王振聲 董紅軍陳朋超 王禹欽 馬江濤

（中國(guó)石油管道公司）

中美貿(mào)易摩擦自2018年3月爆發(fā)，已經(jīng)持續(xù)了20多個(gè)月。以中興和華為事件為標(biāo)志，美國(guó)等西方國(guó)家限制中國(guó)高新技術(shù)發(fā)展的“卡脖子”戰(zhàn)略昭然若揭。在科技領(lǐng)域，“卡脖子”成為一個(gè)高頻詞，從國(guó)家到地方，從央企到民企，兩年來(lái)都在呼吁以破解“卡脖子”技術(shù)為契機(jī)，推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)水平和自主創(chuàng)新能力再上一個(gè)新臺(tái)階。習(xí)近平總書記在多個(gè)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新的重要性，多次提到要掌握核心技術(shù)，指出核心技術(shù)受制于人是最大的隱患，而核心技術(shù)靠化緣是要不來(lái)的，只有自力更生。要建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)，就必須在關(guān)鍵領(lǐng)域、卡脖子的地方狠下功夫[1]。

為應(yīng)對(duì)中美經(jīng)貿(mào)摩擦可能出現(xiàn)的極端情況，中國(guó)石油管道公司（簡(jiǎn)稱管道公司）組織開(kāi)展了“卡脖子”技術(shù)和設(shè)備的調(diào)研，評(píng)估美國(guó)一旦實(shí)施技術(shù)封鎖可能造成的影響，制定了分級(jí)解鎖銷項(xiàng)措施，將在近期及“十四五”科技發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)部署實(shí)施，加強(qiáng)自主創(chuàng)新力度，加速實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)與裝備國(guó)產(chǎn)化。

1 管輸企業(yè)自主創(chuàng)新現(xiàn)狀

1.1 關(guān)鍵裝備研制取得重大突破，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn) 化替代

依托中國(guó)石油“西氣東輸二線工程關(guān)鍵技術(shù)研究”“油氣管道關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化”“第三代大輸量天然氣管道工程關(guān)鍵技術(shù)研究”等重大專項(xiàng)，管道公司組織完成了高強(qiáng)度管線鋼管、壓縮機(jī)組、輸油泵、大口徑閥門等關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化研制，主要技術(shù)性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并在西氣東輸二線、陜京四線、慶鐵雙線等工程中得到了規(guī)?；瘧?yīng)用。特別是應(yīng)用于中俄東線天然氣管道的X80、OD1422mm管材管件、核心控制系統(tǒng)、20MW級(jí)電驅(qū)壓縮機(jī)組、1422.4mm（56in）全焊接球閥、609.6mm（24i n）干線調(diào)壓裝置，性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)[2-3]。

1.2 管道完整性標(biāo)準(zhǔn)和核心技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

管道公司牽頭制定并發(fā)布首個(gè)管道完整性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和兩項(xiàng)ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，為國(guó)家五部委在全國(guó)范圍推行管道完整性管理提供了依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“一帶一路”地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)輸出，提升了中國(guó)石油的國(guó)際影響力和話語(yǔ)權(quán)。創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)首個(gè)企業(yè)級(jí)管道完整性管理系統(tǒng)，形成覆蓋中國(guó)石油480 條管線（7.5×104km）、683個(gè)站場(chǎng)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)[4]。研發(fā)的管道螺旋焊縫缺陷識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)獲得“全球管道獎(jiǎng)”，促成了東北老舊管網(wǎng)的修復(fù)和升級(jí)改造[5]。研發(fā)的永磁擾動(dòng)金屬缺失內(nèi)檢測(cè)器、管道慣性測(cè)繪（IMU）內(nèi)檢測(cè)器、投產(chǎn)前自動(dòng)力綜合內(nèi)檢測(cè)器均屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，可快速檢測(cè)支管盜油、管體變形、應(yīng)力應(yīng)變等風(fēng)險(xiǎn)，已在中國(guó)石油、中國(guó)石化管道廣泛應(yīng)用[6-7]。

