我国最大管径、最大壁厚的超临界二氧化碳输送用直缝埋弧焊管试制成功。

　　2024年11月12日，由中国石油渤海石油装备制造有限公司(以下简称渤海装备)自主研制的超临界二氧化碳输送用直径610毫米、壁厚38毫米的直缝埋弧焊管产品顺利下线。

　　“经检测，产品的几何尺寸、力学性能均达到了技术标准要求，标志着我国最大管径、最大壁厚的超临界二氧化碳输送用直缝埋弧焊管试制成功了，能够满足千万吨级超临界二氧化碳输送的需求，在填补我国‘双碳’领域产品空白的同时，进一步增强了渤海装备输送装备在清洁领域市场的产品竞争力。”渤海装备研究院院长王雷介绍道。

　　抓住机遇

　　CCUS/CCS技术是国际公认的解决气候变暖、大规模减少碳排放，最终实现碳中和的最有效技术方案。随着“双碳”目标任务的持续推进，CCUS技术作为实现大规模碳减排的托底技术，在我国迅速发展。

　　作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——长距离二氧化碳专用运输管网及其配套基础设施建设，将成为未来管业的重要发展方向。二氧化碳管道工程建设迎来了黄金发展机遇。

　　然而，我国二氧化碳管道工程建设起步较晚。为了推动我国二氧化碳管道工程建设与发展，亟待对二氧化碳管道输送关键难题与核心技术开展系统攻关。

　　作为中国石油产业链价值链上的重要一环，渤海装备坚决扛起了生态文明建设责任，加快新能源装备的研发。抓住这一发展机遇，渤海装备积极承担大管径、大壁厚超临界二氧化碳输送用直缝埋弧焊管研发的重任。

　　2023年11月，渤海装备携手中海油研究总院、中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司、首钢技术研究院、华北管道设计院等单位，启动了海底超临界二氧化碳输送用直缝埋弧焊管研发项目，超前开展了超临界二氧化碳输送用直缝埋弧焊管材料、制造关键技术、钢管性能及抗二氧化碳腐蚀规律研究，抢占清洁能源领域新高地。

　　积极探索

　　超临界二氧化碳输送，对管材的低温韧性和抗二氧化碳腐蚀性有着非常严苛的要求。在二氧化碳管道运行过程中，腐蚀穿孔或外界破坏可能引发管道泄漏等安全问题。这对管道设计、管道材料选择及完整性管理提出了诸多挑战。

　　向二氧化碳管道输送关键难题与核心技术发起冲锋，渤海装备针对二氧化碳输送管道腐蚀、泄漏扩散、裂纹扩展等问题及适用性管道材料和设备开展了深入研究。

　　研发团队通过优化设计材料合金成分及金相组织，联合国内钢厂开发出了适用于超临界二氧化碳输送的热轧钢板。

　　钢管试制过程中，针对直径610毫米壁厚38毫米的小口径大壁厚钢管成型、扩径、焊材匹配和焊接工艺等技术难题进行精准分解。通过不断优化成型、扩径和焊接工艺，精控坡口角度，循环焊接工艺试验、优化焊接参数，攻克了小口径大壁厚钢管的成型工艺和焊缝质量控制难题，确保了试制钢管的各项性能指标均满足超临界二氧化碳输送的要求。

　　通过开展成型扩径模具及工艺、焊接材料及工艺系统研究，攻克了小口径大壁厚钢管的几何尺寸、焊缝质量控制以及超高压力静水压试验等技术难题，钢管具有高几何尺寸精度、优异的低温启裂韧性和延性裂纹扩展止裂韧性。

　　承接试制任务的巨龙钢管公司通过班组会宣贯战前分析要点，着重对预焊修补和内外焊岗位人员在工艺执行和设备运行检查方面提出了更高要求。加大引熄弧板修磨检查频次和内焊防磨套管、送丝软管抽查频率，加密外焊激光跟踪、宏观样检查，及时调整焊接参数，精确控制焊剂烘烤时间和温度，确保每一处细节符合工艺标准。从铣边到清渣，各个岗位紧密配合，认真细致高效地完成好每项工作。

　　攻克了钢管成型、扩径，焊接材料匹配和焊接工艺制定等技术难题，2023年12月28日，渤海装备成功完成了单炉试制，各项检测数据均达到了试制要求。2024年12月17日，产品顺利下线。

　　“新产品的研制成功，使得渤海装备掌握了该特殊介质钢管关键制造技术和制造工艺，具备了批量生产该类钢管的规模化能力，为实现‘双碳’目标超前做好了产品和技术储备。”王雷说。

　　向“质”迈进

　　习近平总书记指出：“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。”攻关二氧化碳管道输送关键难题与核心技术，只是渤海装备加快发展新质生产力的成果之一。

　　加快发展新质生产力，2024年初，渤海装备研究院启动了以“比创新、比质量、比进度、比成果”为主题的劳动竞赛，覆盖22个科研项目和创收创效指标。专家和工程师“揭榜挂帅”，领衔攻关，选配专业人员，形成矩阵式项目团队。通过细化季度考核评比标准，加大过程激励力度，鼓励早出成果、出好成果，推动各科研项目组比着学、赛着干、争着上。

　　“85后”金属材料研究员王斌和同事，共同承接了《氢气长输管道》《二氧化碳输送管道关键技术研究》项目。这两个项目分别从碳减排源头和碳利用处置两个方向进行新产品、新工艺研发，对他们的知识储备和研究方法带来了全新的挑战。

　　“作为新时代的青年科技工作者，我们要接过老一辈石油人的接力棒，把‘卡脖子’清单变为攻关成果，把一项项的不可能变成可能。”2024年2月22日，在渤海装备研究院输送装备研究中心，王斌坚定地表示。

　　劳动竞赛过程中，渤海装备研究院组织科研人员先后到吉林油田二氧化碳捕集埋存与提高采收率开发公司、勘探设计研究院、二氧化碳驱油与埋存试验基地、黑79小井距示范区、密相二氧化碳注入试验站进行调研。在充分掌握CCUS技术和装备应用状况及迫切需求的基础上，科研项目团队瞄准行业前沿，研发了CCUS输送、注采等技术的应用装备，实现了超临界二氧化碳输送用直缝埋弧焊管项目提前结题。

　　加快发展新质生产力，助力新能源装备和技术发展，渤海装备目前已形成了掺氢高压螺旋钢管、纯氢长输直缝钢管、海底超临界二氧化碳输送焊管等油气输送绿色装备集群。

　　责任编辑：陆晓如