21世纪前十年中国石油天燃气管道工业发展预测

潘家华教授级高级工程师，我国著名的断裂力学专家，中国石油天然气集团公司咨询中心专家，中国石油天然气管道局、中国石油管道公司高级顾问，中国科学院金属研究所客座研究员，上海交通大学等6所大家兼职教授，1991年被授予首批享受政府特殊津贴的专家，同年被中国石油天然气总公司授予“有特殊贡献的专家”称号。 　　未来几十年是我国管道工业的大发展时期。 　　一、我国能源结构的改变及石油、天然气需求预测 　　世界上所有经济发达国家伴随着经济的发展都经历过一场能源结构的改变。 　　近代，石油、天然气逐渐代替了煤炭，近若干年出现了天然气增长速度超过原油的趋势。 　　世界煤炭在能源结构中所占的比例呈逐年下降趋势，到2000年时仅为22％，而中国煤炭所占的比例仍高达74％以上。 　　世界天然气在能源结构中所占的比例2000年高达25％左右，而我国仅为2.2％，我国与世界平均水平相距甚远。世界天然气在能源结构中所占的比例最高的国家为荷兰，高达5l％，俄罗斯为49％。 　　根据有关资料统计，2000年我国天然气实际用量约为273亿m3／年。八十年代我国经济开始起飞时，在能源发展上仍选取了以煤为主的战略。 　　近二十年来我国经济保持高速发展，但由于能源结构不合理也付出了高昂的代价。首先是空气污染严重。据粗略估计SO2的排量达到2730万吨/年，在全国30～40％的面积上落下过酸雨，烟尘排放量约为2100万吨／年，CO2加上NOX达1500万吨／年。全世界10个污染严重的城市中中国占5个，最近增长到8个。空气污染物主要来自煤，此外以煤为能源投资大、热效率低，另外随着人民生活水平的提高，民众也要求采用清洁能源作为民用。 　　我国政府采取一系列措施改变能源结构是非常正确的。 　　关于天然气需求量的预测，来自不同方面采用不同的方法，如灰色理论法、Leap模型、Medees模型等预测的数值有所差异但相差不太。 　　预测一：按本世纪前十年国民经济增长值平均为7.18％，弹性系数取0.40，在2010年，天然气在能源结构中占6.4％，天然气需求量为1100亿m3／年。 　　预测二：按多种预测模型综合考虑，在2010年天然气消耗量达到983～1211亿m3／年。 　　据有关权威部门估计：至2010年我国天然气产量可达700～800亿m3／年，按以上估计至2010年最大缺口为511亿m3／年。 　　我国原油产量相当一段时间将停留在1.6亿吨／年左右，而国民经济发展迅速，对原油的需求量增长很快，目前石油消费量仅次于美国、日本，位居世界第三，约占世界石油消费的6％。 　　今后十年我国GDP平均增长速度按7％预测，弹性系数取0.65，则石油消费平均增速约为4.5％，预计我国石油消费2005年为2.65亿吨，2010年约为3.25亿吨。由此推算，我国进口原油至2005年约为1亿吨，2010年约为1.65亿吨。 　　二、近十年我国天然气管道工业将后来居上 　　我国天然气在能源结构的比例中将迅速增加，而陆上的天然气只有靠管道运输，由此看出至少近10至20年内，我国天然气管道将在管道工业中占首位，并得到快速发展。近期将开工和正在建设中的天然气管线有四条，即涩宁兰管线，四川忠县至湖北武汉管线、陕北靖边至北京复线及西气东输管线。 　　西气东输管线西起新疆的轮南，经陕北靖边至上海，全长4000公里，直径有1016毫米，输量最终达200亿立方米／年，预计今年9月下旬开工，2003年靖边至上海段竣工通气，2004年将全线贯通投产。该管线在技术上将达到国际当代水平，采取中外合资方式兴建，在建设中将选择有丰富经验的国外知名管道工程公司担任监理。 　　西气东输不仅拉开了西部大开发的序幕，也拉开了我国能源结构改变的序幕，有着重要的政治、经济意义。 　　我国新疆库车附近有丰富的天然气资源，而长江三角洲地区85％的能源靠外地调入，调入的能源以煤为主，大约每年消耗4200万吨煤，占一次能源的70％左右，空气污染十分严重。 　　使用天然气后NOX将下降90％，SO2将下降98％，CO2、烟尘、粉尘亦会大幅度下降。 　　天然气的供给将来自两个方面。一是来自国内，我国对石油、天然气的勘探率与工业发达国家相比很低，而储采比却很高，因而找到大型气田的概率是很高的，而经勘探后，找到的储量又未得到开采，总之国内天然气资源形势看好。天然气来源的第二个渠道是由周边国家进口，全世界天然气资源的一半在中国的周边。 　　西气东输序幕拉开后，在不久的将来将启动中俄管线，预计中俄管线将由内蒙的满洲里市进入中国，将气化内蒙古自治区及黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东五个省。 　　