柔性管道中國造

○ 文／吳純忠

柔性管道中國造

○ 文／吳純忠

由我國民營企業(yè)研發(fā)成功的深海油氣柔性管，使我國向深海油氣勘探開發(fā)又邁進(jìn)一大步。

不久前，國家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）關(guān)于柔性海底管道關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目通過了國家科學(xué)技術(shù)部組織的專家技術(shù)鑒定。自此，我國向深海油氣柔性管設(shè)計(jì)制造國產(chǎn)化邁出了可喜的一步。

初探柔性管

隨著海洋開發(fā)領(lǐng)域的不斷加深，海洋柔性管的開發(fā)深度也在隨之加大。上世紀(jì)60年代初，海洋柔性管的鋪設(shè)典型深度是20米。到了21世紀(jì)初，鋪設(shè)水深已能達(dá)到1500-3000米的超深水域。如今海洋柔性管的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，設(shè)計(jì)與開發(fā)也不斷向著超深水方向進(jìn)行。

但是到目前為止，我國海上油田尤其是深海油氣田所用輸油輸氣柔性管道主要依賴國外生產(chǎn)廠家，不僅價(jià)格昂貴，而且隨著時(shí)間的延長，柔性管道在使用過程中一旦出現(xiàn)意外很難得到及時(shí)修復(fù)。即便應(yīng)急采辦，也需要較長時(shí)間才能收貨，將嚴(yán)重影響油田的開發(fā)效率和效益。

為此，科技部在2012年“863計(jì)劃”海洋技術(shù)領(lǐng)域“深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)與裝備”重大項(xiàng)目的立項(xiàng)工作中，把柔性海底管道關(guān)鍵技術(shù)研究作為重大項(xiàng)目之一，并要求務(wù)必在“十二五”末完成。

接下這個(gè)重大項(xiàng)目并向國家立下“軍令狀”的企業(yè)，是一家在淺海柔性管研制方面有著豐富經(jīng)驗(yàn)的科技創(chuàng)新型民營企業(yè)——河北恒安泰油管有限公司。

經(jīng)驗(yàn)得來的背后，曾是一段艱苦的攻關(guān)時(shí)期。

當(dāng)初，在既無資料又無經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下，河北恒安泰只有摸索前進(jìn)。在幾經(jīng)研究、試驗(yàn)、失敗、總結(jié)后，河北恒安泰終于全面掌握了陸上柔性管最前沿的制造技術(shù)。在經(jīng)過多地、不同介質(zhì)的現(xiàn)場應(yīng)用后，2004年通過了有關(guān)機(jī)構(gòu)組織的專家技術(shù)鑒定，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。從此河北恒安泰成為國家柔性復(fù)合管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草單位。伴隨著不斷創(chuàng)新，到2015年底，他們的產(chǎn)品技術(shù)成果已獲國家專利30多項(xiàng)，陸上柔性復(fù)合管已推廣應(yīng)用2.6萬多公里。

隨后，他們又將目光投向淺海海管這一難關(guān)。針對我國海洋油氣開發(fā)，尤其在臨近的渤海灣地區(qū)，急需一種非金屬管材來取代易腐蝕、易結(jié)垢、施工難的鋼制管材。于是河北恒安泰在生產(chǎn)供應(yīng)陸管市場需求的同時(shí)，把目光瞄準(zhǔn)在新的領(lǐng)域——海洋柔性管的研制。

研制海管比陸管更難。開始，研究人員只是聽說海上油氣開發(fā)需要一種海上柔性管，價(jià)格高昂，完全被國外壟斷。但這種油管誰也沒見過，研發(fā)工作無從下手。研究人員到南方沿海地區(qū)了解，但跑了幾天毫無結(jié)果。一天傍晚，該公司幾個(gè)領(lǐng)導(dǎo)沿街蹓達(dá)，在路邊廢品收購站發(fā)現(xiàn)一段兩米多長、形狀怪異的管子，經(jīng)向收購站老板打聽才知道這就是海管。于是經(jīng)過討價(jià)還價(jià)，花7萬元買下了這段舊海管。

雖然花了海價(jià)，但他們感到如獲珍寶。馬上組織科研人員仔細(xì)分析，聯(lián)合高校、科研院所，斥巨資展開海管研究。根據(jù)陸管的研制經(jīng)驗(yàn)，按海管結(jié)構(gòu)，河北恒安泰著手設(shè)計(jì)制造設(shè)備，自制鋼槽，軌道成型。與有關(guān)高校和企業(yè)開展合作，開始纏繞制作海管，但開始并不理想。據(jù)當(dāng)時(shí)參與研制的員工回憶，為了攻下這一難關(guān)，他們放棄了節(jié)假日，有時(shí)甚至24小時(shí)連續(xù)工作。最終研究人員成功開發(fā)出我國自主研發(fā)的海洋柔性管。

