西气东输 一项在科技上不断创造奇迹的工程

慧聪工程机械网   2005-07-18 07:30   来源:建设机械技术与管理杂志社

多年前,一位地质学家曾预言,中国的油气分布规律是东油西气,地质学家的话被后来的勘探结果印证了。

多年前,一位地质学家曾预言,中国的油气分布规律是东油西气,地质学家的话被后来的勘探结果印证了。


在21世纪,随着我国调整能源结构和环境保护的需要,天然气工业有了很大发展。由于在天然气输送上管道输送具有不可替代的优越性,国家已经把天然气长输管道列入全国重点基础建设项目,尤其是国家提出的西部大开发的战略中,管道建设更是成为了重头戏。在西气东输的上游气源塔里木盆地是我国天然气资源最为丰富的气田,而下游市场长江三角洲是我国天然气需求量最大的地区;朱镕基说“西气东输工程是要在中国的版图上画上浓浓的一笔“,这大气磅礴的一笔,西起新疆塔里木油田,经过甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏,终抵上海,途经8省一市,管道全长约4000公里。西气东输工程将促进我国西部地区的经济发展;有利于带动相关产业的发展,调整沿线地区的能源结构。同时在改善大气环境,提高人民生活质量等方面都具有重要的战略意义。西气东输工程总投资1400余亿元人民币,前后有2.6万余名建设者参与工程建设。中国石油集团30余家直属单位派出作业队伍,共吸引191家承包商。如此高额的投资、庞大的建设队伍,在国内工程建设史上不多见,在世界工程建设史上也属罕见。西气东输工程是国家实施西部大开发战略的标志性工程之一,是中国管道史上距离最长、管径最大、钢质最高的输气管道工程。经由地形、地貌、地质条件复杂多样;大型河流穿(跨)越最多,工程建设难度大。同时西气东输以最新的融资方式、最新的经营方式、最新管理体制进行管理运营,对国内其他工程有极大的借鉴参考意义。正是由于以上这些特点,许多管道建设者都说,西气东输管道建设不仅是管道建设史上一次量的变化,它更是一次质的变化,是具有里程碑意义的。2002年2月6日,随着5个试验段开工建设,标志着西气东输工程开始进入实质性的实施阶段。西气东输工程自西向东横贯中华大地,途径沙漠、戈壁、山地、黄土塬、平原、沼泽、水网,地形之复杂,环境之艰苦,在中国管道建设史上前所未有。工程最显著的特点是:横跨“三山”、“一塬”、“五越”和“一网”;“三山”是指:太行山、太岳山、吕梁山;“一塬”是指:山西、河南的黄土塬;“五越”是指:延水关隧道穿越、黄河顶管穿越、黄河定向钻穿越、长江盾构穿越、淮河定向钻穿越;“一网”是指:江南水网。西气东输工程的建设开始了我国管道铺设新的里程碑。为了更深入的了解西气东输情况的技术经验,有关人员采访了中国石油西气东输管道公司工程技术处郭宝山处长和西气东输的主要施工队伍——中石油管道局,对管道铺设工程和管道穿越工程做一经验回顾。

