內容摘要: 西氣東輸二線直縫鋼管管道工程為我國重要的能源通道,該工程西起新疆霍爾果斯,東至上海,南至廣州,管道工程包括1條主干線和8條支干線,全長8678公里。2008年1月13日,第一批630噸合格的X80直縫鋼管從寶雞鋼管公司出廠,駛向新疆西二線工地。 　　

     西氣東輸二線工程為我國重要的能源通道,該工程西起新疆霍爾果斯,東至上海,南至廣州,管道工程包括1條主干線和8條支干線,全長8678公里。該工程建成后,可將我國新疆生產以及中亞地區進口的天然氣輸往沿線中西部地區以及長三角地區,對于促進我國能源結構和產業結構調整,保障能源供應安全,提高清潔能源利用水平,改善基礎設施,加強生態文明建設都具有十分重大 洛陽段施工現場,施工人員在焊接輸氣管道。高山岳攝（新華社發） 　　備受矚目的西氣東輸二線（西段）工程近日正式投入運營,供北京的中亞天然氣日進氣量穩定在600萬立方米,此前從西氣東輸一線調配北京的天然氣將送往西氣東輸一線的沿線省市,一定程度上緩解了目前國內天然氣供應緊張的形勢。 　　這距2008年2月22日西氣東輸二線（以下簡稱西二線）開工建設僅僅兩年的時間。之所以能夠如此迅速地完成施工任務,原因就在于西二線的每條隧道和管線的背后,都有多項擁有自主知識產權的創新技術“保駕護航”,蘊藏了科技人員和工作人員的心血。 　　中國石油天然氣股份公司科技管理部相關負責人介紹,西二線重大科技專項研究成果中,X80高鋼級、大口徑鋼管等5項新產品近期通過了中國石油天然氣集團與中國鋼鐵工業協會聯合組織的專家鑒定,并投入工業化生產,33項標準在西二線工程中應用,X80鋼管現場焊接工藝等6項研究取得重大突破,共申請76項專利。這些專利技術有力地支持了工程建設。 　　管線用鋼 實現“中國制造” 　　與西一線采用的X70鋼管相比,西二線使用X80鋼管可節約鋼材約42萬噸,此項節約投資約42億元；另外,國產X80鋼板和鋼管比進口價格低30％,節約投資約84億元。這些都大大減輕了西二線投資控制壓力。 　　兵馬未動,糧草先行。要建設好西二線工程,輸氣管線是其中最為關鍵的環節。西二線工程尚未開工,管線的自主研發就擺上了議事日程。 　　作為一種經濟、安全、不間斷的長距離輸送石油和天然氣的工具,油氣輸送管道在近40年取得了巨大發展。隨著管道輸送壓力的不斷提高,油氣輸送鋼管也相應迅速向高鋼級發展,已經由20世紀60年代的X52鋼級升級為70年代的X60―X65鋼級,再升級為近年來的以X70為主。目前,X80也已開始大量使用。可以說,長輸管道管材應用在一定程度上代表了一個國家的科技水平。早在2005年,在西氣東輸冀寧支線12標段建設過程中,隨著兩根用X80管線鋼制成的管徑為1016毫米、壁厚達15.3毫米的螺旋縫埋弧焊鋼管對接成功,我國首條X80輸氣管線應用工程正式開工,全長7.9公里。隨后,完成的第一道焊口焊接,成為我國應用X80鋼在建管道施工的第一道焊口,也是我國在X80鋼國產化邁出的重要一步。 　　然而在這7.9公里的短暫成功后,X80鋼的研發道路仍可謂“路漫漫其修遠兮”。首先,在有限的1年半的攻關時間里,攻關涉及國內鋼鐵冶煉軋制、鋼管成型制造等5個跨行業、跨學科的技術領域；其次,在7.9公里試驗段基礎上,要以100％國產化實現約300萬噸鋼管大批量生產；第三,必須全面實現工業化和商品化的技術突破,才能保障西二線工程建設按時推進。為了解決這些難題,中石油特別批準設立“西氣東輸二線工程關鍵技術研究”重大科技專項。專項項目組瞄準制約工程的X80高鋼級大口徑管材與制管,基于應變的管道工程設計、施工、防腐、完整性管理、安全運行以及關鍵技術指標體系優化與標準制定等關鍵技術問題,設置了8個課題31個專題、組織了公司所屬13家單位600余人進行攻關。