1.3 壓氣站一鍵啟停技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站高度自動(dòng)化 管理

管道公司采用國(guó)產(chǎn)化可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）等軟硬件設(shè)備，將壓縮機(jī)控制系統(tǒng)與站控系統(tǒng)優(yōu)化整合，解決了壓縮機(jī)組負(fù)荷分配控制及轉(zhuǎn)速“大滯后”“超調(diào)”等問(wèn)題。首次實(shí)現(xiàn)軟硬件自主開(kāi)發(fā)及蓋州壓氣站一鍵起站，可減少調(diào)度人員工作量30%以上，將在中俄東線等管道全面推廣[8]。

1.4 管道泄漏監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警技術(shù)有效管控外部 風(fēng)險(xiǎn)

管道公司自主研發(fā)的液體管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可檢測(cè)1%管道輸量以上的突發(fā)泄漏和緩慢泄漏，獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，已應(yīng)用超過(guò)1×104km 管道[9]。牽頭編制發(fā)布行業(yè)首個(gè)國(guó)內(nèi)管道地質(zhì)災(zāi)害ISO標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的管理流程和控制措施。開(kāi)發(fā)研制基于相干瑞利的管道安全預(yù)警技術(shù)，提高了定位精度，成本僅為進(jìn)口產(chǎn)品的50%，應(yīng)用前景廣闊[10]。

1.5 主要管道化學(xué)添加劑實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)

EP 型油品管道減阻劑，打破國(guó)外壟斷，減阻增輸成效明顯，獲國(guó)外3項(xiàng)、國(guó)內(nèi)數(shù)十項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和中國(guó)優(yōu)秀專利獎(jiǎng)。新型納米復(fù)配降凝劑，突破傳統(tǒng)降凝劑的降凝極限，降耗增效顯著，獲全球管道獎(jiǎng)。上述產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于漠大、中朝等油品管道，并遠(yuǎn)銷海內(nèi)外。此外，緩蝕型天然氣減阻劑、溢油吸附劑、超分子凝油劑和儲(chǔ)罐油泥清洗劑等也實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，應(yīng)用于天然氣管道增輸防腐、油品管道泄漏搶修、儲(chǔ)罐清洗等領(lǐng)域。

2 管輸行業(yè)“卡脖子”技術(shù)清單

管道公司雖已掌握油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域大部分核心技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但在部分關(guān)鍵設(shè)備零部件、管道內(nèi)檢測(cè)、維搶修技術(shù)和設(shè)備、信息系統(tǒng)安全等方面仍然存在短板，一旦以美國(guó)為首的西方國(guó)家對(duì)我實(shí)行技術(shù)制裁封鎖，會(huì)對(duì)管道建設(shè)及運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

2.1 部分關(guān)鍵設(shè)備零部件供應(yīng)及售后維修服務(wù)受 制于國(guó)外

部分設(shè)備及部件尚受制于國(guó)外。燃驅(qū)壓縮機(jī)組渦輪轉(zhuǎn)子及導(dǎo)向葉片、壓氣機(jī)葉片、燃燒室等部件還依靠進(jìn)口。部分已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備仍采用國(guó)外零部件，如壓縮機(jī)組、輸油泵機(jī)組軸承以及壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)PLC都需使用進(jìn)口產(chǎn)品；閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)、流量計(jì)等設(shè)備采用的是國(guó)外芯片；大批存量進(jìn)口設(shè)備售后維修服務(wù)仍依賴GE和西門子等外國(guó)公司[11]。部分國(guó)產(chǎn)化設(shè)備尚不能完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)燃驅(qū)壓縮機(jī)組故障率和燃機(jī)效率還需持續(xù)改進(jìn)完善[12-13]，國(guó)產(chǎn)天然氣超聲波流量計(jì)的穩(wěn)定性和精確度有待進(jìn)一步提升。

2.2 管道高端內(nèi)檢測(cè)工作尚無(wú)法全方位自主開(kāi)展

目前，世界上最先進(jìn)的管道檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備掌握在德國(guó)ROSEN、美國(guó)BHGE PII等國(guó)外公司手中。超高清漏磁檢測(cè)、電磁超聲裂紋內(nèi)檢測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)等技術(shù)和核心復(fù)合式傳感單元，雖然國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的研究，但高精度霍爾傳感器、高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（MEMS）、高精度攝像鏡頭、耐壓深水連接器等主要部件仍依靠進(jìn)口。

2.3 油氣管網(wǎng)調(diào)控及仿真優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)存在差距