管道铺设施工“三山挥手送紫气,千里挟风贯西东。”这两句激情飞扬的小诗,表达了西气东输建设者们面对这项艰苦卓绝的工程时的豪情。在西气东输工程的建设,其中一大难点就是管道施工,它的大管径、大壁厚、高钢级以及复杂的地理环境都给管道施工提出了新的挑战。为了干好这一世纪工程,中国的管道建设者作了大量的努力。在西气东输试验段上,管道施工不仅有着机械化的流水作业,采用了许多新技术、新设备(如全自动焊机、大吨位的吊管机等等),还采用了第三方监理、HSE等国际通行的先进施工管理,反映出中国管道的施工能力已经接近了国际先进水平。在管道施工装备水平上,我国目前的管道专业化施工企业的各种装备已经接近或达到了国际上大型施工企业的装备水平。总体的发展经过了以人工为主要特点的简单装备期,陆续装备国内外成套设备的基本机械化作业期,进一步提高了施工装备完善提高期和投入较大资金对施工企业的装备进行了更新和补充的多种施工能力提高装备期。在管道线路施工上,上世纪70年代后,有了管道专用施工装备,形成了专业化施工企业,效率大大提高,年施工能力提高到500公里;80年代施工能力进一步地提高,普遍采用了机械化组装,定向钻开始应用到穿越工程中;到90年代,专业化队伍年施工能力可达3000公里,有了半自动焊和全自动焊设备,以及热、冷弯管机等设备,穿(跨)越的手段越来越多,各种复杂地区的施工经验越来越规范化,能力也越来越强。西气东输工程经由戈壁、沙漠、山区、黄土塬、平原、水网等地段,集中国地形地貌之大全,全线划分为27个施工标段,工程设计压力10Mpa,管径φ1016mm,全线采用X70钢材质。管道穿越长江1次,黄河3次,淮河1次,其它大型河流8次,陆上隧道21条;全线共设工艺站场34座,线路截断阀室138座;主要采用卫星通信,管道全线同沟敷设硅管。据郭处长介绍,西气东输工程创造了多个国内天然气管道的领先纪录:首次采用了10MPa高压输送、1016mm管径、X70高钢级管道、30MW压气站;首次采用内涂减阻、优化的压缩机组增压系统、干空气干燥工艺;在长江和黄河上首次完成长距离、高难度、大口径的盾构、顶管及定向钻穿跨越;第一次在天然气管道上推广应用卫星遥感选线技术和先进的自动化控制系统。在长达4000km的管道铺设遇到很多困难,郭宝山指出其中有两大难点:一个是在陕西段黄土塬,这是高原山区地段,地势险峻,特殊的地形给施工造成了相当大的困难。该段管道总长近350公里,起点为定边县红柳沟,终点至延川县延水关黄河隧道。管道大多铺设在沟壑纵横的黄土高原,特殊的地理环境和黄土的湿陷性质,使管道管护难度增大。另外一大难点是在苏浙沪段江南水网施工,约300km,人口密度大,鱼塘密布,而且地下水位高,这也给施工造成了很大困难,铺设管道或是进行其它施工作业时,既要保证工程质量,又要做好环保、安全等工作,难度相当大。管道从运输到吊装到对接到焊接到检测。每个环节都充满着挑战。管道铺设中遇到相当多的公路和铁路,西气东输管道公司经过实地勘察,根据地质不同采用水泥顶管穿越、水平定向钻穿越或箱涵工程穿越。铺设西气东输这条长距离大口径的管道,既能加速改善东部地区的能源结构,又将拉动相关产业,激活沿途省区钢铁、水泥、土建安装和机械电子等产业的发展潜能,从而形成一条新的经济增长带。

