中国打造油气管道“全国一张网”，长输天然气大输量钢管发展进入新阶段

【内容提要】2019年12月2日中俄东线天然气管道通气，全线长9079公里，中国境内管道长度5111公里，目前通气段为黑河-长岭线，长728公里，输气量380亿立方米/年，该管道攻克了低温环境（-45摄氏度）大壁厚（30.8毫米）钢管脆性止裂韧性难题，实现了施工周期和运营周期的智能化，长输天然气大输量钢管发展上了新阶段。2019年12月9日，中国国家管网公司在京正式挂牌成立，打造油气管道“全国一张网”，管输和销售分开，建立“X+1+X”油气市场体系，2019年12月22日，中央文件正式发布，进一步放开民营企业市场准入石油天然气等行业。当石油天然气企业的管网剥离后，使现有油气国企专注于油气资源勘探、开发、生产更多石油天然气，带动民企资金进入油气领域，促进民营企业、国有企业的直缝埋弧焊管进入大输量长输天然气管道工程建设，使中国石油天然气钢管发展进入新时期。

引言

2019年12月对中国天然气大直径大输气量长输管线的发展是一个具有重大意义的时刻：2019年12月2中俄东线正式通气；12月9日国家石油天然气管网集团有限公司挂牌正式成立；12月22日中央发布“关于进一步开放民营企业市场准入，在电力、电信、铁路、石油、天然气等重点行业，放开竞争性业务，引入市场竞争”的政策。这一切对促进天然气大直径大输气量长输管线的发展有历史性意义，值得我们深思。

1.中俄东线天然气管道使大直径大输气量钢管发展达到一个新阶段

2014年5月21日两国政府在上海签署中俄东线天然气合作项目备忘录，中俄东线供气供销合同，这两份合同文件的签署来之不易，光是谈判就进行了18年，能够在2014年迅速达成协议，显然受到了中俄战略互信不断的鼓励和呼应。中俄东线天然气管道的建设，根据双方的协议，从2019年12月20日起，俄罗斯开始向中国供气，输气量逐年增长，最终达到380亿立方米/年，累计30年。

1.1中俄东线天然气管道的建设对双方在经济上都很重要。在俄罗斯一方来看，其天然气储量占世界27.5%，2018年产量为7330亿立方米，约占世界的1/5。但由于美国页岩气的大规模开采及全球能源结构的快速变化逐渐塑造了买方市场，加上美国等西方国家对俄的制裁，俄对欧洲出口天然气市场面临阻挠的背景下，开辟中国的市场极大地改善俄对欧谈判的地位，也提高了同美国和中东国家在亚太地区的国际天然气市场的竞争力。同时这条管道还可以促进俄远东地区的开发。

在中国一方来看，2018年中国天然气消费量达到2800亿立方米，2019年将增至3100亿立方米。中俄东线输气量将达到380亿立方米/年，相当于2018年全年用气量的14%，占中国进口气总量的28%，这一输气管道能够确保中国得到天然气的稳定供应。在我国境内，中俄东线途经黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海9个省市，将与我国现有区域输气管网互联互通，向沿线地区稳定供气，是中国东北方向首条陆上天然气跨境战略通道。同时在我国天然气整体流向“自西向东”的布局上，增加了“北气南下”的流向，进一步完善了我国东部地区的天然气管网的覆盖面。从而可以提升东北，环渤海和长三角地区清洁能源供应量，改善大气环境，实现节能减排，每年可减少二氧化碳二氧化硫等排放量16000多万吨。^[1]

