航天航材公司打造油气运输安全通道

文章来源:中国航天报 发布时间:2014-03-28

前不久,中国航天科技集团公司四院西安向阳航天材料股份有限公司(简称航材公司)接到中海油的中标通知书,成功中标了中海油平北黄岩油气田群开发项目。

这是继中海油崖城、番禺项目后,双金属复合管产品收获的又一单大合同,标志着双金属复合管在海洋高含二氧化碳天然气集输管道中全面推广应用,成为海底油气输送管道国产化的放心产品。

依用户需求挖掘市场

据中国防腐蚀协会公布的数据显示,我国每年因为腐蚀造成的损失占到国民经济总值的4%。腐蚀也是影响油气管道安全的重要因素,国外设计中通常把管道防腐作为重要指标放在首位。

按照传统的防腐做法,普通的碳钢管依靠增加管壁厚度,留出一定的腐蚀余量。另外一种做法是,在普通钢管使用过程中加入一种缓蚀剂。但是由于输送的油气来源广,成分各不同,腐蚀程度预估偏差大,因此,用传统的防腐方法,管道的安全难以有效掌控。

管道输送中普通碳钢管易腐蚀,而不锈钢管等耐蚀合金管虽具有较好的耐腐蚀性能,但价格高昂。有没有一种两全其美的方法,让管道具有双重的优势,而价格又能让人接受呢?

油田用户提出,如果能在管柱内壁贴加一层薄的不锈钢层,会解决防腐问题并克服其他方案的不足。航材公司负责航天技术推广应用的张燕飞立刻意识到这是一个跨学科、跨行业、具有创新性的技术挑战。

在他的带领下,科研技术人员刻苦攻关,充分利用航天专有技术,结合油田的要求,创造性地选择了固体含能材料爆燃加衬技术路线及方案,在很短的时间内完成了第一批内衬304不锈钢的双金属复合管柱,并在胜利油田进行了井下试验。

通过一年多的运行检测,该产品的防腐性能和实用性远远超过了其他同类产品,受到油田用户的高度赞赏和好评,也拉开了双金属复合管国产化的序幕。

双金属复合管产品集耐蚀合金材料和普通碳钢管于一体,它具有价格合理、耐腐蚀、耐高温、耐高压的良好性能,有效解决了困扰普通碳钢金属管道腐蚀的技术难题,填补了我国在该项技术领域的空白,开启了航天技术产品在石油天然气行业、化工行业、电力与环保行业、市政建筑行业等领域推广应用的新征程。

正是国内石油天然气开发的巨大市场,牵引着复合管从诞生到不断壮大。

如今,航材公司已经发展成为年产值突破5亿元、拥有完全自主知识产权、专有核心技术,集研发、生产、测试、技术服务于一体的大型生产企业。其产品遍布中石油、中石化和中海油等国内三大石油公司的各个油气田,为企业和社会创造了巨大的经济效益和社会效益。

持续创新才是硬道理

四院拥有完备的固体动力技术研发条件,拥有国防科技重点试验室等重要的研发力量。双金属复合管产品运用的爆燃加衬技术正是源于航天固体动力技术,具有原始创新的特点。

随着战略性资源的区域性调整,以西气东输为代表的国家重点工程全面展开,陆地用石油天然气传输管道口径也随之增加,常规的在线制管技术已经无法满足要求。航材公司不断进行技术创新,针对大口径双金属复合管研制了新型专用焊接设备,解决了大口径复合管的生产工艺难题;针对高含硫气田的不断开发,完成825、625内衬管焊接。

双金属复合管的对接焊技术一度制约了其大面积推广使用,为了提高衬管焊接质量,航材公司首次将实时成像技术运用于衬管直焊缝探伤。

随着中海油管端堆焊双金属复合管质量要求越来越严格,航材公司突破以往的堆焊技术,创造性地采用全自动新型堆焊技术,大大提高了管端堆焊的质量,还首次采用三重探伤方法对管端堆焊进行探伤,进一步保证了管端堆焊的质量。

目前,双金属复合管拥有38项国家专利;海洋油气开采用新型耐腐蚀金属复合管道荣获了“国家战略性创新产品”的称号;该产品技术带头人张燕飞获得2012年度集团公司航天创新奖。在技术创新的推动下,该公司创造了多个国内第一,并成为国内规模最大、品种最齐全的复合管生产基地,已成为国内工业用双金属复合管行业内的“领军者”。

客户与自身的价值双提升

面向陆地和海洋油气资源输送的重大需求,双金属复合防腐管道使用机械性能优良、可焊性强的碳素钢、合金钢等价格经济的材料,内衬材料使用不锈钢、钛合金等耐蚀材料。

两者的有机结合既能满足特殊环境对于管道机械性能、耐蚀性能的要求,比采用传统技术防腐寿命高出4倍到6倍,同时又大大节约了镍、钛、镁等贵金属的使用,降低了制造成本和资源消耗,具有极高的性价比。

高性价比的产品自然不缺少市场。2005年,国内第一条采用双金属复合管的天然气集输管线在塔里木油田牙哈作业区投入使用,由此,航材公司的产品从应用在中低压的输水管道拓展到应用在高压天然气集输管网。截至目前,国内在用的天然气集输复合管线90%以上的产品都由航材公司生产。

我国海底管线制造与铺设技术一直依赖国外,实现深水管线复合管材国产化,可大大减少海洋管线投资成本,但海洋石油投资高、技术含量高、风险高,进入这块市场面临着很高的技术门槛和较大的风险压力。

航天人不畏艰险,瞄准最具技术难度的海底管线研制。该公司在2010年中海油崖城项目国际招标中力挫国外多家对手,得到了国内第一条双金属复合管海底管线的产品订单,标志着双金属复合管项目由陆路转变应用到海洋领域。最重要的是,此举打破了国外企业的垄断,开创了中国海油市场使用国产双金属复合管的先河。

从提供产品到提供服务,从单一销售产品到提供全套产品、设备、施工集成服务,航材公司把为客户创造价值作为努力方向。

在中海油崖城项目中,该公司不仅提供了22公里长的合格产品,还提供了先进的焊接设备和技术服务,缩短工期20天,综合返修率低于1.4%,为中海油节约施工费用6000余万元。此举标志着该公司完成了从产品供货商向产品、技术系统集成服务商的“华丽转身”。

在为客户创造价值的同时,该公司自身价值也得到了提升。2012年,航材公司在番禺深海项目的国际招标中,又获得了产品供货和海上技术服务的合同,两种规格管径产品合同金额过亿元,巩固了双金属复合管产品在海底油气输送管道市场的地位。此后,该公司又一举中标我国拟开工建设的两个大型储气库工程的所有输气管线,新签订单近两亿元。

同时,针对国内外市场未来需求,该公司加强产能建设,其在西安国家民用航天产业基地的高性能双金属复合管产业化项目也正在加快建设中。

在巩固国内市场的同时,该公司把目标瞄准了国际市场,针对重点海外市场的特点,积极熟悉市场准入原则,加快产品更新换代,积极参与竞争,集中力量进入,带动全院民用产业走向国际大舞台。(荣元昭)