管道穿越工程西气东输是一项在科技上不断创造奇迹的工程。世界级难题长江盾构、黄河顶管穿越技术的突破,使西气东输管道顺利进入长江三角洲。上世纪70年代,经毛泽东主席圈阅建设的胜利油田至上海的鲁沪输油管道,就是因为长江过不去,结果改为鲁宁线,成为石油科技工作者深深的遗憾。西气东输能不能穿越长江黄河,同样是西气东输工程的关键。西气东输从立项开始,两越长江(南京、三江口)、三过黄河(宁夏中卫、陕晋界盐水关、河南郑州)就成为专项研究课题,这当中尤以郑州黄河定向钻穿越和长江盾构穿越为”难中之难“。1、三穿黄河西气东输管道设计中遇到三次黄河穿越工程,分别是山西——陕西段延水关穿越、陕西段中卫穿越和河南段郑州黄河穿越。地图上很难找到的一个地名--延水关,518m天然气管道奇迹般地从黄河河床底部穿过。延水关黄河穿越是一隧道工程,采用爆破法施工,由武警水电承担。隧道由东西两个斜巷和平巷组成,位于黄河河谷底20m,整个管线壁厚为26.2mm。隧道为直壁半圆拱形,钢筋混凝土结构。洞身开挖9050m3,混凝土浇筑4258m3。郑州黄河顶管穿越工程,被称为西气东输工程的重中之重和难中之难,由中铁十六局承担穿越任务。在工程开工之前,美国专家曾认为穿越黄河底成功可能性为零,工程南起荥阳市王村镇孤柏渡,北到焦作市武陟县的寨上村,全长3600m。全部工程要在黄河岸下23~25m深处,铺设直径达1.8m的钢管,其施工难度之大史无前例。整个黄河顶管工程自北岸向南岸分为四个沉井,三段顶进,平行作业。工程从2002年6月份开始动工,2003年5月23日,3-4号井之间的1166m率先贯通;6月14日,1-3号井之间的1175m接着贯通,连续两次迈开了超长距顶管的钢铁步伐。9月15日贯通的4-5号井在整个工程中属于施工难度最大的一段,该段全长1259m,不仅比前两段的距离要长,而且在穿越过程中,先是要穿越砾石含量多、粒径大、钙化程度高的350m季节性的砾砂层;然后还要穿越800m长的黄河急流主河槽,由于当时黄河正处于汛期,地下水压大、流沙多、地下情况复杂,施工难度之大是难以想象的。而在这一千多米的穿越过程中,机头和管道方向都很难控制,而从5号井成功到达目的地4号井,管道方向则需要精密的测算。据了解,每顶进一节管道,都需要花费10余个小时,而其中机头的定位方向都需要三个小时的测算。由于套管长,难免造成弯曲,这就使里面本来就小的空间更小了,造成施工难度大。管道局就此邀请专家组织了几次技术研讨会,最终才确定方案。中卫黄河跨越难度很大,主要体现在:(1)跨越采用新的结构形式。中卫黄河跨越采用的多跨桁架结构是目前国内管道跨越同类结构形式中跨度最长的。(2)主汛期河道施工作业风险大。中卫黄河跨越必须在河道施工,施工作业安全要经受黄河主汛期的考验。(3)水下基础灌注桩施工作业。桩基础要嵌入基岩5.4m,跨越点漂石含量较大,卵石层渗透严重,严禁采用爆破手段松动岩石成孔。(4)桁架的制作。就目前国内现有技术而言,如此大跨度钢结构桁架的焊接及检测出现了真空区域。(5)桁架的整体、垂直吊装。如何把长85m、重54t的桁架从地面整体就位在桥墩上,是跨越的重中之重和最大难点。2 穿越长江长江穿越在江苏段南京长江大桥下游40km处,是长江下面通道的首次盾构隧道施工,即利用盾构机直接开挖隧道的方法。长江盾构隧道工程的特点是,穿越地层复杂、一次穿越距离长,地层含水丰富、水压大、工期紧,加上两岸地形平坦,村镇企业多,交通发达,都给施工带来了很大困难。工程全长1992m,隧道内径3.8m。整个工程由出发井、到达井和隧道三个部分组成。其中出发井在长江南岸,井口位于南京市栖霞区靖安镇;到达井在长江北岸,井口位于仪征市青山镇。3 穿越淮河淮河穿越作为西气东输穿越工程的试点工程最早启动。在淮河穿越中,跨度超过1000 m,主要采取水平定向钻施工,采用了美国奥格水平定向钻,由中国石油天然气管道局承担施工任务。该工程创造了大口径(φ1016mm)、长距离(1085m)、大重量(回拖总重量835t)定向钻穿越新纪录。

