淺談普光氣田進(jìn)口設(shè)備及備件國產(chǎn)化工作

姚愛國+孟祥濤+李艷敏

普光氣田進(jìn)口設(shè)備和備件的國產(chǎn)化使大型高含硫凈化裝置設(shè)備國產(chǎn)化邁向新臺階，并已成功推廣到元壩天然氣凈化廠和伊朗阿巴斯煉油廠，對國內(nèi)同類天然氣凈化裝置和大型、高含硫煉油裝置起到積極的示范效應(yīng)。項目研制成果打破了國外制造商對大型、高參數(shù)進(jìn)口設(shè)備的壟斷，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，整體達(dá)國際領(lǐng)先水平，符合國家重大裝備國產(chǎn)化戰(zhàn)略目標(biāo)，研制成果積極響應(yīng)了國家“十二五”規(guī)劃的節(jié)能環(huán)保政策。

普光氣田作為國內(nèi)首座投入生產(chǎn)運營的海相整裝高含硫氣田，眾多裝置均采用進(jìn)口設(shè)備及備件。隨著氣田生產(chǎn)時限的延長，進(jìn)口設(shè)備故障不斷增多，同時受采購周期長、選擇余地小、修復(fù)難度大、維修費用高等因素的影響，進(jìn)口設(shè)備“帶病工作”，嚴(yán)重地制約了氣田的安全生產(chǎn)運營。為此，普光分公司聯(lián)合工程總承包單位、國內(nèi)制造廠商、系統(tǒng)內(nèi)科研院所、大中專院校，按照“先導(dǎo)試驗、逐步推廣”的原則，對進(jìn)口設(shè)備及備件的管材選擇、焊接工藝等關(guān)鍵技術(shù)開展科技攻關(guān)，分步實施國產(chǎn)化改造，取得了一系列重大進(jìn)展，形成了高酸腐蝕工況下大型設(shè)備整體設(shè)計、管板選型、管材選型等10余項自主關(guān)鍵技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，整體達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

一、建章立制，分步實施，設(shè)備國產(chǎn)化工作穩(wěn)步推進(jìn)

一是制定了《普光分公司進(jìn)口設(shè)備及備件國產(chǎn)化管理細(xì)則》，科學(xué)規(guī)范國產(chǎn)化工作，從計劃申報、項目審批、廠家選擇、試制研發(fā)、試用評價、鑒定驗收、費用控制、推廣應(yīng)用、檢查考核等閉環(huán)過程保障設(shè)備及備件國產(chǎn)化嚴(yán)格受控。二是結(jié)合氣田生產(chǎn)運行管理中設(shè)備運行狀態(tài)和事故隱患排查情況，強(qiáng)化設(shè)備國產(chǎn)化項目的申報，詳列項目大表，再由設(shè)備、工藝、操作人員共同配合，廣泛收集項目談判、設(shè)備訂貨、安裝施工等各階段的技術(shù)資料，精細(xì)研究和制定國產(chǎn)化方案。三是針對每一個國產(chǎn)化項目，充分對比進(jìn)口備件和國產(chǎn)化備件的差異，分析國內(nèi)加工制造技術(shù)可行性，認(rèn)真開展風(fēng)險評價和經(jīng)濟(jì)效益分析，優(yōu)選適合普光氣田的具有優(yōu)厚資質(zhì)和技術(shù)實力生產(chǎn)廠家進(jìn)行合作攻關(guān)。四是采用“先離線測試，后在線試用”，“先小范圍使用，后大面積推廣”的方式，循序漸進(jìn)地更替進(jìn)口設(shè)備，降低安全生產(chǎn)運營風(fēng)險。

