科技创新与国际标准双轮驱动管道企业高质量发展

王振声 陈朋超 王禹钦 蔡培培 马江涛

（中国石油管道公司）

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视创新，把创新摆在国家发展全局的核心位置加以推进。习近平总书记在十九大报告中指出：“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑；树立科技是核心战斗力的思想，推进重大技术创新、自主创新；深化科技体制改革，建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系，促进科技成果转化。”习近平总书记在出席中国科学院第十九次院士大会时，又强调“中国要强盛、要复兴，就一定要大力发展科学技术，努力成为世界主要科学中心和创新高地。”创新驱动已成为国家产业转型升级、改革开放再出发、破解国外技术封锁的重要发展战略[1-2]。

中国石油天然气集团有限公司（简称中国石油）将“创新”纳入总体发展战略，强调要着力强化创新引领，以支撑和引领主营业务在低油价下实现转型升级和稳健发展[3]。“十三五”以来，中国石油管道公司（简称管道公司）认真贯彻中国石油科技创新工作部署，大力实施技术领先的创新战略，加快实现从主要依靠投资和要素驱动向主要依靠创新驱动的转变。依托国家和中国石油重大科技专项，关键技术和瓶颈技术攻关取得重要突破并规模化应用，管道核心装备基本实现国产化，推动新建管道建设运营向信息化、智能化转变。同时，始终致力于技术向标准转化，标准走向国际化，引领行业发展进步。已从最初的技术跟随模仿者，成长为国际油气管道领先技术的主要贡献者和国际管道通则的制定者，科技创新为高质量稳健发展注入不竭动力。

1 管道运营企业高质量发展面临的新挑战

国际政治形势多变，中美贸易摩擦等问题的长期性和复杂性对国内技术造成了很大冲击，管道公司虽已掌握油气储运领域大部分核心技术，关键设备基本实现国产化，也开展了部分进口设备部件的国产化研制和替代工作，但在部分关键技术和设备方面仍然存在短板，受中美贸易摩擦及技术制裁封锁会产生不同程度的影响，实现核心技术和装备的自主研发已刻不容缓[4]。

安全环保形势依然严峻复杂。特别是管道建设高峰期留下的焊口质量问题，不合格率较高，不仅焊口质量存在缺陷，而且还发现焊口冲击韧性不足等新的系统性问题，在现有技术水平下，这些问题即使通过开挖也无法检测到，焊口质量隐患处于“不可知、不可控”的状态，严重威胁管道安全；30%的管道穿越高后果区，大部分管道处于打孔盗油重灾区，加上第三方施工日益增多，安全环保风险防控难度大。

油气储运设施建设环境日趋复杂，面临的技术问题多为不易解决的新问题。中俄东线天然气管道工程钢级、口径、压力、输量刷新纪录；中俄原油双线并行建设投产后的安全优化运行等难题给科技创新提出前所未有的新挑战。

新形势、新机遇、新挑战，对科技工作提出了更高的要求，倒逼我们必须依靠技术进步才能走出一条低成本的创新发展之路，必须牢牢抓住创新发展不放松, 以提升发展质量、提高赢利能力、服务生产安全环保为目标，把握解决问题的主动权，保障公司质量效益提升，稳健发展。

2 以重大科技专项为抓手，引领管道技术跨越式发展

“十三五”以来，管道公司共牵头承担国家重点研发计划项目1项、中国石油重大科技专项2项。重大科技专项的运行管理实行一把手工程，由总经理亲自挂帅，成立专项管理办公室，制定管理办法，强化经费预算编制和执行，“人财物”配齐；加强顶层设计引导，抓牢“关键技术”这个牛鼻子，形成科学合理的技术指标体系；强化攻关过程的要素和时间节点管理，保证关键技术重点突出，进展有序；统一部署，滚动实施，确保路线清晰可监控、组织实施有保障，应用深化有效能。