西气东输建设的主力军——中国石油天然气管道局中国石油天然气管道局始建于1973年,是中国石油天然气集团公司的全资子公司,主要从事长输管道、油气储罐(库)、通信电力、城市燃气等工程建设及运营技术服务业务,是国内唯一、跨国经营的管道工程专业化公司。管道局具有国家建设部颁发的化工石油工程施工总承包特级资质;具有国家商务部颁发的对外经济合作经营资质和进出口资质;具有管道工程勘察、工程设计、工程监理、工程咨询、工程总承包五项甲级,通信工程施工总承包一级,通信专业一级及压力容器制造A1级等资质证书。在西气东输工程建设中,中国石油天然气管道局投入半自动焊、全自动焊接机组50余个及各类配套机组,施工总人数4000多人,设备总数达到4000多台套,承担了70%以上的综合工作量,承担全线勘察和初步设计任务,以及大部分施工图设计;承担27个标段中的14个标段的施工,占总焊接量的50%;承担38条大型江河穿跨越中的32条,占84%;50%的工程监理,63%的无损检测,80%的进口钢管防腐,60%的东段干燥,参与专业之多,承担工程量之大,名列各参建单位榜首。1 管道局在西气东输建设中取得的业绩在工程建设过程中,面对各种技术难题,管道局克服了种种困难,取得了喜人的成就。2003年9月15日,在国家西气东输工程建设领导小组第六次工作会议上,管道局有7个单位被授予“国家西气东输工程先进集体”、25个机班组被授予“国家西气东输管道工程优秀机班组”荣誉称号。同年10月30日管道局以在国家重点工程——西气东输工程中的优异表现,在北京人民大会堂获得中国企业家联合会颁发的28项中国企业新记录,居全国之最。管道局在西气东输中接连创下数个新的记录:(1)第一家在国内大规模地采用全自动焊进行管道施工,并取得了单机组日焊接130道口、一次焊接合格率达100%的全国最新记录。(2)创造下向手工半自动焊接单机组月进度全国记录:直径1016mm管径,组焊1118道焊口,焊接长度13.51km,无损检测一次合格率100%;(3)管道单机组下向手工半自动日焊接记录屡创新高,最终创造的全国记录是:直径1016mm的68道焊口,无损检测一次合格率100%。(4)承建西气东输河南省郑州黄河北岸滩地三次穿越,规格为直径1016×21mm,水平穿越长度为3524.11m,深度为20m,是目前我国水平定向钻大口径穿越距离最长的工程。(5)承建的27标段吴淞江定向穿越工程,穿越长度1156.2m,穿越管线规格为直径1016×26.2mm,施工工期40天,创国内大口径定向钻穿越综合工程规模最大、施工难度最大的新纪录。(6)在西气东输19标段管线施工中,半自动机组从点火开焊到标段施工结束,连续焊接直径1016×17.5mm,698道口,一次焊接合格率100%,创半自动焊单机组的全国新纪录。(7)在西气东输第27标段管道施工中,利用水下沉管法、大型船只、军用浮箱水路运输法、防腐管浮筒漂浮运输法、围堰、架设钢浮桥或贝雷桥等多种方法和顶管工艺进行河塘穿越,在全线第一家完成通球试压工作,X射线一次合格率达98%以上,创国内水网地区大口径(直径1016mm)管道安装质量、速度新纪录。(8)在承建的西气东输工程19标段管线工程中,采用轻型轨道发送钢管,吊链起吊对口组装的施工方法,节约工期近40天,首创国内山区地带大坡度(31度)、大口径(直径1016×17.5mm)管道施工新工艺。(9)2002年在西气东输工程25标段的管道施工中,首次采用浮筒运管、牵引漂管过渠、漂管法布管,连续穿越12个水塘,施工长度887米,施工总工期为25天,比常规施工方法节约工期一个月左右,创沼泽、池塘、水网区域大口径(直径1016mm)管道施工新工艺。(10)管道局防腐工程公司2002年防腐大口径(直径1016mm)长输管道1642km,防腐管一次合格率98%,创国内管道防腐行业年防腐输油气管总长度最高纪录。2 新技术和新工艺的开发和应用西气东输管道距离长、口径大、材质高,围绕工程建设遇到的许多技术难题,管道局共投入1600多万元,开展一系列科研攻关。承担了X70钢焊接、全位置自动焊、单面焊双面成型焊接工艺等研究项目。制定了20多项施工技术标准,指导全线工程建设;应用全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)选线,使靖边—郑州中线方案比原方案缩短76km,南京三江口过长江、新疆南湖戈壁段拉直方案,比原线路缩短130km,大大节约工程造价,降低了施工难度;创新和发明了沙漠、山地、黄土塬和水网等特殊地质条件下的施工工艺和工法。同时在西气东输工程中,管道局针对工程专用、特种设备组织了大规模的科研攻关,这些设备的开发对工程的正常进行起到了十分重要的作用,也为国家节省了大量的外汇。(1)研制了管道全位置自动焊机,并成为管道施工中主要的施工机具。(2)研制了管道坡口整形机,成功地应用在管道施工现场,性能超过进口的坡口整形机。(3)研制了自行式移动焊接车,成为全线施工主力设备。(4)研制了管道内防腐喷涂机,为管道进行内防腐作业。(5)研制了管道内对口器,成功地应用在施工现场。(6)研制了管道外防腐的三层PE防腐线,成功地管道进行外防腐作业。(7)研制了管道弯头防腐作业线,为管道弯头成功地进行了防腐作业,该技术为世界首创。(8)研制了管道热煨弯头设备,成功地为工程批量生产了大量弯头。(9)研制了管道超声波多通道检测设备,水平达国际先进水平,并在西气东输管道施工现场大显身手。这些科研成果,为保证工程质量、提高工程效率和效益发挥了重要作用。在布达佩斯召开的世界管道承包商年会上,管道局作了西气东输工程技术与工艺学术报告,受到世界各国管道承包商的高度赞誉。

