川气东送：铺就“川气”东征路

　　川气东送工程夯实了资源基础，克服了高含硫气体的净化难题和地质条件复杂的难题，打造了又一条横贯东西部的能源大动脉。

　　■文/本刊记者 吕荣洁

　　当年，中国工农红军用了两年完成了万里长征；如今，中石化用了八年时间，使得海相天然气从川东北的崇山峻岭历经1635公里艰难外运，上演了一场如火如荼大攻坚的建设场面。

　　时间定格在2010年8月31日。这一天，中国石化集团总经理苏树林宣布，川气东送工程正式投入商业化运营，一幅连接西中东部、跨越万水千山的能源蓝图展现在世人面前。这意味着，深埋地下3000米的天然气，从四川省达州市小镇普光出发，跨越巴山蜀水，经过6省2市，7次穿越长江，源源不断地涌到上海青浦的白鹤铺。

　　资源的落实程度、高含硫气的安全以及复杂的地质条件等始终困扰着它。为此，中国石化从头做起，历时8年的努力，终于破茧成蝶。

　　大建设者克服了一个又一个困难，创造了一个又一个奇迹，终于在今年上交了一份川气东送创新成绩单：截至到2009年底，工程共创造62项新纪录和高指标，其中创造世界先进水平和纪录5项，填补国内空白3项，创造国内纪录13项，行业纪录9项。

　　可以这样说，它所取得的成就和遇到的困难是成正比的。

　　20年资源基础

　　根据中国石化的公开资料，川气东送管道工程包括普光至上海主干线，豫鲁支干线和川维支线、达州支线、南京支线3条支线，将在重庆和湖北两地与第一条“川气出川”的忠武线多次交叉。川气东送工程投产后，在合理供应川渝用气的前提下，将主要供应江苏、浙江和上海，兼顾沿线的湖北、安徽及江西等省市。

　　它每年120亿立方米的输送能力，占全国天然气总输量的五分之一，相当于西气东输一期工程的年输气量。

　　这意味着每年将向沿线提供超过1000万吨标准煤的清洁能源。届时，天然气在沿线地区能源消费结构中的比重将提高1～2个百分点。

　　一提起川气东送工程，就不得不提它的主要气源地——四川达州普光气田。这是目前国内规模最大、丰度最高的整装海相气田。

　　在我国450多万平方公里的海相沉积面积里，油气的勘探水平总体还处于初期阶段，探明程度很低。而普光气田的发现，为我国油气勘探“二次创业”开启了一扇新大门，圆了我国几代石油人的梦想。

　　但是，要实现普光气的田有效勘探开发，又谈何容易?

　　据中国石化公布的数据，该地区气井平均钻深5974.09米，气藏中硫化氢平均含量高达15%，二氧化碳平均含量达8%，气藏平均压力55.8兆帕。中国石化川气东送建设工程指挥部常务副指挥王春江介绍说：“这种情况在世界范围内绝无仅有。”

　　“在四川盆地的天然气开发中，技术挑战可谓无处不在。”中国石化勘探开发研究院教授张抗直言不讳地表示。

　　从普光气田开发到现在，虽然已经历时8年，但是科技攻关仗始终并行其中。

　　如今，他们围绕“本质安全，优质高效”开发建设普光气田，已经建立了以四川盆地为代表的南方海相碳酸盐岩层系油气勘探理论与方法，形成了包括钻井、测试、完井、集输、净化、投产作业及全过程硫化氢检测与防护等在内的超深高酸性气田开发建设成套技术。

　　这为川气东送的资源保障提供了技术利器。

　　如今，在川东北的达县-宣汉、元坝、通南巴、涪陵等9个探区、总面积达28130平方公里的土地下，根据中国石化储委最新评价，已累计探明天然气地质储量4981亿立方米，累计控制天然气地质储量4032亿立方米，预测天然气地质储量5598亿立方米，合计三级储量为14611亿立方米。

