国之重器托起国之重业系列报道④ 科技引领 锻造高端装备“国之重器”

　　习近平总书记在科学家座谈会上强调，坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军。中国石油全面落实“四个面向”要求，秉持为国为民的使命担当，一方面自主创新攻关了一系列顶尖的装备技术，另一方面向相关领域提供了高端原料、产品和服务。这些“国之重器”与人们的生产生活密不可分，在相关领域不断填补空白、刷新纪录，彰显了中国石油为国为民托起“国之重业”的石油担当。

　　“国之重器托起国之重业”系列报道，聚焦中国石油应用在医疗健康、高端装备、电子科技、交通运输等领域的油气化工产品，多视角、多层次、立体化展现中国石油助力国民经济高质量发展的生动实践。

　　今日推出系列报道第四期，让我们一起见证中国石油生产的高端装备，在国家重大工程建设中所发挥的“顶梁柱”作用。敬请关注。

　　打造高端装备 托起“国之重业”

　　装备制造业是一个国家制造业的脊梁。高端装备制造能力更是衡量一国工业实力和技术水平的重要标志。

　　对于石油工业的发展而言，石油装备产业是基础性、战略性产业，是油气产业链中的重要环节。近年来，中国石油装备制造业务步履铿锵：3448毫米超大口径钢管“落户”陕西省重点民生工程，可控震源等一系列高端拳头产品“护航”油气勘探开发，可再生能源制氢用压缩机等一批装备利器为新能源业务发展添金翼……从服务保障为主向自立自强的战略支持转变，彰显了中国石油装备制造企业新作为。

　　关键词 转型

　　创新驱动 研发特种管材

　　管道是油气输送最高效、经济、安全的运输工具。用于管道建设的钢管，集成了冶金、焊管行业高端技术，是中国石油工艺装备、技术和管理水平的综合体现。

　　“伴随国家能源结构的调整和管道运输业的迅猛发展，我国管道事业蓬勃发展。油气输送管材不断向高强韧性、性能的高稳定性、钢管几何尺寸的一致性等方向发展。”宝石钢管专家牛辉说。

　　对油气装备制造行业而言，安全环保、节能减排等方面的要求越来越高，监管愈趋严格。为此，宝石钢管紧跟国家“双碳”战略，深入落实国家“双碳”目标，以用户需求为导向，进行新能源管材研发。其中，X52MS钢管、直径457毫米埋弧焊管成功应用于国内首条高掺氢比例的包头—临河高压掺氢管线。

　　为满足油气外输需求、提高石油天然气的输送效率、降低管输成本，油气管道输送能力和输送压力需要不断提高。这意味着，市场更加青睐大口径、高钢级、大壁厚的钢管；同时，对特殊服役环境下所用钢管的需求量也在不断增加。“目前，我国在X80高强度油气输送管材应用方面，已经达到世界先进水平。这种管材在国外的应用极少，但在国内已经十分广泛。”牛辉说。

　　当前，数字化、智能化、低碳化等新趋势，对油气装备的发展提出了新要求。宝石钢管以市场需求、创新驱动为引领，以高端化、智能化、绿色化为方向，在焊管生产装备、制管工艺、专用焊接材料、检测工艺装备等方面不断创新，形成管材高精度、低应力成型技术，高效焊接与高性能焊接材料技术，超长（30米）、超大口径（直径3448毫米）输送管制造技术等一批特色技术。宝石钢管生产出的高品质系列钢管已广泛应用于西气东输、中俄东线等重大油气管道工程，以及引汉济渭工程、城市热力管道等民生工程。

　　关键词 超越

　　自立自强 成就物探装备市场“双领先”

　　“在物探领域，高端装备研发是技术进步的基础；物探技术的应用在市场反馈中形成新的需求，又反过来不断促进高端装备的研发。市场需求与技术进步相互促进、相辅相成。”东方物探高级专家刘志刚说。

　　国内市场对可控震源的需求主要集中在两个领域：深层勘探和地表复杂、地质构造复杂“双复杂”区勘探。东方物探紧跟油气勘探需求，全力抓好多物理场高精度油气地球物理探测技术与装备研究项目，加快形成全波勘探、井地立体勘探、重磁电震联合勘探技术能力，在市场竞争中实现突围。

　　以可控震源为例。可控震源是石油勘探领域最重要的核心装备之一。“20世纪90年代，市场上有了更大激发能级（吨位）可控震源的需求，一些新理念首次应用在国产大吨位可控震源上。”刘志刚回忆说。在市场需求的推动下，东方物探研发人员从消化到吸收再到创新，经历无数次科研攻关，最终推出具有高效、安全、环保等优势的KZ-28型大吨位可控震源，迅速在国内外石油勘探、地质勘探、煤田煤层气勘探等勘探勘察项目中应用。