●深海柔性海管的研發(fā)突破，為我國深海油氣勘探開發(fā)增添了一把利器。

從2006年到2010年研制出第一根海管，河北恒安泰用了5年時(shí)間，花去數(shù)千萬元的資金。這筆研發(fā)資金相當(dāng)于該企業(yè)每年產(chǎn)值的10%以上。除了員工工資獎(jiǎng)金和愛心基金外，公司把剩下的錢大部分用在新產(chǎn)品開發(fā)上。經(jīng)中國石油管材研究院試驗(yàn)分析后認(rèn)為，河北恒安泰研制的海管完全符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。隨后，他們靠自己設(shè)計(jì)、制造，承擔(dān)起渤海灣地區(qū)兩個(gè)研究項(xiàng)目，并取得成功。

再次實(shí)現(xiàn)“零”的突破

正當(dāng)河北恒安泰淺海柔性管研制初獲成功并在不斷總結(jié)完善時(shí)，2012年恰逢國家科技部“863”重大技術(shù)項(xiàng)目立項(xiàng)，由于該公司在柔性管領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)科技部研究被列在深海海管項(xiàng)目的首列。

接受任務(wù)后，河北恒安泰科研人員根據(jù)深海的海況及技術(shù)要求，按海管功能類型，分別進(jìn)行了柔性立管總體技術(shù)設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、制造技術(shù)等子課題研究，自主完成了柔性立管開發(fā)設(shè)計(jì)分析、立管工程制造樣機(jī)、附屬構(gòu)件、制造設(shè)備等。在柔性海底管道鋪管關(guān)鍵技術(shù)研究方面，總體方案設(shè)計(jì)、管線各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、附屬構(gòu)件及主要制造設(shè)備，均按任務(wù)書要求如期完成，并申報(bào)國家專利3項(xiàng)，其中發(fā)明專利2項(xiàng)。早在2014年初即順利通過了國家高科技項(xiàng)目的中期檢查評(píng)審。

實(shí)踐是檢驗(yàn)一切研究成果的最佳方式。為此，河北恒安泰爭分奪秒，精心組織，2015年，在浙江舟山海洋產(chǎn)業(yè)集聚地用自己研究的新技術(shù)制造出我國首條單根總長3800米、直徑6英寸、總重220多噸的柔性海管，并迅速將首批生產(chǎn)出的13公里深海管運(yùn)送到我國南海水域使用。

令人鼓舞的是，應(yīng)用現(xiàn)場不斷傳來好消息。首先是國產(chǎn)海管的經(jīng)濟(jì)性，一般鋼制管材安裝13公里用3條鋪管船至少需要鋪設(shè)30天時(shí)間，而用同樣的鋪管船來鋪13公里國產(chǎn)柔性管僅用3天。按鋪管船每天施工費(fèi)用100萬元計(jì)，可節(jié)省2700萬元。同類型國產(chǎn)管的費(fèi)用僅為進(jìn)口管的一半。其次是性能優(yōu)，質(zhì)量靠得住，從鋪設(shè)至今半年多時(shí)間，國產(chǎn)管運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)均正常。

創(chuàng)新永遠(yuǎn)在路上

盡管成功攻克淺海管，取得研制深海管的豐碩成果，河北恒安泰并不滿足：“我們在深海海管的研究方面僅僅是剛剛起步，今后的路更難更長。未來將持續(xù)開展創(chuàng)新研究工作，邁出新的步子。”

據(jù)了解，該公司經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)，已成立院士工作站，并與中國石油管材研究院、西北大學(xué)、四川大學(xué)、北京化工大學(xué)等成立管材技術(shù)研究中心，為下一步技術(shù)創(chuàng)新積累大批人才資源。除此之外，在北京、上海、休斯敦還建立了三個(gè)外部研發(fā)中心，成為我國在這一專業(yè)領(lǐng)域最大的一體化企業(yè)。

雖然初步的任務(wù)完成了，但在深海海管領(lǐng)域仍有大量的課題需要深入研究。首先是在海況適應(yīng)上。我國有300多萬平方公里海域。海水深度從幾十米到幾千米，海況不同對海管的要求也不同。尤其在我國東海、南海每年都受到多場臺(tái)風(fēng)的襲擊，海浪、海流對鉆井立管都有嚴(yán)重影響，如何讓海管的抗壓、抗拉、抗擺適應(yīng)環(huán)境的要求仍需深入研究。

“我國雖然在深海海管研制方面起步較晚，但我們有決心后來居上，趕上或超過世界同類產(chǎn)品的水平?！袊圃臁纳詈：９苓M(jìn)軍國際市場指日可待。”該公司領(lǐng)導(dǎo)在接受媒體采訪時(shí)表示。

本文圖片均由吳公晨提供

責(zé)任編輯：趙 雪

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