工程所用大量工程机械设备吊管机:西气东输工程的吊管机主要采用70t级,主要采购于山东泰安和山推有限,也有部分引进。郭宝山指出,在施工的过程中,国内的吊管机有着良好的表现,使用过程基本没有出现什么问题,与国外的差距很小,特别是70t级及以下吊管机,质量与国外品牌差距越来越小。但是在100t级以及以上的吊管机还存在着一定的差距。冷弯管机:主要采用11°以下冷弯管机,多进口,少量华北油田机械厂生产。电焊机:西气东输管道焊接工程全部采用半自动焊和全自动焊方式,自动焊接工艺如此大规模运用在国内尚属首次。工程约有700~800km采用自动焊,自动焊机中带内焊机的全引进国外品牌,不带内焊机的采用廊坊管道局研究中心研制的自动焊机,效果非常理想;半自动焊机基本上引进美国林肯。据郭处长介绍,工程一次焊接合格率超过97%。土方机械:西气东输管道干线穿越9个省市自治区,初步估算使用钢材174万t,挖填土石3680万m3,土方采取分包形式。由于管道上方离土层不能低于1.2m。而且管道附近得保证有0.2m厚的细土。这就需要大量的挖掘机械、装载机械和推土机来完成填土工作。水平定向钻:郭宝山介绍,西气东输采用定向钻穿越的工程达40多处。空气压缩机:在管道完成对接之后,就得对管道进行加水试压进行检测,达到要求之后就得进行管道干燥,这就需要大量的干燥机、空气压缩机来满足需要。从工程启动到全线动工到实现运营,经过四年多的努力,西气东输工程也于2004年12月30日实现全线正式商业运营。据了解,为了充分发挥西气东输管道的辐射作用,除了建设4000km干道外,还将新建郑州-周口、焦作-新乡-安阳、定远-合肥、南京浦口-六合-仪征-扬州、南京-马鞍山-芜湖、常州-宜兴-湖州-杭州等多条支线,初步估算东输之气将覆盖东部地区8500万户居民生活用气。西气东输管线全部建成后,到2010年预计将向长江中下游地区供气达200亿m3,届时一条4000多公里长的气龙将有力地带动沿线的发展。21世纪初,我国还将筹建中俄输气管道工程,引进俄罗斯的天然气。所有这些管道建设,将使我国出现一个横贯东西、纵穿南北的输气大管网。