随着勘探力度的加强，预计继内蒙苏格里气田发现之后将会不断传来喜讯，同时根据需要，有可能由西西伯利亚、土库曼斯坦等地区引入天然气，相信近一、二十年内，我国的天然气管道将在世界上“后来者居上”，无论在长度上还是在技术上、管理上将进入世界先进行列。 　　三、我国未来十年原油及成品油管道工业呈高速发展趋势 　　目前，我国各炼厂所生产的成品油，成本远高于国外工业发达国家同类产品的成本，这不仅与炼厂规模、工艺技术水平、管理水平等有关，与运输方式落后也有重要关系。 　　我国加入WTO以后在成品油的竞争上将面临严峻的挑战，我国石油、石化工业必须认真应对，而降低原油、成品油的运输成本，这是管道工作者的责任。 　　我国所需进口原油主要来自中东地区和非洲西部，这些原油均需长距离的海上运输，海上运输的油价与油轮的吨位有关，油轮越大，运价越低，一般来说25万吨级油轮每吨运价是13万吨级油油轮的60％，是8万吨级油轮的30％，我国目前深水卸油码头少，华东地区各大炼厂均用小吨位油船运输，并进行二程转运，故运费甚高。 　　我国浙江省舟山地区有册子岛及大榭岛两个优良海港，均可建造可停靠29～30万吨大型油轮的码头，岛上有建设油库的条件。预计在2010年以前将会建成由大榭岛深水码头经镇海石化，穿过杭州湾途经陈山油库直达南京炼厂并穿越长江至扬子石化输量为2OOO万吨／年的原油管线，另一条管线由册子岛深水码头经100余公里海底管线至上海（金山）炼厂，再向前至上海高桥炼厂的输量为2000万吨／年的原油管线。这两条原油管线建成后，不仅使运价大幅度下降，且由于取消二程转运保证了平稳供油，减少原油轻质馏份的挥发从而有利于环保和到达炼厂的原油质量。 　　预计2005年以前会建成由内蒙古自治区满州里进入我国的来自俄罗斯伊尔库茨克的原油管线，预计该管线将直达我国庆铁线的林源首站，这样东北原油管网将不受大庆油田减产的影响而保持满输。 　　山东省黄岛码头是可以停靠20万吨油轮的深水良港，岸上有储油量在100万吨以上的油库，预计进口原油将通过东黄线，经齐鲁石化，并继续向内地延伸向洛阳炼厂等内地各炼厂供油。 　　我国各炼厂生产的成品油大部分靠火车运输，这种运输方式不仅运价高且危险性大（至今已发生多起爆炸事故），由于轻质馏份的挥发而影响成品油的质量且造成空气污染，目前经济发达国家已见不到这种运输方式，而全部为顺序输送的成品油管线所取代，国外成品油管线的总长远高于原油管线。 　　我国的四川省既不产原油也无炼厂，正在兴建中的兰成渝成品油管线将向四川省送去成品油，解决燃眉之急，同时也为兰州炼厂的发展提供了机遇。估计在不久将来由茂名开始的长达2000公里的大西南成品油管道将开工建设。 　　从大趋势看，在未来的十年我国成品油管线会高速发展，大趋势是由沿海、沿江各炼厂向内地延伸，并逐渐代替火车运送成品油。 　　四、困扰着管道工作者的诸多难题近十年将会逐步得到解决 　　在上个世纪有诸多的技术难题虽经许多科技工作者的努力但始终未得到解决，我们相信在本世纪的前十年会逐步得到解决。现举例如下： ^^^^（l）关于天然气管线泄漏位置的检测问题。在上个世纪由于天然气管线泄漏造成的爆炸事故可能达到数千次，造成人类生命、财产的损失更是难以数计。目前液体管线泄漏点的位置及泄漏油的数量均能迅速确定，从而能及时采取措施加以维修，然而天然气管线在泄漏初期难以发现，一般在爆炸以后才知道何处发生了泄漏，当前世界上许多科研部门正在研究此课题，以便早期发现微小泄漏，找出漏点及时检修，防止爆炸事故的发生。目前比较有希望的方法是利用天然气对红外光谱吸收的特性，并利用遥感、激光呈像技术找出天然气的泄漏处，估计本世纪前十年能解决此难题。 　　（2）管线经过逆冲活动断层在理论上及技术措施上在上个世纪尚未彻底解决，目前世界上一些研究部门正在攻关此课题，他们给出了初步的数学模型，不仅在试验室进行试验检证，并且在实际的活动断层上，对经过断层的管线贴上永久性应变片，测量其应力，同时做出标志利用GPS系统测出断层的微小位移，并将两组数据同时传送至试验中心，从而对计算模型进行修正，使之更逼近实际，据说此项科研成果已取得可喜成就。 　　（3）利用人造卫星观测管道所经路由处滑坡的迹象和第三方的活动情况，从而减少第三方破坏的风险。 ^^^^（4）在上个世纪对海底管线以及河流穿越段是很难甚至无法进行检查及维修的，许多专家正在研究利用现有的收、发球筒将机器人在管道的运行状态下发送至管内，然后在管外对机器人进行维修指导工作。 　　我们相信，在本世纪的前十年我国管道工业将会迅速发展，并且将步入管道工业发达国家的行列。我们也相信，我国的管道工作者会与全世界的管道人更加紧密的合作，携手共进，推动世界管道工业的进步和发展。