1.2中俄东线天然气管道全长9079公里的建设，对双方在技术上也很重要。在俄罗斯一方来看，在俄境内长达3968公里的“西伯利亚力量”管道，管径1420毫米，工作压力9.8兆帕，钢级K60，输气能力380亿立方米/年。中俄东线天然气管道在俄罗斯境内从起点恰扬金斯科耶戈到终点布拉戈维申斯克，途经荒凉的西伯利亚，穿越森林、沼泽、河流、山区、冻土带、地震区和环境恶劣的多岩石地区，气候严酷，冬季温度从库哈共和国（雅库特）的零下62摄氏度到阿穆尔河地区的零下41摄氏度，对钢管制造和管道施工的技术水平要求很高。“西伯利亚力量”管道用管约13万根，总重超过180万吨，全部钢管都是俄罗斯本国制造。^[2]由于该管道位于俄罗斯东部地区，远离俄国内的制管厂，运输是一个很大困难的问题。从2014年9月开始建设，俄方动用了约1万名建设者和4500台现代化设备，^[2]最终把投产时间由协议的2019年12月20日提前到2019年12月2日，证实了俄罗斯在建设大直径大输气量天然气长输管线的先进国际技术水平和具有独特经验的高效施工能力。

为了保证中俄东线天然气管道的供气能力，俄方这条管道的气源目前是从恰扬金斯科耶油气田获取天然气资源外，在2022年底还将从科维克季斯克气田获取天然气资源。为此，两大气田之间还将新建一条800公里长的输气管道。^[2]

俄罗斯目前还在研究中俄西线天然气运输的可能性，即俄罗斯西部经蒙古国向中国出口天然气的可行性，因为沿途管线环境条件很复杂。

从中国一方来看，中俄东线天然气管道正式通气，中国大直径大输气量天然气长输管道的发展进了一个新的阶段，与国际先进水平接轨。中俄东线天然气管道从俄罗斯境内布拉戈维申斯克进入中国境内黑龙江省黑河市，末站位于上海市，在中国境内（黑河-上海）长5111公里，（其中新建干支线全长3371公里，利用已建管道1740公里）。中方境内段新建管线按北、中、南三段（黑河-长岭、长岭-永清、永清-上海）分期建设，2019年12月2日北段已建成投产，预计2024年全线建成投产。

中俄东线中国境内全部实现国产化，从2015年起国内10家钢企有鞍钢、河钢、太钢、首钢、包钢、本钢、沙钢、宝武集团武钢和华菱集团湘钢以及7家钢管企业有宝鸡、宝世顺、华油、扬州华油、南京巨龙、青县巨龙和辽阳等钢管公司参与研制、生产优质板卷和优质钢管，保证了工程质量和建设进度。

与俄气相接中国境内黑河-长岭段，包括一干三支管道全长1067公里，其中目前通气的干线长728公里，管径为1422毫米，钢级X80，最大壁厚30.8毫米，设计压力12兆帕，设计输气量380亿立方米/年。黑河-长岭段是中俄东线在中国境内管道工程中技术要求最高、施工难度最大、施工条件最艰苦的线路工程。

黑河-长岭段干线工程于2015年6月启动试验段建设，2019年10月全面完成建设任务，是中国天然气管道工程的标杆，它不仅是目前我国输气量最大的天然气长输管道工程，而且还是我国首条实现“智慧工地”的天然气管道工程。为了保证6万余条环焊缝万无一失，所有线路段100%自动化焊接，100%AUT检测、100%机械化防腐补口，改变过去以保护药芯焊丝半自动焊为主的状态，焊接一次合格率高达95.48%，工程质量达到国际一流水平。^[3][4]

黑河-长岭段干线工程攻克了低温环境（零下45摄氏度）、高钢级（X80）、大直径（1422毫米）、大厚壁（30.8毫米）钢管、大壁厚（33.8毫米）感应加热弯管、管件的低温脆性断裂止裂韧性控制问题，解决了长期以来困扰我国管道界一个难题，为中国天然气长输管道的发展积累了管材和钢管宝贵的经验数据和技术条件。例如，有的钢企生产X80级、厚度30.8毫米钢板在零下45摄氏度时其DTWW（落锤撕裂）剪切面积接近60%，而有的不足40%。我国钢企在低温冲击韧性的技术性能上还有提高的空间。