作为国家重点研发计划项目“油气长输管道及储运设施检验评价与安全保障技术”的项目经理单位，以强烈的责任感和事业心，组织协调中国石油内部4家单位和外部16家高校、研究院所，集中力学、检测与评价、地灾及腐蚀防护等近20个专业的领军人才开展攻关。探究油气管网事故成因和对公共安全的致灾机理，建立油气管道及储运设施安全保障技术体系，提升管网事故防控和应急抢险技术水平，保障国家管网公共安全。预期将形成设备18台套、重大技术成果5项、国家标准8项、国家特种设备安全技术规范（TSG）3项、专利45件、软件著作权登记11件、论文105篇。在国家项目推进考评会上，获专家组A级评价。成果将有力推动国内长输管道及储运设施行业技术水平的跨越式发展，实现本质安全。

作为中国石油重大专项“油气管道关键设备国产化”项目经理单位，创新组织管理方法，建立了“企业提需求和推广应用，厂家投资研发、规模生产，市场化运作”的开放式研究模式，从始至终注重质量控制，监控技术路线和性能指标，研究与实际需求保持同步，与工程建设紧密结合。通过6年联合攻关，形成了5大系列43项创新技术，研制了20种管道关键设备110台套样机，配套建设了3个工业性试验测试基地，搭建了工业试验台位76个，打破了国外同行业产品的技术垄断，已在中俄东线，中俄原油二线，西气东输一、二、三线，陕京四线等十余条管道及工程改造中进行规模应用，数量达750余台。为中国石油节约工程采购成本逾2亿元，对保障国家能源安全、降低成本和工程造价、拉动内需，以及落实国务院关于装备制造业调整和振兴规划具有重大意义。

作为中国石油重大专项“智慧管网建设运行关键技术研究与应用”项目经理单位，从智慧管网建设顶层设计出发，开展了管道全业务链技术需求分析、信息化技术调研、国外管道公司最佳实践咨询，分别针对管道数字孪生体构建、管道状态感知、数据挖掘、知识库构建与智能决策，以及标准体系建设等方面进行了细化设计，现已顺利通过开题论证。将联合国内外在AI、大数据、物联网等技术领域顶尖的高校和研究院所，开展管道智能化研究，确保专项研究的先进性；充分发挥院士、专家的智库支持作用，确保专项研究的科学性；与工程和生产实际紧密结合，确保专项研究的实用性。智慧管网建设运行技术的研发成功和应用，将带来世界管网运行管理的颠覆性变革，引领管道建设与运行向数字化、可视化、自动化和智能化发展，实现管网全生命周期安全、优化、高效运行，提升管网运行效率和价值体现[5]。

3 技术标准化、标准国际化，主导制定管道技术领域国际通则

管道公司始终致力于技术向标准转化，标准走向国际化，引领行业发展进步。牵头编制国际标准4项，国外先进标准3项，参与编制国际标准1项；牵头制定并发布国标、行标、中国石油企业标准134项，制定标准数量占国内管道行业的80%；科技成果成功转化为国内外各级标准71项。每年均获得中国石油绩效考核标准化工作最高加分，同时也为国资委对中国石油的考核加分做出了重要贡献。

3.1 主导制定国际标准，面向全国“推先”

历经15年的科研攻关与实践，管道公司在管道完整性管理技术领域已达国际先进水平。国内率先牵头制订并发布完整性管理国家标准，并于2013年牵头立项陆地和海上管道完整性管理ISO国际标准2项。历时6年，7次国际会议，千余条各国意见的论证修改，最终融合了多国的文化、技术和认知，于2019年先后成功发布。这是中国油气管道行业首次主导制定的国际标准，提升了中国油气管道企业的标准话语权，为“一带一路”地区管道安全提供了重要标准指导，有利于保障我国能源通道的安全。国家能源局将管道公司确定为完整性管理的标杆企业，面向全国开展“推先”工作，大幅提升了全国油气管道行业完整性管理的整体水平。此外，管道公司自主研发了管道地质灾害风险管理及监测预警系统，对滑坡、水毁、冻土等6类11种常见灾害风险的识别与评价进行动态管理，在中国石油全面推广实施，已应用于1.7×104km管线，对超过4500处灾害点进行风险管理，为灾害防护投资提供了决策支持，研究成果转化的ISO国际标准“陆上管道地质灾害风险管理”已于2019年7月30日正式发布。