西气东输建设的主力军——中石油管道局

中国石油天然气管道局始建于1973年,是中国石油天然气集团公司的全资子公司,主要从事长输管道、油气储罐(库)、通信电力、城市燃气等工程建设及运营技术服务业务,是国内唯一、跨国经营的管道工程专业化公司。管道局具有国家建设部颁发的化工石油工程施工总承包特级资质;具有国家商务部颁发的对外经济合作经营资质和进出口资质;具有管道工程勘察、工程设计、工程监理、工程咨询、工程总承包五项甲级,通信工程施工总承包一级,通信专业一级及压力容器制造A1级等资质证书。在西气东输工程建设中,中国石油天然气管道局投入半自动焊、全自动焊接机组50余个及各类配套机组,施工总人数4000多人,设备总数达到4000多台套,承担了70%以上的综合工作量,承担全线勘察和初步设计任务,以及大部分施工图设计;承担27个标段中的14个标段的施工,占总焊接量的50%;承担38条大型江河穿跨越中的32条,占84%;50%的工程监理,63%的无损检测,80%的进口钢管防腐,60%的东段干燥,参与专业之多,承担工程量之大,名列各参建单位榜首。中国石油天然气管道局始建于1973年,主要从事长输管道、油气储罐(库)、通信电力、城市燃气等工程建设及运营技术服务业务,具有国家建设部颁发的化工石油工程施工总承包特级资质;具有国家商务部颁发的对外经济合作经营资质和进出口资质;具有年设计施工大口径管道4000km、设计安装大型储罐300万m3和设计敷设通信光缆10000km的能力;具拥有国内领先的15万m3储罐设计施工,大中型江河定向钻穿越、盾构,管道高清晰漏磁检测、天然气压缩机技术服务、不停输带压封堵、管道完整性评价等技术和实力。

1管道局在西气东输建设中取得的业绩在工程建设过程中,面对各种技术难题,管道局克服了种种困难,取得了喜人的成就。2003年9月15日,在国家西气东输工程建设领导小组第六次工作会议上,管道局有7个单位被授予“国家西气东输工程先进集体”、25个机班组被授予“国家西气东输管道工程优秀机班组”荣誉称号。同年10月30日管道局以在国家重点工程——西气东输工程中的优异表现,在北京人民大会堂获得中国企业家联合会颁发的28项中国企业新记录,居全国之最。管道局在西气东输中接连创下数个新的记录:(1)第一家在国内大规模地采用全自动焊进行管道施工,并取得了单机组日焊接130道口、一次焊接合格率达100%的全国最新记录。(2)创造下向手工半自动焊接单机组月进度全国记录是:直径1016mm管径,组焊1118道焊口,焊接长度13.51km,无损检测一次合格率100%;(3)管道单机组下向手工半自动日焊接记录屡创新高,最终创造的全国记录是:直径1016mm 68道焊口,无损检测一次合格率100%。(4)承建西气东输河南省郑州黄河北岸滩地三次穿越,规格为直径1016×21mm,水平穿越长度为3524.11m,深度为20m,是目前我国水平定向钻大口径穿越距离最长的工程。(5)承建的27标段吴淞江定向穿越工程,穿越长度1156.2m,穿越管线规格为直径1016×26.2mm,施工工期40天,创国内大口径定向钻穿越综合工程规模最大、施工难度最大的新纪录。(6)在西气东输19标段管线施工中,半自动机组从点火开焊到标段施工结束,连续焊接直径1016×17.5mm,698道口,一次焊接合格率100%,创半自动焊单机组的全国新纪录。(7)在西气东输第27标段管道施工中,利用水下沉管法、大型船只、军用浮箱水路运输法、防腐管浮筒漂浮运输法、围堰、架设钢浮桥或贝雷桥等多种方法和顶管工艺进行河塘穿越,在全线第一家完成通球试压工作,X射线一次合格率达98%以上,创国内水网地区大口径(直径1016毫米)管道安装质量、速度新纪录。(8)在承建的西气东输工程19标段管线工程中,采用轻型轨道发送钢管,吊链起吊对口组装的施工方法,节约工期近40天,首创国内山区地带大坡度(31度)、大口径(直径1016×17.5毫米)管道施工新工艺。(9)2002年在西气东输工程25标段的管道施工中,首次采用浮筒运管、牵引漂管过渠、漂管法布管,连续穿越12个水塘,施工长度887米,施工总工期为25天,比常规施工方法节约工期一个月左右,创沼泽、池塘、水网区域大口径(直径1016mm)管道施工新工艺。(10)管道局防腐工程公司2002年防腐大口径(直径1016mm)长输管道1642km,防腐管一次合格率98%,创国内管道防腐行业年防腐输油气管总长度最高纪录。(11)管道科学研究院研制生产的PPC管道气动内对口器、PFM管端坡口整形机已成功地应用于中国的西气东输工程、苏丹管道工程、利比亚管道工程。