黑河-长岭段干线工程的成功建设，为中国天然气长输管道的发展指引了新的方向。该管道以“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”为理念，通过“移动端+云计算+大数据”的体系框架，集成项目全生命周期数据，实现管道从建设周期到运营周期的数字化、网络化、智慧化管理。这条管道的建设将推进我国油气管道建设由数字化向智能化升级，成为我国首条智能管道的示范工程。^[5]

1.3中俄东线天然气管道的建设对我国管线建设的启示

中俄双方共同建设东线天然气管道，由于俄罗斯有建设多条大直径、超大输气量的天然气长输管线的业绩，在技术上经验上比较成熟，值得我国钢管制造界、管线工程建设者参考之处颇多。例如：中俄东线天然气管线在工艺评定标准对比分析上，两国标准在使用特点、焊接材料选择、坡口设计、评定准则、试件检验和验收要求等方面有一定差异。由于中俄东线天然气管线对我国来说，是第一条最大直径、最大输气量的天然气长输管道建设。更多侧重于试验摸索及试验数据的积累；而俄罗斯标准涵盖内容更多，适用范围更广，在焊接材料、焊接方法、坡口形式、工艺评定试验等各方面规定更为严谨和详细、更侧重于操作细节，对中俄东线过境段管道建设针对性更强。^[6]这些对中国天然气钢管标准的制定有借鉴的价值。又例如，在严寒的气候下，为了保证天然气的顺利输送，俄方还在管道中采用了防摩擦的润滑脂技术，以降低天然气输送过程中的阻力损耗。^[2]这对我国天然气管道减阻内涂层的设计有参考价值。

表1. 2019年12月中俄天然气管道投产通气工程段技术参数对照表

说明：中俄东线天然气管线今后还有后续工程，俄方在2022年完成建设800公里管道，中方还需建设北段支线、中段（长岭-永清）、南段（永清-上海）管道共计2643公里，预计2024年左右完成。

2.国家管网公司成立，中国打造油气管道“全国一张网”

作为2019年国企改革的年度压轴大戏，中国国家石油天然气管网集团有限公司（简称“国家管网公司”）于2019年12月9日在北京正式挂牌成立。油气领域是国企改革中最为艰难的硬骨头之一，由于资产评估颇为复杂，各方利益难以协调等原因，国家管网公司从2014年开始酝酿到如今落地，历时5年之久，挂牌时间也延宕多时。回顾起来，此前的2017年5月，中共中央、国务院印发《关于深化石油天然气体制改革的若干意见》，明确提出分步推进国有大型油气企业干线管道独立，实现管输和销售分开。完善油气管网公平接入机制，油气干线管道、省内和省际管网均向第三方市场主体公平开放。

关于成立国家管网公司，中共中央政治局常委、国务院总理李克强作出重要批示：组建国家管网公司，是深化油气行业改革、保障油气安全稳定供应的重大举措。^[7]

2017年5月，国家发改委能源局印发《中长期油气管网规划》提出，至2020年，全国油气管网规模要达到16.9万公里，其中原油、成品油、天然气管道里程分别为3.2万公里、3.3万公里和10.4万公里，储运能力要大为增强。到2025年，油气管网规模达到24万公里，其中原油、成品油、天然气分别为3.7万公里、4万公里和16.3万公里，结构更优化，覆盖面更大，储运能力更加提升。

但对照国家上述规划与国外先进水平，尚存在差距。中石油发布的《2018年国内外油气行业发展报告》显示，目前我国天然气运输管道里程约为7.6万公里，管道密度为7.9米/平方公里；而美国937万平方公里的国土上，天然气管线长度已经超过50万公里，管线密度超过53.4米/平方公里，是中国天然气管线密度的6倍以上。据德国联邦统计局的数据显示，德国目前天然气90%以上来自进口，其天然气管道总长60万公里。由德国联邦经济能源部下设的联邦网络设施局管理全国的油气网络，而管道建设（立项、规划）由德国联邦环保和核安全部长进行审批。此外，目前我国天然气管网建设速度比较慢，例如2015-2018年间我国天然气管网里程年均增速为5.9%，与“十三五”规划年均增速10.2%的目标存在较大的差距。成立国家管网公司，就是从体制上消除制约我国石油天然气发展过程中的各自为政，输送环节集中度不高的问题。中国石油天然发展潜能在哪里？就是制度潜能——靠改革把制度优势转化为治理效能。

