○ 文／吳純忠

柔性管道中國(guó)造

○ 文／吳純忠

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

不久前，國(guó)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(guó)家科學(xué)技術(shù)部組織的專家技術(shù)鑒定。自此，我國(guó)向深海油氣柔性管設(shè)計(jì)制造國(guó)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(guó)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(guó)外生產(chǎn)廠家，不僅價(jià)格昂貴，而且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，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(zhǎng)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(guó)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(yíng)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(chǎng)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(guó)內(nèi)空白。從此河北恒安泰成為國(guó)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(guó)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(duì)我國(guó)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(chǎng)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(guó)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(zhǎng)、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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(zhēng)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(guó)首條單根總長(zhǎng)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(guó)南海水域使用。

令人鼓舞的是，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)不斷傳來好消息。首先是國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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?cè)谏詈：９艿难芯糠矫鎯H僅是剛剛起步，今后的路更難更長(zhǎng)。未來將持續(xù)開展創(chuàng)新研究工作，邁出新的步子?！?/p>

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(guó)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(guó)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(guó)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(duì)海管的要求也不同。尤其在我國(guó)東海、南海每年都受到多場(chǎng)臺(tái)風(fēng)的襲擊，海浪、海流對(duì)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(guó)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。‘中國(guó)制造’的深海海管進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)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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