　　东方物探从跟跑、并跑到领跑的创新超越之路，并非一蹴而就，而是历经3代人40多年的努力，才走出了一条从引进、吸收到自主可控的技术发展之路。如今，随着可控震源的不断研发，东方物探逐渐建立起一套完整的可控震源产学研用一体化装备制造流程，确保每个环节紧密衔接、高效运行，大大提升了企业核心竞争力。

　　作为拳头产品，可控震源为东方物探赢得了市场。但是，研发人员没有停下创新的脚步。面对煤层气、工程勘探、CCUS等非常规勘探市场，研发人员再一次发挥敢于创新、善于创新的优势，为“个性化客户”提供更为精准和定制化的解决方案。

　　“虽然非常规勘探市场的规模相对较小，但技术要求高。”刘志刚说，“我们要做的不仅是巩固现有的市场地位，还要积极开拓非常规勘探市场，不断拓展新的业务领域，为公司发展注入新活力。”

　　关键词 突破

　　绿色低碳 打造氢能产业“超强心”

　　氢能是一种来源丰富、清洁低碳、应用广泛的二次能源，对减少二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。随着国家对可再生能源制氢产业扶持力度的不断加大，氢气压缩机产业的发展前景广阔。

　　在国际上，氢气压缩机技术已取得显著进展。美国、德国、日本等国家在氢气压缩机领域具有领先地位，成功研发出多种类型的氢气压缩机。虽然我国氢气压缩机技术起步较晚，但是在氢气压缩机领域已取得了一系列重要突破，成功研发出具有自主知识产权的氢气压缩机，并在氢能产业链中发挥了重要作用。

　　氢气压缩机作为高压设备，其安全性和可靠性至关重要。从2022年开始，济柴动力成都压缩机分公司刘波红和其技术研发团队着手研发可再生能源制氢压缩机，历经一年时间，攻克了无油润滑技术及无极气量调节系统在高速往复活塞式压缩机上的应用难点，实现了机组稳定、可靠地运行。

　　“可再生能源制氢压缩机是短行程中速往复式压缩机，活塞速度不超过传统长冲程低速压缩机，实现了工艺在往复式压缩机领域应用的突破，为中国石油推动氢能产业发展提供了装备保障。”济柴动力成都压缩机分公司执行董事、党委书记秦飞虎说。

　　目前，济柴动力研发的可再生能源制氢压缩机已成功应用于玉门油田和吐哈油田的绿电制绿氢项目，长庆管道掺氢管试项目。截至5月20日，可再生能源制氢压缩机在吐哈油田绿电制绿氢项目稳定运行7个月，实现1200标准立方米/小时氢气增压管输目标。玉门油田氢气压缩机自今年3月投产以来，已完成15万立方米的制氢产量、外输7.5万立方米。

　　工欲善其事，必先利其器。随着石油化工工艺的复杂化和装置的大型化，市场对高端装备的需求越来越大。中国石油装备制造企业坚持“技术立企”，正全面提升自主创新能力，推动传统装备制造业向高端化、绿色化、智能化转型发展，抢占石油装备制造领域创新制高点，不断谱写石油装备制造业务高质量发展新篇章。（记者 汪语盈）（王冠慈 谭晔 黄玫参与采访）

高精度可控震源

　　东方物探高清“CT” 洞穿地层深部

　　产品身份证

　　产品名称：EV-56高精度可控震源

　　产品用途：能够实现对地下含油气地质目标的精确勘探，有效满足了高精度、低成本的勘探需求，对提高储层分辨率、全波场地震反演、深部成像等提供了可靠的信号源，从而获得高品质地质资料。

　　市场声音

　　长庆油田勘探事业部物探工程项目组：在油气勘探项目中采用高精度可控震源激发，地震反射波能量强、资料品质好、清晰程度高，有效提升了反射能量和有效频宽。相比传统激发方式，高精度可控震源具有生产效率高、绿色环保等诸多优势，是助推油田高效勘探的装备利器。

　　可控震源是石油地震勘探中应用的大型机电液一体化的高精尖技术装备。作为石油勘探领域最重要的核心装备之一，可控震源具备高效、安全、环保等特点，是国际市场中的高端产品。东方物探坚持科技创新，从20世纪80年代初就开始自主研发可控震源，历经40多年不懈努力，相继成功研发出KZ-7、KZ-13、KZ-28、KZ-28LF、LFV3、EV-56等可控震源，彻底打破了我国可控震源依赖进口的局面，闯出一条从跟跑向并跑再到领跑的跨越发展之路。