參與工程供貨的生產商也發揮了積極作用。西氣東輸一線鋼管的主力供貨商――――寶雞鋼管公司擔當了“高鋼級大口徑焊接鋼管與管件研究”的項目,迅速組織精兵強將,開展攻關。在鋼鐵企業和中石油共同努力下,X80高鋼級產品的冶金設計、制管技術和焊接工藝等一系列難題被逐一攻克,不但成功生產出滿足要求的X80級熱軋卷板、寬厚板、螺旋埋弧焊鋼管和直縫埋弧焊鋼管,而且使國內廠家及工程施工企業具備了適應大批量商品生產能力,中石油也掌握了X80鋼從研制、開發到焊接的全部核心技術。 　　2008年1月13日,第一批630噸合格的X80鋼從寶雞鋼管公司出廠,駛向新疆西二線工地。隨后,來自華北石油鋼管廠、渤海石油裝備制造有限公司等企業的X80鋼源源不斷送向一線,確保了西二線工程高標準建設。 　　據統計,西二線工程X80管線鋼用量將超過世界范圍前20年用量總和。與西一線采用的X70鋼管相比,西二線使用X80鋼管可節約鋼材約42萬噸,此項節約投資約42億元；另外,國產X80鋼板和鋼管比進口價格低30％,這一項又節約投資約84億元。這些都大大減輕了西二線投資控制壓力。 　　同時,X80鋼管的大規模使用,促使國內形成了年產150萬噸X80鋼管的產能,鋼廠和管廠年產值達到150億元。它還培養了大量具有國際競爭力的科研人才,整體提升了中石油在管道行業的自主創新能力和核心競爭力。西二線4000多公里大量采用國產化X80鋼管,標志著我國石油制管能力已跨入世界先進行列。目前,寶雞鋼管公司研發的“BG―H06H1型”X80高強度、高韌性焊絲,“BG―SJ101H1型”X80管線鋼高韌性焊劑均已申報國家發明專利。 　　“X80鋼不會是我們的終點,前面還有X100、X120等更多頂級鋼等待我們研發,但可以肯定地說,堅定地走國產化道路始終是我們要堅持的。”中國石油天然氣集團公司副總經理廖永遠十分肯定地說。 　　工程實踐 創出“中國速度” 　　以“管道雙焊頭單面焊雙面成型全位置自動焊接設備”項目技術為基礎的PAW3000型自動焊機的焊接效率大約比單焊炬自動焊機提高40％―50％,在同樣的設備配備數量條件下,日焊接量可提高30％―40％。而在同樣的日焊接量前提下,機組的設備配備數量可減少約30％。 　　經過之前的研發準備工作,我國已經自主研發了具有世界領先水平的X80高級鋼,逐步形成了我國高級鋼、大口徑管道規模化產業鏈,在管材實施規模上領先世界同行20年。 　　然而,僅有好的材料,對建好西二線仍然不夠。 　　西二線西段線路實長2745公里,穿越隧道10條、大中型河流36條、公路鐵路109處。僅新疆天山果子溝一處就集中了7條隧道,其中控制性工程――――果子溝1號隧道,總長度達到7926米,施工難度之大、困難之多,實屬罕見。另外,沿線地質情況復雜多樣,需要同時開展多資源、多專業、多環節、大范圍的組織協調,建設管理難度超乎尋常,挑戰也前所未有。 　　這是一項任務艱巨、情況復雜、充滿挑戰的浩大工程。西二線的施工人員們,在工程建設和管理中嚴格遵循高標準、高質量、高效率、高收益的原則,在設計與施工中潛心鉆研,采用新技術、新工藝、新設備、新材料,克服了種種困難,創出了“中國速度”。 　　位于霍城縣的果子溝,地勢險要、地形復雜。在不到20公里的峽谷里要穿越7條隧道,每一處隧道都在海拔2000多米的高山上。這里自然環境十分惡劣,冰雪覆蓋期一般在240天／年以上,極端低溫天氣接近零下40℃。僅2008年冬天,就發生大小雪崩20余次,給管道施工帶來了前所未有的困難。 　　