油氣管道設備國產化研制進展

中國石油在油氣管道設備國產化方面開展了大量卓有成效的工作，以“重大項目”的形式陸續組織相關單位開展了設備國產化的研制和應用工作。管線鋼管及   氣管道3大件取得重大突破[7]，并已規模應用。輸油泵、關鍵閥門、執行機構、流量計等設備研制與應用正在開展，已經取得階段性成果。

一、管線鋼管新產品

在國內實現了X80管線鋼管新產品的國產化，基于自主創新的管線鋼斷裂控制、材料分析和   焊接成型制管技術，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類新產品，為   節約投資上百億元。配套了國產自動焊、半自動焊、超聲波相控陣檢測等規模化施工裝備與施工技術，大幅提高了管道焊接敷設施工能力、建設效率和工程質量。

二、大型   氣管道三大件關鍵設備

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

突破。另外，3臺燃驅機組（2臺產品一、1臺產品二）將在西氣東輸三線煙墩站推廣應用。   批30臺高壓大口徑全焊接球閥研制成功。按照制定的新產品技術標準，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品通過出廠鑒定（1英寸=25.4毫米，1磅=0.45千克）。目前，國產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用，累計應用數量達176臺。

三、輸油泵、關鍵閥門、執行機構、流量計等設備中國石油   氣股份公司2013年設立重大科技專項“油氣管道關鍵設備國產化”，開展了輸油泵、關鍵閥門、執行機構、流量計等5大類16種管道設備國產化工作。

（1）國產化管道輸油泵

結構特點：國產化管道輸油泵為臥式單級雙吸水平中開結構（API610BB1），配徑向導葉，能夠通過   換葉輪和導葉實現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。設計參數：設計壓力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、統一測試的新思路。

2014年6月13―19日，將3家企業的國產化輸油泵在一測試平臺進行性能測試，由   工業泵監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，中國機械工業聯合會和中國石油集團公司在北京組織2500kW級國產化輸油泵機組出廠鑒定，國產化輸油泵順利通過鑒定。2014年9月，慶鐵四線林源站、新廟站、農安站、梨樹站的6臺國產化輸油泵投產一次成功，至今運行穩定，各項指標正常。

（2）國產化關鍵閥門

國產化閥門包括56″球閥、調壓裝置關鍵閥門、強制密封球閥、壓力平衡式旋塞閥、軸流式止回閥、調節閥、氮氣式泄壓閥。

主要創新點：

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

（2）輸氣管道壓力平衡式旋塞閥優化旋塞密封結構，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；采用自主設計的旋內部壓力平衡泄壓閥，可避免介質中的顆粒雜質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合密封結構；閥桿襯套采用處理工藝，閥瓣采用防轉、防脫離、雙導向支撐技術。

（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；優化閥桿導向結構，提高了閥桿強度和剛性；閥桿與閥體間設置定位套，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閥座，并采用組合式緩沖結構；活塞體采用防劃傷密封機構及耐蝕、低摩阻處理技術；控制系統采用雙回路柜式一體化結構。

（6）輸油管道套筒式調節閥閥芯、閥座采用主副雙密封結構，閥芯、閥桿采用雙導向結構，閥內件采用防轉結構，閥芯采用直壓自動對中結構。

2014年3月29―31日、7月11―14日、11月20―21日，中國機械工業聯合會和中國石油集團公司分3批對國產化閥門相關產品（除56″球閥外）進行了鑒定。國產化調節閥和泄壓閥在慶鐵四線投入工業試運行，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性試驗，調壓裝置關鍵閥門在西氣東輸二線洛陽分輸站等站場進行工業性試驗，相關國產化閥門各項指標均符合要求。