3.2 积极践行“一带一路”政策，推动中国标准“走出去”

在标准化领域首次牵头承担国家重点研发计划项目中的“重大装备标准走出去适用性技术研究”课题，联合中国标准化研究院等单位，依托跨国管道工程，应用于乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、俄罗斯、缅甸等“一带一路”沿线国家。已成功推动2项中国标准转化为塔吉克斯坦行业标准，其余7项标准也将陆续在塔吉克斯坦发布，为中国油气管道标准理念向“一带一路”沿线国家的输出做出了开拓性贡献，有效指导了管道的安全建设和运行，显著降低了中国石油海外工程投资成本，服务国家“一带一路”重要战略，加快中国企业技术、服务、装备的对外输出和转化。

4 关键技术和瓶颈技术取得突破并转化应用，有效支撑主营业务高质量发展

紧扣主营业务需求，瞄准世界科技前沿，在核心技术领域前瞻部署、重点研究，取得了重要突破，夯实了科技创新的基础支撑作用。强化科研与生产的紧密结合，加强现场试验和成果推广，加快技术集成配套和转化应用，提升科技创新对业务发展和降本增效的贡献，有效保障主营业务高质量发展。

4.1 中俄东线天然气管道工程运行技术保障国家能源战略通道运行安全

在全世界没有成熟经验和成果可以直接借鉴使用的前提下，认真谋划、重点部署，攻关具有自主知识产权的大口径、高钢级、高压力天然气管道运行系列技术。研制的投产前综合内检测器，可实现对管体形变、管道中心线和焊缝特征全面检测与识别，已应用于中俄东线北段、漠大二线、锦郑等2000km管道，创收检测费约1600万元；建立了X80管道裂纹型缺陷的失效评估及环焊缝缺陷极限容许尺寸计算方法，在中缅天然气管道国内段环焊缝专项完整性评价工作中进行了应用，评价环焊缝约16万道，为中缅天然气管道复产提供了重要的技术支持；天然气放空回收技术年均可回收计划性放空天然气750×104m3起，产生直接经济效益1580万元以上，并大幅降低因大体量放空造成的周围安全环保风险；复杂环境线路状态监测及地质灾害评价技术实现了土体移动的在线检测和冻胀及热融侵蚀等典型地质灾害的判别，有效降低了管道线路风险；研发的OD1422大口径管道隔离囊、封头堵漏卡具和对开卡具等维抢修设备，为中俄东线快速应急响应和维抢修提供保障。

4.2 油气管道输送工艺技术持续助推增输增效

重点支持一批生产急需、经济效益突出的课题，推动科研成果快速转化为生产力。成品油管道低温输送技术、稠油管道掺混输送技术、成品油多品种输送质量控制及管道适应性分析技术等油气管道输送工艺技术实现系列化推广应用，累计增输0号柴油49×104t，增输稠油525×104t，增输小批量多品种成品油10×104t/a，处理不合格油品3.7×104t，产生经济效益近3.8亿元。

4.3 管道风险评价与废弃管道处置技术保障管道安全运行和科学退役

为确保在役管道的运行安全和老旧管道的退役安全，研发了管道风险评价、管道判废、废弃管道处置等系列关键技术。新一代风险评价方法大幅提高了评价结果准确性和精细度，与委托国外评价机构相比，每年可节约评价费用9880万元。油气管道判废准则及废弃管道处置关键技术，可为超过3000km的待退役管道节约工程投资约2.2亿元。

4.4 高风险管道全生命周期安全保障系列技术取得重大突破

在国内率先研究形成了一套高应力管道全生命周期完整性关键技术及体系，建立了基于超声波技术的环焊缝裂纹内检测识别评价方法，研发了管道惯性测绘检测系统，形成了多类型缺陷修复方法和融沉风险消减技术，成功应用于超过15000km管道的完整性检测、评价和管理工作，大幅度减少了管道本体失效，有效保障了管道的运行安全，节约管道内检测成本2000余万元，节省修复成本9000余万元，效益效果显著。

