油氣管道設(shè)備國產(chǎn)化研制進展

中國石油在油氣管道設(shè)備國產(chǎn)化方面開展了大量卓有成效的工作，以“重大項目”的形式陸續(xù)組織相關(guān)單位開展了設(shè)備國產(chǎn)化的研制和應(yīng)用工作。管線鋼管及   氣管道3大件取得重大突破[7]，并已規(guī)模應(yīng)用。輸油泵、關(guān)鍵閥門、執(zhí)行機構(gòu)、流量計等設(shè)備研制與應(yīng)用正在開展，已經(jīng)取得階段性成果。

一、管線鋼管新產(chǎn)品

在國內(nèi)實現(xiàn)了X80管線鋼管新產(chǎn)品的國產(chǎn)化，基于自主創(chuàng)新的管線鋼斷裂控制、材料分析和   焊接成型制管技術(shù)，出直徑1219mm螺旋焊管、直縫焊管、熱煨彎管、熱拔三通管件、焊絲焊劑等5類新產(chǎn)品，為   節(jié)約投資上百億元。配套了國產(chǎn)自動焊、半自動焊、超聲波相控陣檢測等規(guī)模化施工裝備與施工技術(shù)，大幅提高了管道焊接敷設(shè)施工能力、建設(shè)效率和工程質(zhì)量。

二、大型   氣管道三大件關(guān)鍵設(shè)備

   臺（套）國產(chǎn)20MW級電驅(qū)壓縮機組研制成功，通過   能源局組織的鑒定，技術(shù)性能指標(biāo)達到設(shè)計要求。目前，   批2臺（套）電驅(qū)壓縮機組已運抵西二線高陵站和黃陂站，實施工業(yè)性試驗。2012年11月15日，   臺（套）國產(chǎn)20MW級電驅(qū)壓縮機組在高陵站投產(chǎn)，并成功通過4000h工業(yè)性運行考核。按照要求完成國產(chǎn)20MW級電驅(qū)壓縮機組工業(yè)性試驗，并于2014年12月8日通過   能源局組織的20MW級高速直聯(lián)變頻電驅(qū)壓縮機組新產(chǎn)品工業(yè)應(yīng)用鑒定。目前，國產(chǎn)化電驅(qū)壓縮機組已在西氣東輸二線、西氣東輸三線西段規(guī)模應(yīng)用20余臺，并將在西氣東輸三線東段和中段進一步擴大應(yīng)用范圍。   臺（套）30MW級燃驅(qū)壓縮機組研制取得重大

突破。另外，3臺燃驅(qū)機組（2臺產(chǎn)品一、1臺產(chǎn)品二）將在西氣東輸三線煙墩站推廣應(yīng)用。   批30臺高壓大口徑全焊接球閥研制成功。按照制定的新產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制的   批15臺40英寸600磅級、12臺48英寸600磅級以及3臺48英寸900磅級，共計30臺高壓大口徑全焊接球閥新產(chǎn)品通過出廠鑒定（1英寸=25.4毫米，1磅=0.45千克）。目前，國產(chǎn)40/48英寸高壓大口徑全焊接球閥在西氣東輸三線等管道推廣應(yīng)用，累計應(yīng)用數(shù)量達176臺。

三、輸油泵、關(guān)鍵閥門、執(zhí)行機構(gòu)、流量計等設(shè)備中國石油   氣股份公司2013年設(shè)立重大科技專項“油氣管道關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化”，開展了輸油泵、關(guān)鍵閥門、執(zhí)行機構(gòu)、流量計等5大類16種管道設(shè)備國產(chǎn)化工作。

（1）國產(chǎn)化管道輸油泵

結(jié)構(gòu)特點：國產(chǎn)化管道輸油泵為臥式單級雙吸水平中開結(jié)構(gòu)（API610BB1），配徑向?qū)~，能夠通過   換葉輪和導(dǎo)葉實現(xiàn)同一殼體兩個額定工況功能，采用滾動軸承支撐和集裝式機械密封。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計壓力10MPa，功率等級2500kW，額定流量3100m3/h，額定揚程210m、220m和230m。主要創(chuàng)新點：了   水力新模型，采用了3D打印、鑄造、整體銑制等新工藝，利用了CFD計算軟件、逆向工程新方法，使用了自潤滑硬度梯度新材料，提出了分開制造、統(tǒng)一測試的新思路。