二、勇于創(chuàng)新，積極攻關(guān)，設(shè)備國產(chǎn)化工作成效顯著

普光氣田進(jìn)口設(shè)備自2009年投入運營后，部分關(guān)鍵裝置均表現(xiàn)出“水土不服”的癥狀，對天然氣凈化、硫磺回收、尾氣處理等工藝指標(biāo)造成了不利影響，制約了氣田正常的安全平穩(wěn)生產(chǎn)。若堅持使用進(jìn)口設(shè)備，一是在時間上等不起，二是在成本上舍不得。普光分公司決定自力更生，堅持科技創(chuàng)新驅(qū)動，大力實施關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化戰(zhàn)略，經(jīng)過3年的技術(shù)攻關(guān)，完成20余項關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化改造，不僅縮短了設(shè)備材料的供貨周期，節(jié)約了生產(chǎn)成本，更帶動了國內(nèi)制造企業(yè)生產(chǎn)工藝和技術(shù)水平的提高，實現(xiàn)了高含硫氣田裝置核心技術(shù)從無到有的飛躍，完成了從設(shè)備引進(jìn)到技術(shù)輸出的角色轉(zhuǎn)換。

克勞斯?fàn)t打破國外技術(shù)壟斷。普光氣田12臺克勞斯?fàn)t單臺設(shè)計硫磺生產(chǎn)能力20萬噸/年，屬于世界級特大型克勞斯反應(yīng)爐。然而，僅投產(chǎn)試運行兩個月，就出現(xiàn)了爐體震動、超溫、變形等問題，導(dǎo)致設(shè)備頻繁檢修，制約了氣田長期安全平穩(wěn)生產(chǎn)。在國內(nèi)沒有可借鑒的設(shè)計經(jīng)驗情況下，由集團(tuán)公司牽頭，普光分公司及部分科研院所專家成立了克勞斯?fàn)t技術(shù)改造項目組，在氣田現(xiàn)場展開技術(shù)攻關(guān)，建立燃燒模型器，對核心部件優(yōu)化設(shè)計，重新核算和優(yōu)化克勞斯工藝，最終發(fā)現(xiàn)爐體長徑比過大是影響其正常運行的關(guān)鍵因素。于是，對克勞斯?fàn)t實施了擴(kuò)徑改造，長徑比由3.433減少至2.775。在此基礎(chǔ)上，又優(yōu)化設(shè)計了襯里結(jié)構(gòu)，采用新型耐火磚，克勞斯?fàn)t存在問題全部得到解決。改造后的克勞斯?fàn)t在80%、100%、110%及130%的裝置負(fù)荷下運行平穩(wěn)，各項工藝參數(shù)均達(dá)到指標(biāo)要求。集團(tuán)公司對此高度贊揚(yáng)，普光氣田實現(xiàn)了國內(nèi)最大的20萬噸/年級克勞斯?fàn)t的自主開發(fā)和安全運行，形成了完善的設(shè)計、制造、施工及運行等一系列關(guān)鍵技術(shù)，僅襯里材料技術(shù)指標(biāo)就有20余項達(dá)到國際先進(jìn)水平，打破了國外對該項技術(shù)的壟斷，為硫黃回收裝置國產(chǎn)化開發(fā)提供了寶貴的理論基礎(chǔ)和堅實的實踐經(jīng)驗。

