“北气南下”能源大通道全长5111公里，新建管道3371公里，北起省黑河市，南至上海，分为北、中、南三段扶植，北段正在2019年12月投产，此次南段落成，全线贯通。除去长度创下记载，“北气南下”能源大通道还选择了颇具挑和的大输量管道扶植方案，并实现长输管道环节设备全面国产化。自西气东输一线余年。正在国内天然气长输管道范畴，“北气南下”能源大通道无疑具有里程碑意义，被视为我国首条“大口径、大壁厚、高钢级、高压力”的世界级管道工程。除去工程层面的意义，正在过去5年里，跟着其北段、中段、南段先后投产，输气量敏捷提拔，对于缓解国内天然气供应严重、保障国度能源平安亦阐扬主要感化。做为目前国内单管输量最大的管道，为告竣每年380亿立方米的方针输气量，“北气南下”能源大通道采用“大口径、大壁厚、高钢级、高压力”的管道，所需管道数量更少，使得方案投资额更低，可以或许降低部门下逛用户出格是工业用户的用气成本。“最后内部对于方案存正在辩论，最终选择现在方案的此中一个主要缘由就是‘节流投资’。”国度管网集团工程部副总司理刘海春告诉《中国旧事周刊》，铺设更少管道的方案不只“节钱”，同样“节地”，可是对于配备、工程质量要求更高，“稍有闪失就是性影响”。想要完成每年380亿立方米的方针输气量并非易事。刘海春引见说：“大口径、高压力是必然选择。管道口径取输气量之间的关系容易理解，而天然气正在管道中需要依托压力才能输送，若是压力较低，将无法达到方针输气量。跟着压力升高，管壁为了承压必然加厚，可是若是管壁过厚焊接难度也将增大，而提高钢级能够恰当降低壁厚，减罕用钢量，因而为了顺应高压力输送，应尽量采用高钢级钢材。”“北气南下”能源大通道采用的大管径（1422毫米）、大壁厚（32。1毫米）、高钢级（X80）、高压力（12兆帕）管道并无先例，这些管道手艺参数不只使其成为国内第一条第三代长输管道，并且意味着取之婚配的一系列设备材料如56寸大口径球阀等，同样面对没有成熟产物的挑和。这也是大口径球阀正在单一工程中初次批量使用，对阀门制制工艺、密封材料等都提出新的要求。再好比“北气南下”能源大通道使用的调压、计量安拆也是为大输量工况研发的设备，“北气南下”能源大通道为之供给了使用场景，带动上下逛财产链推出新的产物。“若是这些设备材料的制备无法取得冲破，‘北气南下’能源大通道工程就无法进行。这也是‘北气南下’能源大通道工程取其他管道工程的分歧之处，国度管网不只仅担任投标采购、监视质量，还要取供应商一路从泉源处理一些设备材料从无到有的问题。”刘海春说。“北气南下”能源大通道从北至南穿越的复杂天然也带来额外的挑和。“北气南下”能源大通道工程分为北段（黑河—长岭）、中段（长岭—永清）、南段（永清—上海）三段施工。刘海春暗示：“其他长输天然气管道多正在必然纬度范畴内，穿越的地形、地貌也相对单一。像‘北气南下’能源大通道如许从北至南，穿越地域地形、地貌、温度跨度较大的管道工程并不多见，这给配备、施工带来更多挑和。”好比对于制管而言，最低顺应温度越低则难度越大，而为顺应东北地域冬季低温，“北气南下”能源大通道管道最低顺应温度达到零下45度。“这是大口径、大壁厚、高钢级、高压力天然气管道初次正在低温中使用，而钢管正在低温中本就更懦弱。”“管道手艺参数提拔，以及东北地域冬季的低温，也让施工难度几何级数提拔。”刘海春告诉记者，这曾经给焊接形成坚苦，而正在焊接后进行防腐补口时，需要保温，低温更添加了难度。若是说低温是“北气南下”能源大通道管道工程穿越东北地域时面对的最大妨碍，正在南段工程中，华东地域密布的水网成为需要逾越的现实障碍。国度管网集团扶植项目办理公司东南核心担任人崔告诉《中国旧事周刊》，“北气南下”能源大通道南段工程，面临的次要难题就是水网、人员稠密。“管线多处小型河道，并且涉及衡宇、厂房拆迁工做更多，外部协调工做量较大。”他告诉记者，南段工程最终穿越100余公里的水网地域，水网密布的导致地基承载能力无限，因而全从动焊接设备正在施工过程中需要出格保障。别的，因为地下水位比力高，需要处理管道下沟时可能碰到的上浮问题。“北气南下”能源大通道长江盾构穿越工程是其穿越华东地域水网的标记性工程。长江地道内径达到6。8米，虽然比拟于公、铁动辄15米以上的内径，这一内径并不算大，中国中铁配备为此研制了世界最小曲径的常压刀盘盾构机。“最主要的是创下单台盾构机单向掘进距离最长的记载——10。226公里。一般而言，盾构机的寿命只要10公里，长江盾构的单向掘进距离冲破了盾构机的寿命极限。”