　　中国石化副总经理、川气东送总指挥曹耀峰在接受记者采访时表示：“预计‘十二五’我们将在这一地区新增数亿立方米的天然气储量，这样就为川气东送稳定供气20年奠定了坚实的资源基础。”

　　高硫气纯净出厂

　　如果说刚从普光海相底层开采出来的高含硫化氢和二氧化碳的天然气是浑身脏兮兮的小孩，那么，普光天然气净化厂就是小孩嬉戏的澡堂。在这里，将对刚开采出来的天然气进行外输前的脱硫、加压等工艺处理，把高含硫化氢的天然气变成清洁能源。

　　普光气田的原料气中硫化氢含量达到13%至18%，二氧化碳含量达到8%至10%，在国内气田中是最高的。不过，经过处理以后，硫黄的回收率达到了99.8%以上，“三废”排放也达到了国家标准。

　　走进宣汉县普光镇，被称为整个川气东送工程的“咽喉”的普光天然气净化厂的三级阶梯式厂房建设错落有致。这里主要负责高含硫天然气的脱硫以及硫黄回收和外运，其净化能力为120亿立方米/年，年产硫黄240万吨，硫黄回收率达到99.8%以上。在酸性气体处理方面，当上了亚洲老大、世界老二。

　　辉煌的背后，他们克服了重重困难，其中一个就是设备的国产化。

　　当时的一个难题是，国内企业在生产抗硫材料设备方面的经验不足、技术薄弱，而国外产品的价格很高，供货周期长，且服务很难保证。

　　经过反复思量，中石化果断提出实施抗硫设备材料国产化。

　　例如，大型硫磺回收余热锅炉是一套不得不提的重要设备。它是净化厂天然气脱硫后进行硫黄回收过程中余热回收的重要设备，回收后的蒸汽供整个装置加热使用。

　　2006年，大型硫磺回收余热锅炉国产化项目被列为中国石化重大装备国产化一级项目。该项目充分发挥了产学研相结合的优势，在中原普光分公司、南京化学工业有限公司化工机械厂、南京设计院、中国石化工程建设公司和南京工业大学的共同努力下，突破了众多攻关难点，在柔性薄管板结构设计与制造、换热管与管板焊接、隔热罩热传输和空气流动计算及水动力分析等方面取得了重大成果。

　　经过两年多的努力，12套大型硫磺回收余热锅炉已经分批交付普光净化厂，至今使用情况良好。

　　如今，他们已经形成了一系列具有自主知识产权的新产品及一批重大的石油装备、管材。通过推进重要物资装备国产化，川气东送工程累计降低投资成本23.77亿元。更重要的是，推动了我国石油石化装备的技术升级、结构调整和产业发展。

　　站在普光天然气净化厂周围的山坡上，隐约可以看到条条银色的天然气传输管道。技术人员告诉记者，从地下“吸”出来的天然气首先通过集输管道送到集气末站，然后传输到净化厂进行脱硫、加压等工艺处理，“干净”的天然气再通过专输管道进入净化厂对面的“川气东送”首站，源源不断地输往长三角。

　　据普光天然气净化厂提供的数据显示，2010年8月22日，其6套联合装置全部具备生产条件，已累计外输净化天然气21.2亿立方米。

　　闯关复杂地质

　　川气东送工程曾被业界称为建设难度最大的管道工程。一方面，川气东送管道主干线的管径为1016毫米，每根管材近12米长、重量6-7吨，这在国内大口径管道建设史上还从未有过；另一方面，川气东送穿越“难于上青天”的巴山蜀水，管线经过之处80%都不通公路，山陡路险。全线穿越长江7次，山体隧道72条，大中型河流832次，等级以上公路及铁路130次，建设国内首座安装两根直径为1016毫米管道的悬索桥工程……许多技术难题都是国内管道工程建设首次遇到。