国内管网由三大运营商中石油、中石化和中海油以及省级官网公司在役管道编织而成，^[8]由于企业在管网布局的结构各有特点，因此管网会纵横交错，相互重叠。

中国石油有6个管道运营公司，共运营国内油气管道总里程约8.56万公里，全国占比为64.8%。其布局特点是按地区来管理。其中有管道分公司，运营管道主要集中在东北、华北、华东以及华中地区，重点是负责国内东北能源通道。西气东输管道分公司主要负责中卫以东的西气东输管道系统及其联络线。西部管道分公司主要负责新疆、青海、甘肃、宁夏中卫地区，重点运营国内西部能源通道。西南管道分公司负责甘肃、宁夏、四川、重庆、贵州、云南、广西地区，重点负责运营国内西南能源通道。北京天然气管道公司主要负责运营陕京管道系统。西南油气田公司负责重庆、蜀南、川东、川西北、川东五大油气区，在川渝地区建成了国内最完备的天然气输配系统。

中国石化有3家管道公司共运营国内油气管道总里程约3.4万公里，全国占比25.9%。其布局特点是按输送介质（原油、成品油、天然气）来管理。中石化管道储运分公司运营原油管道，主要集中在华东地区，包括鲁宁线、仪长线、甬沪宁管网、日仪线、东黄复线、中洛线等。中国石化销售公司运营成品油管道，拥有华北、华中、华东、华南四大成品油管网，管道联通云、贵、桂、粤、湘、鄂、苏、赣、皖、闽、浙、鲁等省。中国石化天然气分公司负责运营天然气管道，集中在华北、长江中下游等地区，包括川气东送管道，榆济线等。

中海油负责海上油气田开发和利用，运营长输油气管道约8414公里，其中主要为天然气管道7516公里；在陆上管道约4536公里。中海油在海上管道有崖城13-1海底管道等，其次还包括南海LNG管道、广西LNG管道、广东LNG管道、立沙成品油管道、黄骅港-中捷石化成品油管道等。目前在建和规划的管道有2019年12月13日开钻的南海油田陵水17-2区，贮量天然气900万立方米；以及海西天然气管网、粤东LNG管线、蒙西煤制气管线。

主要省级管网有10~20个省（市）成立了省级区域管网，主要有山西管网总长度约5600公里，浙江管网约1505公里，广东管网约686公里，湖南管网约1426公里，江西管网约1223公里，广西管网约300公里。省级管网运营以“输售捆绑”为主，向上游购买天然气资源，向下游用户用户输送及销售天然气。这些省级管网都由本省天然气管网公司经营（有部分公司有中石油、中石化入股）。

如上所述，国内油气管网络基本成型，管输规模不断扩大。但管网布局结构急需合理调整，管网现有体制机制不适应当前发展和不能满足国内实际需求，管网体制改革势在必行。2019年3月19日，中央全面深化改革委员会第7次全体会议审议通过了《石油天然气管网运营机制改革实施意见》，意味着这一改革正式进入实施阶段，将组建国有资本控股、投资主体多元化的石油天然气管网公司。中央深改委会议提出，推动形成上游油气资源多主体、多渠道供应、中间统一管网高效集输、下游销售市场充分竞争的油气市场体系，提高油气资源的配置效率，保障油气供给安全稳定。

国家管网公司有关负责人说，“这项改革经过深入的研究酝酿，借鉴相关国家和地区管网产业发展的先进经验，并结合中国国情，将对油气行业高质量发展起到积极促进作用。”^[7]

上述负责人表示，组建独立运营的国家管网公司，推动形成上游油气资源多主体多渠道供应、中间统一管网高效集输、下游销售市场充分竞争的“x+1+x”的油气市场体系，是深化油气体制改革和管网运营机制改革的重要一环。^[7]