油氣管道在用調(diào)控系統(tǒng)主要使用的OASYS、PKS、ViewStar 等軟件均為國(guó)外產(chǎn)品，維護(hù)受國(guó)外制約。自主研發(fā)的油氣管網(wǎng)仿真與優(yōu)化軟件，在功能、計(jì)算效率和穩(wěn)定性等方面與國(guó)外軟件存在差距，還不具備大規(guī)模應(yīng)用條件。

2.4 部分維搶修技術(shù)及裝備仍依賴國(guó)外廠家

大口徑高壓力天然氣管道組對(duì)焊接工藝要求嚴(yán)苛，在建天然氣管道對(duì)焊材和焊機(jī)需求量大，目前使用的焊材及焊機(jī)控制單元均從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)廠家難以生產(chǎn)同樣性能的焊材。維搶修現(xiàn)場(chǎng)使用的大功率消磁機(jī)和全自動(dòng)超聲波檢測(cè)設(shè)備（AUT）均為國(guó)外品牌。國(guó)產(chǎn)設(shè)備受技術(shù)因素制約，性能指標(biāo)尚無(wú)法全面與國(guó)外產(chǎn)品看齊。

2.5 國(guó)外技術(shù)和市場(chǎng)壟斷影響信息系統(tǒng)建設(shè)和安全

企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）、管道完整性管理系統(tǒng)（PI S）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品主要依賴國(guó)外。在硬件方面，服務(wù)器所用處理器芯片多為英特爾提供，雖然有國(guó)內(nèi)服務(wù)器廠商已經(jīng)開(kāi)始獨(dú)立自主研發(fā)芯片技術(shù)，但從技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性來(lái)看，真正可用的產(chǎn)品不多。在軟件方面，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)等被微軟、甲骨文等國(guó)外公司壟斷[14]。中美貿(mào)易摩擦及技術(shù)封鎖將影響信息系統(tǒng)的建設(shè)和安全。

3 破解“卡脖子”技術(shù)的應(yīng)對(duì)舉措

針對(duì)目前一些關(guān)鍵管道技術(shù)和裝備仍依賴國(guó)外的現(xiàn)狀，我們需要加快推進(jìn)科技創(chuàng)新，整合和利用國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)資源，持續(xù)加大科技投入，提高自主創(chuàng)新能力，建議主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展工作。

3.1 評(píng)估“卡脖子”清單影響，制定分級(jí)解鎖銷 項(xiàng)措施

評(píng)估受限技術(shù)目錄清單中各項(xiàng)技術(shù)面臨的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)和影響。根據(jù)各項(xiàng)技術(shù)的重要程度和緊急程度，在短期內(nèi)，加強(qiáng)燃驅(qū)壓縮機(jī)組熱端部件、內(nèi)檢測(cè)器傳感單元等備品備件的采購(gòu)和儲(chǔ)備，尋找國(guó)內(nèi)外可替代的“備胎”。著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，加強(qiáng)科學(xué)研究與謀劃，從頂層設(shè)計(jì)加強(qiáng)引導(dǎo)，將受限技術(shù)清單納入科技發(fā)展規(guī)劃，分步驟開(kāi)展專項(xiàng)技術(shù)研究。系統(tǒng)梳理調(diào)研設(shè)備國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中的法律風(fēng)險(xiǎn)，制定相應(yīng)對(duì)策，繞開(kāi)專利壁壘，避免專利侵權(quán)和糾紛事件發(fā)生。

3.2 加快推進(jìn)受限設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，全面替代國(guó)外進(jìn)口

充分結(jié)合國(guó)內(nèi)科研院所、高等院校、生產(chǎn)廠家的力量，對(duì)超高清漏磁、電磁超聲裂紋檢測(cè)器等檢測(cè)設(shè)備，以及燃驅(qū)壓縮機(jī)組渦輪轉(zhuǎn)子及導(dǎo)向葉片、燃燒室等依賴國(guó)外的關(guān)鍵零部件，聯(lián)合開(kāi)展國(guó)產(chǎn)化研制工作，全面掌握“人有我無(wú)”核心裝備和部件的技術(shù)原理、制造工藝、維護(hù)方式、修理技術(shù)等，形成獨(dú)立的設(shè)備設(shè)計(jì)能力、穩(wěn)定的原材料供應(yīng)渠道、完整的制造工藝流程、完善的質(zhì)量驗(yàn)收和考核評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的自主供應(yīng)和對(duì)進(jìn)口設(shè)備及配套服務(wù)的全面替代。

