线建设的始终,却不太为人所知。
“除了脚印什么都不要留下,除了记忆什么都不要带走。”这诗一般的句子,是西二线管道建设者立下的誓言。
穿越古长城时,西二线建设者全部采用顶管施工,从地下深处穿越,每处增加近20万元投入,只为保住古长城的完好;在新疆4A标段,为绕开一处墓地,管线增长1公里,增加投资1000万元;管道施工尽量避开鱼类产卵回游地、鸟类栖息地,保护动物巢穴,避免干扰野生动物生活;穿越农田时,建设者将作业带从35米减少到26米,每公里管道节约近10亩地,作业进度每天减少2公里,但建设成本却增加8万元/公里左右;在一些特殊地段,为恢复地貌,施工前先将草皮剥离易地种植,待下埋管道后及时移回覆盖;即使是寸草不生的戈壁滩,建设者也要按土壤的生熟层分层剥离,按原样回填……
“我们就是选择了这样一些费时、费力,既不方便又加大成本的‘笨’办法。但是我们认为,这样的‘一减一加’,值得!”陈向新表示。
新疆天山果子沟和赛里木湖以风景优美闻名于世。为把施工对环境的影响减到最小,管道建设项目经理部邀请环保部、水利部、中国农业大学的专家,制订生态修复规划,并请专业人员进行修复。在大型管道工程建设史上,企业自主编制生态修复规划,这在全国还是第一次。#p#分页标题#e#
中国石油人的努力没有白费。有人计算过,如果把西二线节约的土地折算成1米宽的绿地,可绕地球赤道一周还要多。