有关专家将其解读为，“中国油气体制改革是包括上中下游全产业链的改革，基本思路是‘管住中间，放开两头’，‘中间’就是管网输送环节。改革‘中间’就是把管道独立出来，改革的目的是推进管输环节公平开放。如果‘中间’这个环节不改革，就无法真正落实‘两头’市场化的竞争机制。”

新加坡《联合早报》报道，^[9]中国国家管网公司的主要职责是负责国家油气干线管道、部分储气调峰设施的投资建设，负责干线管道互联互通及与社会管道联通，形成“全国一张网”，负责原油、成品油、天然气的管道输送，并统一负责全国油气干线管网进行调度，定期向社会公开剩余管输和储存能力，实现基础设施向所有符合条件的用户公平开放，有利于减少重复投资和管理资源的浪费。

新加坡《海峡时报》说，^[9]这项改革的目的还在于，帮助小企业或者外企进入此前严格控制的基础设施行业。随着管网从“三桶油”即中石油、中石化、中海油剥离，其他企业可以进入和合理配给油气资源，旨在为私营企业和国企提供公平竞争的环境。

有关专家预计，管网公司成立后加大基础建设设施的速度，势必带动与钢管相关产业的发展，就会吸引更多的社会资本介入到整个行业。

3.进一步开放民营企业市场准入石油天然气行业，对发展石油天然气大输量长输钢管有重大意义

2019年12月22日《中共中央国务院关于营造更好发展环境支持民营企业改革发展的意见》（以下简称《意见》），正式发布。《意见》要求进一步开放开民营企业市场准入，在电力、电信、铁路、石油、天然气等重点行业和领域放开竞争性业务，进一步引入市场机制；在基础设施、社会事业、金融服务等领域大幅放开市场准入。《意见》强调优化公平竞争的市场环境，不得额外对民营企业设置准入条件，不仅在重点行业放开竞争性业务，而且要破除招投标隐性壁垒。对具备相应资质条件的企业，不得设置与业务能力无关的企业规模门槛和明显超过招标项目要求的业绩门槛等。

有关报道我国民营企业所做“五六七八九”贡献：50%以上的税收，60%以上到国内生产总值，70%以上的技术创新成果，80%以上的城镇劳动就业，90%以上的企业数量。^[10]在钢铁行业，民营企业产量占63%以上；在钢管行业，民营企业产量占90%以上。目前进一步放开民营企业市场准入石油天然气行业，对发展石油天然气长输钢管有重大意义。

这使笔者回顾当年几件事。1998年广州番禺珠江钢管有限公司首先从澳大利亚引进HM(E)成型方式的直缝埋弧焊管生产设备，1999年率先从美国引进了我国第一条UOE直缝埋弧焊管生产线，2002年10月，经国内管道界和冶金界李鹤林等权威专家会议鉴定：“产品直径1016×17.5毫米（X70）UOE焊管的各项技术性能符合《Q/SY XQ15-2002西气东输工程直缝埋弧焊管技术条件》，产品质量达到国内外同类产品实物水平。”^[11]当生产了该产品1200吨，运送到了西气东输工程施工现场，因为是民营企业，未能获得中石油准入的手续。

另一件事是2000年宝鸡石油钢管公司董事长钟裕敏、总工程师丁晓军等提出与宝钢合资建设UOE直缝埋弧焊管机组，向中石油主管部门写了申请报告。经组织有关专家会审，没有得到获准。原因之一是宝钢乃冶金系统的企业，尚没有与石油系统合资的先例。可见当时宝钢虽是大型国企，市场准入石油天然气行业也很难。也可见十多年以前，宝鸡钢管公司就萌芽了这种建立混合型体制的改革意识，淡化垄断情结，难能可贵了。应当肯定，石油系统钢管企业为中国石油天然气长输管线的建设奠定了坚实基础。