特大型末級硫冷器實現(xiàn)國產(chǎn)化意義重大。普光氣田12臺末級硫冷器，是大型硫磺回收裝置中最關(guān)鍵設(shè)備之一，總換熱面積2024m2。自2010年全面投產(chǎn)以來，多臺設(shè)備在運行過程中事故頻發(fā)，成為制約天然氣凈化裝置長周期、安全運行的瓶頸。然而進(jìn)口一臺末級硫冷器約需人民幣1700萬元，制造及運輸周期更是長達(dá)一年半的時間，從成本和周期上嚴(yán)重制約了裝置設(shè)備的改造實施。為此，集團(tuán)公司將末級硫冷器國產(chǎn)化研制項目列入了2012年度中國石化重大裝備國產(chǎn)化研制項目。普光分公司通過組織國內(nèi)著名設(shè)計研究院、有大型裝備制造豐富經(jīng)驗的制造廠、行業(yè)內(nèi)知名專家學(xué)者進(jìn)行了數(shù)百次技術(shù)討論研究，總結(jié)以往小型、低參數(shù)硫冷器產(chǎn)品設(shè)計、制造方面積累的工程經(jīng)驗，開展設(shè)備主體結(jié)構(gòu)研究、管板結(jié)構(gòu)型式研究、管頭結(jié)構(gòu)型式研究、材料的腐蝕與防腐研究、制造工藝研究等大量工作，歷時一年2個月的時間成功地完成了末級硫冷器的國產(chǎn)化研制，經(jīng)過一年多現(xiàn)場工業(yè)化考核，各項工藝參數(shù)滿足設(shè)計要求，運行情況良好。單臺國產(chǎn)化末級硫冷凝器制造費為523萬元，比原進(jìn)口設(shè)備節(jié)省1177萬元，制造運輸周期縮短了一年1個月的時間。其成功經(jīng)驗對國內(nèi)天然氣凈化裝置甚至煉油廠高含硫原油脫硫裝置起到了積極的示范效應(yīng)，相關(guān)技術(shù)成果目前已經(jīng)應(yīng)用于正在建設(shè)的元壩氣田天然氣凈化廠裝置設(shè)備上。

備品備件國產(chǎn)化應(yīng)用效益顯著。普光分公司備件長期依賴進(jìn)口，特別是生產(chǎn)急用件無法短時間內(nèi)解決，生產(chǎn)經(jīng)營受到嚴(yán)重制約。而國產(chǎn)備件供給周期短，利于及時恢復(fù)生產(chǎn)，減少損失，優(yōu)勢明顯。2013年，按計劃穩(wěn)步實施了克勞斯?fàn)t燃燒器葉片、高級孔板閥等進(jìn)口備件國產(chǎn)化成果推廣應(yīng)用，較好地解決了實際問題，改善了裝備性能和完好率，有力地保障了普光氣田“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運行。僅進(jìn)口備件國產(chǎn)化應(yīng)用一項，就節(jié)約資金3119萬元。

三、著眼長遠(yuǎn)，制定規(guī)劃，設(shè)備國產(chǎn)化成為新的成本控制點

2014年，普光分公司在堅持“保證質(zhì)量、節(jié)約成本、安全可靠”的原則基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實際和設(shè)備運行情況，制定了設(shè)備備件國產(chǎn)化項目需求，擬從技術(shù)、供貨周期和價格等各方面進(jìn)行綜合分析，積極組織技術(shù)攻關(guān)，穩(wěn)步推進(jìn)空氣壓縮機(jī)油箱加熱器、抗硫密封圈、高級孔板閥等17項進(jìn)口設(shè)備和備件的國產(chǎn)化研究和推廣應(yīng)用工作，進(jìn)一步解決進(jìn)口設(shè)備存在的問題，提高設(shè)備完好率，降低設(shè)備采購成本，努力將設(shè)備、備件國產(chǎn)化工作培育成為分公司的一個新的成本控制點，力爭全年實現(xiàn)降本增效6000萬元。

四、總結(jié)

我國“十二五”及“十三五”期間，天然氣及石化行業(yè)處于高速發(fā)展階段，天然氣裝置新增或改造項目逐年遞增，且裝置日趨大型化，隨著原油和天然氣中含硫量的增大和裝置的大型化，裝置單臺設(shè)備規(guī)格也越來越大。而設(shè)備大型化之后，設(shè)備的可靠性對裝置安全運行造成了較大壓力。單系列裝置關(guān)鍵設(shè)備的規(guī)格接近常規(guī)設(shè)計規(guī)范的邊界，結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造難度較大，工藝專利商一般均從國外采購設(shè)備。通過開展一系列的國產(chǎn)化攻關(guān)，有力地打破了國外制造商對部分大型、高參數(shù)進(jìn)口設(shè)備的壟斷，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平，符合國家重大裝備國產(chǎn)化戰(zhàn)略目標(biāo)。

（作者單位分別系中原油田普光分公司、中石化新疆煤制天然氣外輸管道項目部、中原石油勘探局信息中心）endprint