西二線的建設者們因地制宜,首次在全國工程建設中采用柔性雪崩防護措施,僅用17個月,就優質高效地完成了隧道群穿越,創新中國工程和管道建設史上的多項紀錄：1號隧道中線貫通偏差不足3厘米,創下日優質掘進14.5米的紀錄；創造了400米高差、38道回頭彎的世界建設奇跡。 　　再拿焊接技術為例,焊接技術是整個西二線工程的關鍵技術,其水平高低直接決定了西二線的工程質量。中石油在西二線工程上首次大規模運用全自動焊技術。這項技術不僅比原有的半自動焊技術速度快、質量高,而且對焊工身體傷害小。正是這項技術,令西二線工程自2008年2月22日開工以來,管道焊接一次合格率達98.6％,以高出招投標8.6個百分點的成績書寫了我國長輸大口徑管道焊接工程質量的最高水平,將中國的焊接水平提高到了國際水準。其中“管道雙焊頭單面焊雙面成型全位置自動焊接設備”項目向國家申報專利2項,其中發明專利1項,實用新型專利1項,形成專有技術4項,自主開發軟件4套。以該項目技術為基礎的PAW3000型自動焊機的焊接效率大約比單焊炬自動焊機提高40％―50％,在同樣的設備配備數量條件下,日焊接量可提高30％―40％。而在同樣的日焊接量前提下,機組的設備配備數量可減少約30％。另外,由于具備單面焊雙面成型根焊的能力,還可以節約大量進口同類國外設備的外匯。像這樣的例子在西二線建設過程中還有很多。西二線創造了世界大口徑直縫鋼管管道建設史上的多個紀錄：X80鋼管自動焊、半自動焊、連頭焊、返修焊等焊接工藝,刷新了世界管道焊接的新紀錄；西段工程施工中,共有2.24萬道焊口,焊接一次合格率達到98.73％；首次采用國際先進的CRP全自動焊接工藝,在新疆段施工中,還創下了連續2048道焊口一次焊接合格率100％的世界先進水平。從“追趕者”變為“領跑者”“西一線我們在追趕,西二線我們在領跑。”中國石油管道項目經理部總經理吳宏說。從西氣東輸二線工程尖端參數看,壓力12兆帕、管道直徑1219毫米、儲氣量300億立方米、鋼材等級X80,這都是世界之最的“頂級組合”。而西二線施工中也創造出了眾多的世界紀錄,西二線的管道技術已經從“追趕者”變為“領跑者”。據機械工程材料和石油管道工程專家、中國工程院院士李鶴林介紹,就在上世紀八九十年代,我國管道業還滯后發達國家40年。要在短短一二十年里迅速發展,實現從追趕到引領的跨越,必須要付出巨大的努力。X80鋼管的焊接是研發的最大難點,要使焊縫具有優異的性能和質量,必須開發出與之匹配的焊絲和焊劑,并配合適當的焊接工藝。寶雞鋼管廠“X80鋼級螺旋埋弧焊管研究開發”課題組組長牛輝說：“這就好比做飯,焊絲、焊劑是調料,焊接工藝好比廚藝。可口飯菜不能只靠好材料,調料的搭配至關重要。為了讓‘飯菜’可口,我們將‘調料’搭配試驗了幾千次。”在焊管研制過程中,牛輝他們周末從沒休息過。雖然試驗室離家步行只需10分鐘,但無論主管領導還是基層科研人員,都曾三天三夜吃住在試驗室。西二線采用了當今世界上最先進的全自動焊技術,最初都要依賴外籍技師現場指導。他們決心,要自己掌握其中要領。管道三公司的趙勇強機組為了盡快掌握技術,他們展開“沙場練兵”。第一次練習就持續焊接近24個小時,練習完后趙勇強他們累得躺在床上起不來。經過兩公里焊接的摸索后,他們終于掌握了全套工藝,創下了單機組日焊口130道、焊接一次合格率99％的世界紀錄,比“洋教頭”還快七八分鐘,被稱為“王牌機組”。 　　正是由于工程的建設者們不斷攻克技術難關,使得西二線這條橫貫東西的“鋼鐵氣龍”翻天山、穿沙漠、走河西、跨祁連、越黃河,創造了中國石油管道建設史上的又一個奇跡！

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