　　在国家“863计划”课题和中国石油“十三五”重大专项的支持下，根据陆上勘探对“非、深、低”油气藏精细勘探开发的需要，东方物探经过多年攻关研究，在2013年攻克了低频信号激发技术、低畸变信号激发技术、高频信号激发技术的瓶颈，成功研发出EV-56高精度可控震源，实现激发信号从3赫兹至100赫兹拓展到稳定的1.5赫兹至160赫兹，形成高精度可控震源技术和高精度可控震源结构两大系列五项关键核心技术，推动了我国可控震源装备技术全面升级换代。

　　EV-56高精度可控震源主要技术指标达到国际领先水平，在全球率先实现了从低频向宽频的跨越，成为目前国际上唯一能规模化应用的宽频地震信号激发源。其总体性能领先国际同行整整一代，成为代表中国石油综合装备技术实力的核心利器。

　　EV-56高精度可控震源于2016年全面投入工业化生产，截至目前已在国内外300多个勘探项目中应用，使作业效率大幅度提升，使深层资料品质实现“从无到有”质的突破，令困扰盆地勘探工作多年的深部火成岩、浅表层火成岩等地震资料空白区有了清晰、有效的地震数据成像，获得了高品质的地震资料。高品质地震资料助力油田在规模增储建产中取得丰硕成果，有力支撑了玛湖、吉木萨尔、庆城等油气田的发现，推动地震勘探从井炮激发迈向绿色勘探，为中国石油增储上产作出了重要贡献。

　　EV-56高精度可控震源是中国石油2021年度“十大科技创新成果”之一；作为科技部推荐参展的中国石油唯一的技术装备，接连获得在国家科技创新平台展示的殊荣，继参加国家“十三五”科技创新成就展之后，又参加了“奋进新时代”主题成就展。这标志着东方物探坚持高水平科技自立自强，推动装备技术高质量发展迈入新阶段。

　　EV-56高精度可控震源大幅提升了中国石油物探的硬实力，助力集团公司“一带一路”油气合作业务高质量发展，为中国石油物探走上世界舞台中央、保持全球行业第一发挥了强有力的支撑作用。（记者 谭晔 通讯员 赵楠 张振中）

超大口径钢管

　　宝石钢管高精产品 护航“引汉济渭”

　　产品身份证

　　产品名称：直径3448毫米、壁厚24毫米和直径3444毫米、壁厚22毫米超大口径厚壁螺旋管

　　产品用途：应用于引汉济渭输配水工程二期特殊地质情况（例如地质复杂、跨越河流等）下的水源输送。超大口径厚壁螺旋管具有高强度、高稳定性，能保证水源在运输过程中的安全。

　　市场声音

　　中国水利水电第十四工程局有限公司引汉济渭工程二期北干线输水管道施工1标段项目部：在项目保供中，宝石钢管公司充分体现了国企担当，践行了“服务先行”的理念，提供的产品质量可靠，尺寸完全满足现场施工需要。“精品钢管理念”在施工现场得到有效诠释，为“引汉济渭”工程顺利推进提供了有力保障。

　　引汉济渭工程是国务院批准颁布的《关中-天水经济区发展规划》中的重大基础设施建设项目，是陕西省经济社会发展的战略性工程，被誉为陕西省的“南水北调工程”。

　　2021年，宝石钢管营销人员得知引汉济渭工程有超大口径厚壁螺旋管的需求。作为有着60多年历史的制管企业，多年来，宝石钢管参与了国内几乎所有重大管道项目的建设，从新中国第一条长输原油管道“八三”管道到西气东输工程，都有宝石钢管提供的装备的身影。然而，随着市场的发展，装备制造企业要高质量发展，就必须积极转型升级。其实早在前些年，宝石钢管就已经开始涉足供暖、供水等油气输送领域外的民生管材应用领域。引汉济渭工程，是“家门口”的重大民生项目，宝石钢管有责任尽最大能力提供优质钢管。

　　在与陕西省引汉济渭工程建设有限公司有关负责人沟通的时候，对方了解了宝石钢管的资质和业绩后表示：“虽然你们在油气管道领域有着丰富的经验，但是在水管方面，我们需要的钢管是超大口径，直径要达到3米多，你们能确保供应吗？”客户的担忧也在情理之中，毕竟如此重要的民生工程，产品质量是第一位的。宝石钢管的营销人员和技术人员已经提前对现有设备进行了摸底，也制定了生产方案，认为引汉济渭工程所需的超大口径螺旋管生产虽然有难度，但是有信心也有能力做好。