4.5 一批自主研发装备推广应用，解决生产经营重要难题

研发的打孔盗油内检测器，便捷易用成本低，能够在清管过程中实现对盗油支管的快速定位，已应用于中国石油、中国石化2500km以上管道，创收1125万元。研制的站场低温环境用X80三通在中俄东线北段中标采购78个，大幅降低了采购成本。研发的国内首套管道清管器智能化跟踪专用设备及软件，提高了清管器的定位精度和监测距离，有效降低了清管器跟踪成本和人员安全风险，应用于漠大、泰青威等管道5000km以上。

4.6 油气站场完整性管理体系及关键技术为站场安全管理模式带来全新变革

为实现站场设备安全经济运行，在国内首次建立了站场完整性管理体系，创新形成了站场工艺管道与储罐腐蚀泄漏风险评价技术，形成了基于动设备特点的压缩机组和输油泵机组FMECA（故障模式、影响和危害性分析）评价技术，首次提出了油气站场人身安全风险可接受标准，建立了站场完整性管理数据模型，实现了站场完整性管理工作的标准化、规范化。在中石油管道有限责任公司5家成员企业近200个站场进行了应用，产生直接经济效益8500余万元。

5 创新组织管理，有力保障科技创新

加强国家和中国石油科技创新平台建设与运行，重视应用基础研究，营造宽松的创新环境，切实激发科技创新动力活力。

5.1 强化科技基础平台建设运行，加快科技创新步伐

充分发挥以国家工程实验室、国家能源油气长输管道技术装备研发（试验）中心和中国石油重点实验室为核心的科技基础研发平台作用。开展科研攻关180余项，完成室内实验、中试、工业性试验2300余次，产生260余项成果，累计培养中国石油技术专家6人，管道公司技术专家27人、技术带头人50人，教授级高工20人。3人荣获孙越崎优秀青年奖。油气储运重点实验室获评中国石油优秀重点实验室。

5.2 拓展国际科研合作，应对管道发展挑战

加入国际管道研究协会（PRCI），组织开发了PRCI资料数据库，及时将最新研究成果、国际研发动态等信息同步共享；100多项国际研究成果在公司科研、生产管理和国际标准制修订工作中得到深化应用，既提高了课题的研究起点，又避免了重复研究。国内首次并累计承担国际课题5项，国际课题能够屡次立项成功，得益于这些年管道公司在国际油气管道行业良好口碑和日益增长的影响力，以及所承担课题的优良研究质量。创新能力持续提高，技术实力已获得国际管道行业高度认可。

5.3 重视应用基础研究，营造崇尚创新文化氛围

为增强发展后劲和提升核心竞争力，加大了对前瞻性的应用基础研究的投入，在电磁涡流内检测、地磁暴和潮汐对管道防腐系统影响规律等方面组织开展应用基础研究。同时，积极营造有利于基础研究的宽松氛围，在收入分配、职称评定、出国交流等方面进行一定倾斜，科研人员参与基础研究的积极性大幅提高，培育出“打破常规、敢闯未知、不怕失败”的创新精神。

6 结束语

2019年是全面实现“十三五”规划目标的关键之年，在新的历史坐标下，管道安全环保风险依然高企，解锁“卡脖子”问题依旧任重道远，我们所处的是一个愈进愈难而又非进不可的时候。回首中国油气管道发展的50年，依靠科技创新，走出了一条由弱到强的发展之路。展望未来，在工业4.0时代，科技创新将成为大国间战略竞争能力决胜的关键。要建设世界科技强国，就必须在关键领域、卡脖子的地方狠下功夫。管道公司将深化实施国家科技创新驱动发展战略，立足长远谋未来，努力推进重大技术创新，加速实施装备、技术国产化，全面推动管道智能化建设和运营。融入全球创新网络，通过积极推进国际标准和国外先进标准的制定与发布，树立国家形象，破解欧美国家的技术壁垒，从受制于人的跟随者成为国际管道技术通用导则的制定者,持续推进技术和标准沿“一带一路”的输出转化。打赢新时期科技竞技场的“上甘岭”之战，切实保障我国能源输送安全！