　　为此，他们展开了攻关。

　　位于湖北省恩施建始县与巴东县交界处的野三河悬索桥工程，河谷深切、岸坡陡峭、水位低浅，地面与沟底高差约108.48米，最大坡角约85度，地质情况极为复杂。

　　再加上那时国内还没有大型悬索桥双管敷设的设计和施工规范，按照常规的方法来执行根本就行不通。

　　承担管道施工的中石化管道储运公司员工知难而上，成立了技术攻关小组，针对大型钢结构主塔构件运输及吊装、悬索桥猫道施工、主梁吊装、主缆架设等10个方面技术难题，进行科学研究和反复实践，最终对野三河悬索桥实行双管穿跨施工，采用预应力内压式、钢主塔悬索吊钢梁的形式，主跨跨径240米，全长332米，桥面宽4.5米，安装直径1016毫米大口径两条天然气管道，成功实现铺设。

　　这仅仅是川气东送管道工程施工困难中的一个典型例子。

　　从2009年11月6日召开的中国企业新纪录发布会发布的数据可以看出，川气东送管道工程共创造了3项世界新纪录、8项中国企业新纪录。

　　辛勤的付出终于换回了管道的投产。2009年8月30日，工程建设者经过克服恶劣施工条件及复杂自然环境等重重困难，实现了普光至上海主干线的全线贯通，并于12月3日，将净化天然气顺利输送至上海。

　　安全环保两不误

　　从国内最大的超深高酸性气田，到亚洲第一大净化厂，再到途经6省2市、上千公里的大口径长输管道，安全环保工作始终贯穿其中。

　　安全工作是川气东送工程建设的头等大事，是重于泰山的责任。

　　天然气中硫化氢含量超过0.05%就会威胁生命安全，而普光气田硫化氢平均含量是这个标准的300倍，这给安全生产带来威胁。

　　针对硫化氢可能引发的危害，中国石化对集输和净化系统等主要涉酸工程，在设计中就予以重点考虑，提高设备、材料的硫化氢防护标准。根据工区人口稠密、山区地势复杂的实际，合理确定普光气田酸气集输管道、集输井站、净化厂的安全距离，并在生产区域配备先进的气体泄漏检测装备和紧急广播系统。

　　同时，为保证大型脱硫净化装置安全运行，普光净化厂创新应用安全集成系统，设置了四级紧急关断，并与整个普光气田形成了统一的紧急切断连锁系统，做到气田与净化厂之间关断系统的联动，确保紧急情况下安全措施的一步到位。

　　集输系统、净化厂及输气首站之间的一级关断和二级关断中自动产生动作的部分信号采用硬线连接，当集气末站操作人员按下一级关断开关后，仅用约两秒钟，正在运行的生产井、集气站、集输管线和阀室、净化厂一联合装置的所有阀门将全部关断，管线、集气站和联合装置内的高含硫化氢气体被分段控制。

　　青山依旧，绿水长流。在川气东送管道工程建设中，中国石化认真做好工程建设环境评价，做到少占耕地、减少永久性用地，落实复垦措施，打造生态工程。

　　金山银山，不如绿水青山。按照“能在山下敷设的，不上山敷设；能打洞通过的，不爬山敷设；能利用荒地的，不占用耕地”的原则，指挥部对原线路进行了优化，山区线路由878公里减少为815公里，隧道数量由原来的24条增加到72条, 巧妙地避开了重庆梁平东山国家森林公园、宜昌长阳丹水风景区、武汉梁子湖湿地自然保护区等8处环境敏感区域。

　　另外，据统计，因增加隧道，全线少砍伐300万棵以上的树木，最大限度地保护了青山绿水。

　　除做好地貌恢复和水土保护外，他们还对管道沿线进行绿化。宜昌长江穿越位于中华鲟自然保护核心区域下游的3.5千米处，为了不影响中华鲟的生长和繁殖，使隧道施工污水排放达标，施工单位在原有一个泥浆沉淀池的基础上再兴建一个，控制污水注入长江，经环保部门检测合格后才进行施工。