　　为打消客户的顾虑，营销人员把客户请到生产现场，考察设备改造方案和生产现场情况，让客户亲身感受到宝石钢管的“底气”。看到自动化程度高、技术含量高的生产现场，客户说：“我们的项目启动大概在4个月后，就看你们设备的改造能不能完成了。”

　　如何确保超大口径钢管具有成型稳定性？如何攻克传统焊管机组生产超大口径钢管的难点问题？火焰平头是超大口径钢管生产的关键工序之一，如何确保其高品质？在接下来的时间里，宝石钢管营销人员和现场技术人员兵分两路，一路紧盯市场情况并完成标书编制，一路抓紧攻克一个个技术难题。经过110天的不懈奋斗，宝石钢管成功完成了最大直径3880毫米、壁厚25.4毫米的超大口径钢管生产线改造。营销人员在生产线改造完成后，顺利获得了引汉济渭工程的订单。

　　截至目前，宝石钢管已为引汉济渭工程提供超大口径螺旋管超3.8万吨，长度近20公里。这是目前中国石油装备制造企业生产的规格最大的钢管，也是国内长输水利工程应用的最大口径的螺旋管。（记者 王冠慈 通讯员 樊红智）

往复活塞式压缩机

　　济柴动力高速“心脏” 澎湃绿色动力

　　产品身份证

　　产品名称：高速无油往复活塞式氢气压缩机

　　产品用途：纯氢与掺氢管输和槽车充装，地下储氢库氢气加注，化工合成等领域。

　　市场声音

　　玉门油田水电厂：济柴动力的氢气压缩机布局结构合理，现场安装对接简单。在机组安装、调试期间，作业队伍素质高，技术素养突出，为项目的顺利验收交付提供了有力支持。

　　玉门炼化总厂：设备在使用过程中操作简便，性能优异，能满足动态进气压力大幅波动工况需求，完全符合制氢工艺纯氢管输要求。正是有济柴动力这种集国产大型装备研发制造服务为一体的专业企业，才更好地保障了中国石油氢能产业对装备的需求。

　　中国石油第一个规模化可再生能源制氢装置于今年3月在玉门油田成功投产。济柴动力氢气压缩机研发人员刘波红感慨万千。由他的研发团队自主设计的济柴动力首批高速无油往复活塞式氢气压缩机，在项目中实现了现场应用，为济柴动力打开了氢气压缩机的新市场。

　　高速无油往复活塞式氢气压缩机在氢能产业链中具有重要地位。它可以降低氢气生产和储存成本，能促进氢能的普及和应用，有助于推动氢能产业链的持续发展。由于技术壁垒高及技术限制，目前国内主要依赖进口，严重制约了国内新能源产业的发展。

　　为推动可再生能源制氢产业发展，实现新能源装备国产化，扭转对进口设备的依赖局面，针对国内传统工艺压缩机转速低、体积大等缺点，依托济柴动力20多年设计制造服务经验，刘波红带领研发团队深入项目开展研究，反复验证；通过持续攻关，不仅实现了对产品技术的完善升级，而且一举研发出国内首台化工工艺应用高速压缩机，转速可达每分钟1000转。

　　“无级气量调节系统能够实现气量精准控制。它在高速往复压缩机中的应用，关键难点在于压缩机工艺参数的采集反馈及气阀动作的精准控制。其难度就像肉眼要看清蜻蜓振翅的次数一样。”刘波红介绍。济柴动力积极消化吸收国外先进技术，不断创新实践，通过对控制系统设计、传感器选用及信号处理与分析等方案进行深入研究，有机结合压缩机和无级气量两套控制系统，让压缩机达到调节范围广、精度高、能耗低、控制精准的目的，成功实现了无级气量调节系统在高速压缩机上的首次应用。

　　“除了无级气量调节控制技术外，我们还掌握了无油润滑技术。”刘波红说，利用无油润滑技术，不但能保证氢气纯度，减少工艺设备配套成本，降低运行成本，减少设备维护费用，还能减少因润滑油泄漏导致的生产损失，从而提高生产效率。

　　科研人员是科技创新的核心力量。众多像刘波红一样的济柴人，积极投身国产石油装备事业，在国家能源结构调整、中国石油氢能产业发展的征途中，砥砺奋进，为推动国产绿色动力装备的新发展矢志前行。（通讯员 黄玫）