“此前穿越长江的管道地道并不少，更多是容纳小口径单条管道的地道。可是此次需要正在无限空间安拆1422毫米的大口径管道。”崔引见，穿越长江的管道地道属于稀缺资本，除去“北气南下”能源大通道管道之外，还有一条江苏省内的管道和一条备用管道。最终“北气南下”能源大通道穿越长江的工程提前半年摆布完成。智能化，这是“北气南下”能源大通道的另一个主要标签。“北气南下”能源大通道是我国首条智能管道样板工程，以“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期办理”为，将人工智能手艺取管道场景深度连系，构成了管道智能扶植、管体智能检测、坐场智能运转、线智能巡护和管网智能调控等手艺，逐渐实现了由保守办理向智能化办理的改变。正在管道扶植阶段，起首正在“全数字化移交”方面进行沉点霸占。“北气南下”能源大通道连结工程材料数字化移交和纸质移交双轨运转，成立了同一的“北气南下”能源大通道工程消息化平台，焊口、检测取评定、防腐数据，及时上传，同一，同一交付。完工坐标线下回流到设想院，构成数字化完工材料，同时交付完整性办理PIS系统，初次构成了工程数字孪生体。扶植过程中初次研究并全面使用全从动化焊接、全从动超声波检测、全机械化防腐补口等施工工艺。好比正在管道扶植期间，采集一切能够被采集的数据，以至将部门数据及时传输到云端。采用大口径、大壁厚从动焊机组，焊接质量愈加靠得住、焊接工效大大提高（半从动焊3倍以上），焊口一次及格率达96。32％，创制了大口径管道焊接最好成就。而且连头口也实现了组合从动焊，“北气南下”能源大通道线％。“我们坚持不懈地贯彻科技兴安计谋，全力推进化学品范畴机械化减人、从动化换人、智能化无人相关工做。借帮先辈的从动化取智能化手艺，削减工艺现场的人工操做频次，不只显著提拔出产运维效率，更从底子上建牢平安防地，全面提拔平安程度。”国度管网集团出产部自控办理总监闫峰说。开通后，“北气南下”能源大通道管道借帮AR、AI、大数据等手艺，推进智能坐场、无人坐场扶植，实现智能运转。过去，管线坐场设备难以通过调控核心近程操做，而是驻坐人员收到安排令后完成开关阀等具体操做。2006年，国内管线起头鞭策从动化操做，确保坐场设备能够近程启停。“北气南下”能源大通道管道正在智能调控方面，取得了更大的手艺冲破，研发了国内首套具有完全自从学问产权的大型油气管网工业节制系统，可用率达99。96％，全线压缩机组、所有坐场只需一个指令，即可由节制法式从动完成近程一键启停机、一键启停坐。“北气南下”能源大通道管道沿线大多是高寒地域，冬季暴雪事后，巡线车辆常因积雪无法一般行驶，为日常巡线带来坚苦。“北气南下”能源大通道管道强化技防手段使用，实现了管道线的第三方施工取地质灾祸风险的精确识别。正在本体智能检测方面，国内初次实现宽度0。3mm 环焊缝启齿裂纹、曲径 3mm 针孔缺陷检测，十分之一芝麻粒宽度的细小焊缝都能检测定位，实现了管道本体缺陷的从动检测和智能识别，无效保障了管道的本体平安。正在线智能巡检方面，通过研发构成光纤平安预警、视频智能识别、无人机智能巡检、智能阴保等手艺，建立“天空位”一体化智能管道巡护模式，实现管道线风险由人工巡检的被动防护向全智能自动管控的改变，大幅降低人工成本，无效处理极寒下的管道全时全域平安保障难题。正在自动管控方面，“北气南下”能源大通道还实现了设备近程监测诊断，建立了压缩机组、电气设备、计量取节制系统等环节设备近程监测系统，对及时数据、汗青变化趋向等进行诊断阐发，初步实现毛病的及时预判、集中监测和诊断阐发。闫峰引见说：“压缩机组是天然气管网输送的环节设备。以往，压缩机组的调养依赖保守模式，按固定周期开展工做。好比，当压缩机组运转时长达到4000和8000小时，便会进行例行调养；累计运转五万小时后，则需返厂实施大修。‘北气南下’能源大通道管道扶植以来，我们引入AI、大模子等前沿手艺，成立并持续迭代压缩机组诊断阐发模子。通过及时监测压缩机组运转中的轴承振动、润滑油成分等环节数据，实现对压缩机组健康形态的动态。这一立异行动，无力提拔了防止性的精准度，更好保障了天然气输送的不变。”“北气南下”能源大通道自2014年9月开建，2019年12月北段率先投产通气。投产之初，“北气南下”能源大通道年输气量约50亿立方米。此后，“北气南下”能源大通道天然气管道输气量逐年递增，此中2020年供气量约41亿立方米、2021年供气量约100亿立方米、2022年供气量约150亿立方米、2023年供气量220亿立方米、2024年供气量超300亿立方米，本来打算于2025年达到合同输气量380亿立方米/年。