3.3 持續(xù)改進(jìn)已國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的技術(shù)性能，盡快補(bǔ) 齊短板

持續(xù)跟蹤已國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的后續(xù)應(yīng)用效果，依托新建管道工程，加快推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化設(shè)備規(guī)模應(yīng)用，在應(yīng)用中不斷改進(jìn)和提升，形成國(guó)產(chǎn)化設(shè)備推廣替代進(jìn)口產(chǎn)品的良性機(jī)制。不斷完善國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的技術(shù)性能，提高可靠性和穩(wěn)定性。降低燃驅(qū)壓縮機(jī)組故障率，提高超聲波流量計(jì)的穩(wěn)定性，在性價(jià)比、維修服務(wù)水平等方面，向國(guó)外先進(jìn)設(shè)備看齊，解決“有而不優(yōu)”“全而不精”的問(wèn)題。

3.4 完善配套管理制度，拓寬技術(shù)裝備渠道

對(duì)于生產(chǎn)周期長(zhǎng)、研發(fā)難度大的關(guān)鍵設(shè)備和零部件，如燃驅(qū)壓縮機(jī)渦輪葉片、關(guān)鍵熱部件等，給予適當(dāng)增加庫(kù)存的政策支持，避免因技術(shù)封鎖短期內(nèi)難以恢復(fù)供應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于國(guó)產(chǎn)化制造和修理的關(guān)鍵設(shè)備，需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行驗(yàn)證，存在提前下線維修的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)給予政策上的允許。廣泛開(kāi)展國(guó)內(nèi)外油氣管道技術(shù)和裝備調(diào)研，開(kāi)拓技術(shù)引進(jìn)和裝備進(jìn)口渠道，開(kāi)源操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，提高技術(shù)服務(wù)和裝備供應(yīng)能力，有效降低技術(shù)封鎖影響。

3.5 加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，激發(fā)創(chuàng)新動(dòng)能

對(duì)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)、壓縮機(jī)修理技術(shù)、焊接技術(shù)、仿真優(yōu)化技術(shù)等方面，應(yīng)加大基礎(chǔ)研究投入，增強(qiáng)發(fā)展后勁。推進(jìn)智慧管網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)全方位感知、綜合性預(yù)判、自適應(yīng)優(yōu)化、一體化管控，要從被動(dòng)挨卡，實(shí)現(xiàn)彎道超越。大力改善科研人員收入待遇，探索實(shí)行雙序列，獎(jiǎng)金系數(shù)向一線科研人員傾斜。全面推行科技項(xiàng)目制管理，建立相應(yīng)的組織架構(gòu)和管理制度，促進(jìn)崗位責(zé)權(quán)利對(duì)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)之重器，不予示人。國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)中美經(jīng)貿(mào)摩擦的長(zhǎng)期性和復(fù)雜性，多做謀劃長(zhǎng)遠(yuǎn)的思考。核心技術(shù)與裝備花錢買不來(lái)，“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)與危機(jī)時(shí)時(shí)伴隨，唯有在關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面加強(qiáng)自主創(chuàng)新、加速國(guó)產(chǎn)化，才能不受制于人。回首50 年前，在技術(shù)極度落后、社會(huì)依托和設(shè)施資源極度匱乏的情況下，中國(guó)石油奇跡般地自主建設(shè)了新中國(guó)首條“八三”管道，打破了西方的技術(shù)封鎖，為新中國(guó)的工業(yè)化發(fā)展立下赫赫功勛。近50 年來(lái)，中國(guó)管輸企業(yè)一直在打破國(guó)外技術(shù)壟斷的道路上砥礪前行，不斷成長(zhǎng)和進(jìn)步。未來(lái)，在國(guó)家對(duì)油氣輸送管網(wǎng)統(tǒng)籌管理運(yùn)營(yíng)的新機(jī)制下，中國(guó)的管道企業(yè)將繼續(xù)奮發(fā)有為，化解前進(jìn)道路上每一次“卡脖子”危機(jī)，切實(shí)保障我國(guó)工業(yè)和民生能源大動(dòng)脈的安全。