管道内涂技术在西气东输工程中的应用

1、管道内涂技术在西气东输工程中的应用1.西气东输工程的建义随着我国经济的发展，以煤炭为主的能源消费结构造成的环境污染十分严重， 大量燃煤使SO2 NOxffi尘和CO2非放量逐年增加，一些地区酸雨危害日趋严重，大 气环境不断恶化.给人民生活造成很大影响。我国SO2排放量已经超过美国，为世界第一；CO2排放量仅次于美国，为世界第二。改善能源结构.加大环境治理力度， 减少燃煤对环境的不利影响，开发利用优质能源任务十分迫切。1 / C 1r 产、为了实现经济的可持续发展，同家已确定把开发利用天然气作为优化能源消 广r I 3/ L 一一个费结构、改善大气环境的一项重要举措，并拟将天然气长输管道列入国家

2、重点基础 设施建设项目。我国天然气资源主要分布在中西部地区，天然气利用市场主要集中在东部及 沿海地区，四气东输管道工程是将我国新疆塔里木和陕甘宁气田的天然气通过管道 输往急需清洁能源的东部地区，能够满足东部地区对天然气能源的迫切需要。 同时, 西气东输工程的实施可以使天然气资源得到充分利用，大幅度地提高我国天然气的 利用水平。西气东输工程通过建设横跨我国东西部的输气管道，把西部地区的天然气送 到东部地区，实现资源供给与市场需求的衔接，把西部地区丰富的地下资源变为实 实在在的经济收益。同时，管道线路途经的 10个省（区）市，其中有4个省（区）属西 部，气田勘探开发投资的全部、管道建设里程的66%

3、都在西部地区，这对西部地区特别是新疆地区经济发展带来了良好的发展机遇。 y I作为连接我国东西部的能源纽带，西气东输管道工程的建设还可以扩大内需， 增加就业机会，促进经济发展，符合国务院关于进一步加大投入，加快基础设施建 设的决策。-?.：Z 1P产、，I J1综上所述，西气东输工程是造福沿线人民的幸福工程，在实施西部大开发战 一4. 二 一 2略、加快新疆地区经济发展、拉动国民经济增长、调整我国能源结构和充分利用天 然气资源等方面不但有着重要的经济意义，而且还有着深远的政治意义，是一个东 中西部三赢的方案。1西气东输管道工程概况西气东输管道横贯我国东西，起点是新疆塔里木的轮南，终点是上海市西

4、郊 的白鹤镇。管道自西向东途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、 浙江和上海市等10个省（区）市。管道干线全长约3900km设计输量120X 108mya, 设计压力10. 0MPa管彳全为1016mm全线采用带减阻内涂层的 X70管道输送用管： 一级地区采用国产螺旋焊管，二、三、四级地区采用直缝埋弧焊管。管道穿跨越长江1次、黄河3次、淮河1次，其它大型河流8次，建设陆上隧道16条。沿管道建设施工道路1105km输气干线轮南一立!边段线路长约 2363kni靖边一上海段线路长约 1537km2站场通过工艺系统优化设计，确定了 1. 41. 5压比输送方案。同时为保证管 道系统安全

5、可靠运行，压气站均采用机组备用的运行方式。全线共设10座压气站，其中电机驱动压缩机站 4座：山丹、中卫、蒲县和I）郑州压气站，燃气轮机驱动压缩机站6座：轮南首站、四道班压气站、哈密压气站、 红柳压气站、玉门压气站、靖边压气站。I I I I按管道输送、分配天然气的要求，全线共设工艺站场35座，包括10座压缩机站，13座分箱站、4座分输清管站、1座末站、8座独立清管站及139座线路截断 阀室。各压气站（哈密、红柳压气站为无人站）和分输站按有人值守，无人操作设计。 阴极保护站与工艺站场或阀室合建。1. 3防腐西气东输管道工程输气干线管道外防腐层采用性能价格比好的三层PE外防腐层。一般地段采用普通级

6、，对特大型、大型河流穿越段、定向钻方式的中型河流穿越、隧道穿越及带钢筋混凝土套管穿越等级公路段等特殊重要地段采用加强级三层PE对各压缩机站出口的管段，即从出口处起 50km管段，采用最高设计温度为70c的耐高温型三层PE防腐管。1. 4工程建设总体安排第一阶段：2003年9月完成靖边一上梅段管道及相应配套工程，2003年12月完成投产工作，2004年1月1日正式向上海进行商业供气。第二阶段：2004年12月完成轮南一靖边段管道及相应配套工程，2005年4I -_一 )月将塔里木天然气输送到上海。 形成日供气2300X 104m3年供气80X 108m3的生产 能力。 - L-I1 I! | I