而到2024年12月，“北气南下”能源大通道曾经提前具备增供至380亿立方米/年的能力，也就是按照上限输气量实现满负荷运转。投产通气5年来，“北气南下”能源大通道累计输气量跨越800亿立方米。“‘北气南下’能源大通道2019年投产之后，就正在推进增输工做，按照预期增输气量投资压缩机等设备，而且一曲正在提速。2024年四时度，完成压缩机等设备结构。”闫峰暗示，上逛产能敏捷增加，下逛市场需求充脚，比拟预期提前一个月具备380亿立方米/年的管输能力。国度管网集团不竭优化增输工程扶植工期、提前投产沿线压缩机组，确保“北气南下”能源大通道持续3年正在冬季保供高峰月提前增输，此中2021年11月增至150亿立方米/年、2022年12月增至220亿立方米/年、2023年11月增至300亿立方米/年，先后扶植并投用黑河、五大连池、沈阳、安平等10座压气坐，鞭策“北气南下”能源大通道天然气管道年输送能力快速增加到目前的380亿立方米/年。对于“北气南下”能源大通道的保供意义，京津冀地域的感触感染尤为强烈。“北气南下”能源大通道投产后，取我国已建的东北管网、陕京管道系统及大连LNG、LNG、辽河储气库、西气东输管道系统等互联互通，可向东北、环渤海、长三角等地域不变供应天然气资本，加强区域天然气供应能力和应急调峰保障能力，特别是为冬季保供、冬奥会和冬残奥会的成功举办贡献了力量。跟着2020年12月，全长1110公里的“北气南下”能源大通道中段按期投产，“北气南下”能源大通道输送的天然气正式进入京津冀，而且参取昔时冬季保供。燃气集团出产运营部司理张明做告诉《中国旧事周刊》，是国内用气量最大的单体城市，燃气集团2023年管道天然气供应量达到183。5亿立方米，昔时12月21日还曾创下1。36亿立方米的单日用气量汗青峰值。从2020年12月“北气南下”能源大通道中段投产后，过去4年多，天然气供应邦畿中，“北气南下”能源大通道输送的天然气占比不竭添加，本年曾经实现“完全常态化”，夏日占比三分之一摆布，冬季占比更高。跟着“北气南下”能源大通道气源越来越充脚，燃气集团不竭调整成立顺应新供应款式的资本设置装备摆设体例。“天然气供应曾次要依托4条陕京天然气管道，‘北气南下’能源大通道气源进入市场后，保供，出格是冬季保供能力较着提拔。目前燃气集团累计领受‘北气南下’能源大通道输送天然气超200亿立方米，客岁冬本年春供应量进一步提高，单日高值从客岁6000余万立方米提高至本年8000万立方米以上，占比凡是达到七成以上，一些时段以至高达90％，曾经成为冬季的从气力源之一，能够说极大提拔了首都气热电保供裕度和矫捷性。”张明做引见。“北气南下”能源大通道是继中亚管道、中缅管道之后，向中国供气的第跨境天然气长输管道。此中，“北气南下”能源大通道也是四大能源计谋通道之一的东北通道的主要构成部门。四大通道包罗陆上通道和一条海上通道：东北通道、西北通道、西南通道、东南海上油气通道。“北气南下”能源大通道做为目前之间唯逐个条天然气长输管道，对于确保能源平安至关主要。2023年，中国进口天然气1656亿立方米，管道气占比40。6％。中国工程院院士黄维和正在接管《中国旧事周刊》采访时暗示，气源多元化是能源平安的环节，该当做到两个50％，即国内气源取进口吻源别离占比50％，进口吻源中陆上气源取海上气源别离占比50％。数据显示，2023年，中国天然气消费量为3917亿立方米，同比增加6。6％。以此计较，“北气南下”能源大通道380亿立方米的供气量可满脚近10％的全国天然气需求。按照测算，“北气南下”能源大通道天然气管道投产，有帮于鞭策天然气供应严重场合排场获得底子性好转，推进我国天然气正在一次能源消费布局中的比例提高约一个百分点。做为“北气南下”能源大通道落成的最初一段工程，正在“北气南下”能源大通道南通至甪曲段管道投产后，将来供应长三角区域的天然气资本将愈加充脚、更有保障，并进一步鞭策长三角地域能源布局转型。国度管网集团西气东输公司代表司暗示：“2025年，通过‘北气南下’能源大通道进入长三角地域的天然气估计将添加近50亿立方米，届时总量可达当前国度管网集团向长三角地域输送天然气的五分之一，可以或许更好满脚区域内工业和居平易近用户的用气需求。50亿立方米天然气折合可替代标煤645万吨，可削减排放二氧化硫12。7万吨、粉尘361。8万吨和二氧化碳730万吨，相当于种植阔叶林2200万公顷，约等于0。6个长三角面积。