2014年6月13―19日，將3家企業(yè)的國產(chǎn)化輸油泵在一測試平臺進行性能測試，由   工業(yè)泵監(jiān)督檢驗中心實施第三方見證，額定點效率達到90％（水效）。2014年7月7日，中國機械工業(yè)聯(lián)合會和中國石油集團公司在北京組織2500kW級國產(chǎn)化輸油泵機組出廠鑒定，國產(chǎn)化輸油泵順利通過鑒定。2014年9月，慶鐵四線林源站、新廟站、農(nóng)安站、梨樹站的6臺國產(chǎn)化輸油泵投產(chǎn)一次成功，至今運行穩(wěn)定，各項指標(biāo)正常。

（2）國產(chǎn)化關(guān)鍵閥門

國產(chǎn)化閥門包括56″球閥、調(diào)壓裝置關(guān)鍵閥門、強制密封球閥、壓力平衡式旋塞閥、軸流式止回閥、調(diào)節(jié)閥、氮氣式泄壓閥。

主要創(chuàng)新點：

（1）輸氣管道調(diào)壓裝置   切斷閥采用旋啟式自對中密封翻板機構(gòu)，實現(xiàn)自對中密封功能，在0.1～12MPa工作壓力區(qū)間達到零泄漏。采用集成超壓、欠壓、手動、遠程控制于一體的   閥指揮器；監(jiān)控調(diào)壓閥采用承壓的鋼制活塞代替易損的橡膠膜片結(jié)構(gòu)；研制了耐冰堵型指揮器；工作調(diào)壓閥采用45°斜齒齒條嚙合型的閥桿、推桿傳動機構(gòu)，提高機械傳動效率和閥門調(diào)節(jié)精度；中腔閥桿采用雙密封結(jié)構(gòu)。

（2）輸氣管道壓力平衡式旋塞閥優(yōu)化旋塞密封結(jié)構(gòu)，減少開啟扭矩；旋塞表面采用專有的處理工藝，提高其性、耐沖刷性和自潤滑性；采用自主設(shè)計的旋內(nèi)部壓力平衡泄壓閥，可避免介質(zhì)中的顆粒雜質(zhì)進入閥體上腔及超壓。

（3）輸氣管道軸流式止回閥采用可提高密封性及緩沖作用的活塞式復(fù)合密封結(jié)構(gòu)；閥桿襯套采用處理工藝，閥瓣采用防轉(zhuǎn)、防脫離、雙導(dǎo)向支撐技術(shù)。

（4）輸氣管道軌道式強制密封閥采用金屬硬密封閥座，具有在線檢漏功能；優(yōu)化閥桿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，提高了閥桿強度和剛性；閥桿與閥體間設(shè)置定位套，定位套與閥桿表面采用不同的硬化處理，提高抗表面擠壓力。

（5）輸油管道氮氣式泄壓閥采用窄密封面帶保護環(huán)閥座，并采用組合式緩沖結(jié)構(gòu)；活塞體采用防劃傷密封機構(gòu)及耐蝕、低摩阻處理技術(shù)；控制系統(tǒng)采用雙回路柜式一體化結(jié)構(gòu)。

（6）輸油管道套筒式調(diào)節(jié)閥閥芯、閥座采用主副雙密封結(jié)構(gòu)，閥芯、閥桿采用雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，閥內(nèi)件采用防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，閥芯采用直壓自動對中結(jié)構(gòu)。

2014年3月29―31日、7月11―14日、11月20―21日，中國機械工業(yè)聯(lián)合會和中國石油集團公司分3批對國產(chǎn)化閥門相關(guān)產(chǎn)品（除56″球閥外）進行了鑒定。國產(chǎn)化調(diào)節(jié)閥和泄壓閥在慶鐵四線投入工業(yè)試運行，強制密封球閥、壓力平衡式旋塞閥、軸流式止回閥在閥門試驗場進行工業(yè)性試驗，調(diào)壓裝置關(guān)鍵閥門在西氣東輸二線洛陽分輸站等站場進行工業(yè)性試驗，相關(guān)國產(chǎn)化閥門各項指標(biāo)均符合要求。