7、 I第三阶段：2006年12月按照供气要求，陆续完成压气站和储气库的建设。2008年形成日供气3500X 104m3年供气120X 108m3的生产能力。2,减阻内涂技术的应用内涂技术最早主要应用于水管道，以确保获得高纯度的水，或用于气体管道, 以期最大限度提高输送能力。后来发现，内覆盖层不仅可以有效地防止管道内腐蚀，而且还是提高输量的有效手段，对于干线输气管道尤为显着。因此， 20世纪60年代 以来，以减阻为目的内涂技术有了更快的发展。目前，西方工业发达国家都已普遍 使用了减阻内涂技术。油气管道最早使用内覆盖层是在1940年美国西德克萨斯州使用酚醛树脂对酸性原油油井套管进行内涂作业；1947

8、1948年，内涂技术第一次应用于含硫原油 管道和含硫天然气管道；1953年，内涂层首次在美国一条直径为508mm勺天然气管道上投入使用。 | -/ X y：，Z X1|一 Ji美国于1955年第一次采用胺固化环氧树脂覆盖层材料对长距离输气管道进 I二 一一 3 A 一-4 二 工二行内涂覆作业。此后，在世界范围内应用减阻内涂的着名干线输气管道的典型例子 不胜枚举。如1973年1983年间修建的阿尔及利亚至意大利穿越地中海输气管道， 陆上管道直径1220mm 19841990年英国北晦长达1746km天然气管道采用了减阻 内涂技术。挪威至比利时的全长 810km,管径996mm输气压力16MPa

9、fi勺Zeepipe天 然气管道采用内涂覆4060 pm厚的环氧树腊层。2000年10月竣工的从加拿大到美 国的ALLIANC或然气管道系统，干线全长 2998km管径914/1067mm采用高压输 送气，其内壁喷涂了 50 pm厚的双组分液体环氧树脂，固化成膜后作为减阻内覆盖加拿大和德国所有新修建的大口径输气管道均在管道内壁喷涂环氧基涂料, 以降低气体输送时的磨阻。由于该内覆盖层的作用主要不是为了仿腐，因此覆盖层 厚度仅为几十微米，其费用也仅为 FBE涂层的？?喷涂内覆盖层后可降低气体输送时 的磨阻7%14%,对于大口径长距离输气管道可产生较好的经济效益。在国内，内覆盖层技术已开发多年，主要

10、应用于油气田腐蚀性介质的集输管 道和注水管道上，用于防腐蚀的目的。国内的航油管道，由于对介质的纯度要求， 也要采用内涂覆。此项技术的应用，延长了管道的寿命，为石油开发和生产提供了 保障，取得了显着的经济效益。1 / CX X西气东输工程启动之初，项目经理部委托牛国石油天然气管道工程有限公司， 对天然气管道减阻内涂技术进行研究，在 2000年11月项目经理部在廊坊召开了一 次天然气管道减阻内涂技术研讨会，会上世界着名大的内涂公司、内涂设备生产公 司和内涂涂料生产商均参加。课题组在完成减阻内涂技术研究的基础上，还为西气 东输编制了非腐蚀性气体输送管道内覆盖层推荐作法 ）和西气东输管道内壁减阻 覆盖

11、层补充技术条件两部标准。此项研究通过对管道在进行内涂前后管内壁粗糙 度的参数改变而进行的工艺计算比较，对管道采用内覆盖层进行可行性分析，对国 内外内覆盖层施工艺进行研究，从理论上证实了对管道采用减阻内涂后因管道水力 磨阻系数的降低，对提高管输能力，减少投资费用所起到重要作用，这对于设计方 案的确定提供了依据，并填补了国内减阻内涂技术标准的空白。管道内覆盖层减阻 技术的研究，通过了由专家组成的验收组的评审验收，提交了成果报告，研究结果 也都直接运用到了工程的设计之中。目前，国外的减阻内涂已经实现标准化，采用的标准主要有:AP15L2, GBE/CM1, GB&CM降（详见附录）。在减阻内涂领域，国外有一批专业化施工公司，设备精良，自动化程度高， y I如BrederoPrice公司，在北美做天然气管道内涂作业已有 40年历史。英国的E. WOOD涂料公司生产的内涂涂料在工程上应用已超过