2 新技术和新工艺的开发和应用西气东输管道距离长、口径大、材质高,围绕工程建设遇到的许多技术难题,管道局共投入1600多万元,开展一系列科研攻关。承担了X70钢焊接、全位置自动焊、单面焊双面成型焊接工艺等研究项目。制定了20多项施工技术标准,指导全线工程建设;应用全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)选线,使靖边—郑州中线方案比原方案缩短76公里,南京三江口过长江、新疆南湖戈壁段拉直方案,比原线路缩短130公里,大大节约工程造价,降低了施工难度;创新和发明了沙漠、山地、黄土塬和水网等特殊地质条件下的施工工艺和工法。同时在西气东输工程中,管道局针对工程专用、特种设备组织了大规模的科研攻关,这些设备的开发对工程的正常进行起到了十分重要的作用,也为国家节省了大量的外汇。(1)研制了管道全位置自动焊机,并成为管道施工中主要的施工机具。(2)研制了管道坡口整形机,成功地应用在管道施工现场,性能超过进口的坡口整形机。(3)研制了自行式移动焊接车,成为全线施工主力设备。(4)研制了管道内防腐喷涂机,为管道进行内防腐作业。(5)研制了管道内对口器,成功地应用在施工现场。(6)研制了管道外防腐的三层PE防腐线,成功地管道进行外防腐作业。(7)研制了管道弯头防腐作业线,为管道弯头成功地进行了防腐作业,该技术为世界首创。(8)研制了管道热煨弯头设备,成功地为工程批量生产了大量弯头。(9)研制了管道超声波多通道检测设备,水平达国际先进水平,并在西气东输管道施工现场大显身手。这些科研成果,为保证工程质量、提高工程效率和效益发挥了重要作用。在布达佩斯召开的世界管道承包商年会上,管道局作了西气东输工程技术与工艺学术报告,受到世界各国管道承包商的高度赞誉。

工程所用大量工程机械设备

吊管机:西气东输工程的吊管机主要采用70t级,主要采购于山东泰安和山推有限,也有部分引进。郭宝山指出,在施工的过程中,国内的吊管机有着良好的表现,使用过程基本没有出现什么问题,与国外的差距很小,特别是70t级及以下吊管机,质量与国外品牌差距越来越小。但是在100t级以及以上的吊管机还存在着一定的差距。

冷弯管机:主要采用11°以下冷弯管机,多进口,少量华北油田机械厂生产。

电焊机:西气东输管道焊接工程全部采用半自动焊和全自动焊方式,自动焊接工艺如此大规模运用在国内尚属首次。工程约有700~800km采用自动焊,自动焊机中带内焊机的全引进国外品牌,不带内焊机的采用廊坊管道局研究中心研制的自动焊机,效果非常理想;半自动焊机基本上引进美国林肯。据郭处长介绍,工程一次焊接合格率超过97%。

土方机械:西气东输管道干线穿越9个省市自治区,初步估算使用钢材174万t,挖填土石3680万m3,土方采取分包形式。由于管道上方离土层不能低于1.2m。而且管道附近得保证有0.2m厚的细土。这就需要大量的挖掘机械、装载机械和推土机来完成填土工作。

水平定向钻:郭宝山介绍,西气东输采用定向钻穿越的工程达40多处。

空气压缩机:在管道完成对接之后,就得对管道进行加水试压进行检测,达到要求之后就得进行管道干燥,这就需要大量的干燥机、空气压缩机来满足需要。

从工程启动到全线动工到实现运营,经过四年多的努力,西气东输工程也于2004年12月30日实现全线正式商业运营。据了解,为了充分发挥西气东输管道的辐射作用,除了建设4000km干道外,还将新建郑州-周口、焦作-新乡-安阳、定远-合肥、南京浦口-六合-仪征-扬州、南京-马鞍山-芜湖、常州-宜兴-湖州-杭州等多条支线,初步估算东输之气将覆盖东部地区8500万户居民生活用气。西气东输管线全部建成后,到2010年预计将向长江中下游地区供气达200亿m3,届时一条4000多公里长的气龙将有力地带动沿线的发展。21世纪初,我国还将筹建中俄输气管道工程,引进俄罗斯的天然气。所有这些管道建设,将使我国出现一个横贯东西、纵穿南北的输气大管网。

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