我国当前石油天然气长输管道无论从总长度还是分布密度都滞后于西方发达国家，也不能适应国民经济高质量高效益发展的需要。因此进一步开放市场准入石油天然气的钢管市场，调动非石油天然气行业的钢管企业积极性，尤其是调动直缝埋弧焊管企业的积极性很有必要。

当前国际上天然气长输管道发展方向有两个：^[5]一个是大管径超大输气量的管道，例如，俄罗斯巴普年柯沃-乌恰输气管道直径1420毫米，壁厚23毫米、27.7毫米、33.4毫米，单管输气量为580亿立方米/年，长度1106公里，钢级k65（X80），全程用直缝埋弧焊管，输送压力11.8兆帕。另一个方向是高压输送超大输气量的管道，例如俄罗斯“北溪-1”管道，是一条海底天然气管道，直径1220毫米，壁厚34.6毫米、30.9毫米、26.8毫米，单管输气量为275亿立方米/年，长度1222公里，全程用直缝埋弧焊管，输送压力为22兆帕、20兆帕、17兆帕。近日受到美国制裁的俄罗斯“北溪-2”海底天然气管道，与“北溪-1”相同，单管输气量为275亿立方米/年。这两个发展方向其目的都是大输气量。

中俄东线在我国境内黑河-长岭段与俄罗斯巴普年柯沃-乌恰输气管道技术参数相比：管径相同（直径1422毫米/1420毫米），钢级相同（X80/K65），压力相同（12兆帕/11.8兆帕），但黑河-长岭段输气量为380亿立方米/年，而俄罗斯巴普年柯沃-乌恰管道输气量为580亿立方米/年，说明黑河-长岭段潜力很大。

表2. 俄罗斯普年柯沃-乌恰输气管道与中国黑河-长岭段输气干线参数对比

又从表1可见，中俄东线俄方与中方管径相同，但俄方比较低的钢级k60（x70），较低压力（9.8兆帕），但与中方达到相同输气量（380亿立方米/年）。因此，天然气长输管线的输气量是关键参数。有专家曾经指出，“管道工程的经济界限与输气量（亿立方米/年）有密切关系，当输气距离确定时，输气量若不能达到一定数值，在经济上是亏损的。^[12]从国际上看，大直径（直径1422毫米），高钢级（x80），大输气量（450~500亿立方米/年）全程用直缝埋弧焊管是发展方向。目前石油天然气行业已经进一步开放民营企业准入，民营企业和钢铁企业的直缝埋弧焊管产品可以平等参与石油天然气长输管线项目投标，对中国石油天然气长输管线的发展增添了力量。

2018年中国石油和天然气对外依赖度分别为70%和45%，因而，保障能源安全就要加强国内油气资源勘探开发，2019年中石油新增油气地质储量18.4亿吨，为此需要深化油气国企改革，将“三桶油”的管网剥离后，使现有油气国企的资本支出更加集中于勘探及增加产量上，从而提升天然气供应能力，促进管网公司加快建设天然气长输管线。美国的油气企业的业务只是勘探、生产油气，所以在开发页岩油气领域很成功，使美国从石油进口大国变成出口大国，而且使其国内天然气管网长度密布全国各地。2020年我国石油天然气企业在更深层次更宽领域更大力度改革创新中作出更大贡献。

参考文献

1. 中俄东线天然气管道让全国观众惊叹！2020年底全线投产，【N/OL】.LNG168物联网，http://www.sohu.com/a/24441504_738536.

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5. 王晓香，国内外超大输量天然气管道建设综述，焊管，2019年7月，8页

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9. 陈洋、青木、倪浩，中国打造油气管道“全国一张网”，环球时报，2019年12月10月，11版

10.吴健，我国民营企业所做“五六七八九”贡献，新民晚报，2019年12月23月，2版

11.陈昌、王利树、刘世泽，我国首条UOE焊管机组的引进、应用及其意义，2014年中国国际钢管研讨会论文集，445页

12.潘家华，西气东输工程，焊管，2000年5月，第22页