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| “大国重器”扛起国之担当 |
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在雷61储气库现场，济柴DTY4500型压缩机产品即将开始新一周期的运行。黄玫 摄
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□ 黄玫
——济柴储气库压缩机组助力天然气保供和装备国产化纪实
“新一轮注采将于4月开启，我们会继续做好运维，为天然气调峰保供提供装备保障。”近日，在辽河油田雷61储气库现场，济柴动力有限公司压缩机保运服务人员刘光德表示。
近年来，作为储气库运行过程中的关键设备，济柴压缩机组凭借先进的技术和稳定的性能，扛起了天然气调峰保供的“国之担当”。刚刚过去的这个冬天，应用在全国各地的济柴储气库压缩机组高质量完成天然气注采任务，为冬供提供了可靠的装备服务支持。随着冬供任务的完成，这些机组进入停机保养阶段。目前，经过充分“休养”的济柴机组已经“整装待发”，为开启新的一轮注采周期做好了准备。
储气库压缩机组是保供关键
随着能源行业转型发展的深入，我国的清洁能源利用不断推进，预计到2030年，国内天然气用量将突破5000亿立方米，对外依存度超50%。同时，由于季节性因素影响，导致冬季天然气用量大、夏季用量少。据有关报道测算，以北京为例，城市天然气冬季用量是夏季用量的4~10倍，基础管道和油气田无法调节这种巨大的峰谷差，加之去年以来因政治、军事、自然灾害等原因造成进口天然气大幅减少，天然气供气紧张的严峻局面日益凸显。
为了解决天然气供给难题，国家把目光聚焦到了储气库上。“地下储气库，能有效平衡冬夏用气峰谷差，应对管道中断、极寒天气和进口减供等突发事件，是保障安全平衡供气的国家重大基础设施。”根据国际天然气联盟报告统计，全球地下储气库工作气量占天然气年消费量的12%。为保障用气安全，消费量越大、对外依存度越高的国家，工作气量占比也越高。截至“十一五”末，我国地下储气库工作气量占天然气年消费量的比重还不到2% ,远低于12%的国际平均水平。解决之道摆在眼前，但要真正实现，还要过“储气库压缩机”这一关。为此，济柴担起了攻关储气库注气压缩机研制任务的“国之重任”。
奋力攻关摘下“皇冠上的明珠”
“研制储气库注气压缩机组，谈何容易！”济柴成都压缩机分公司负责人秦飞虎介绍说，储气库注气压缩机组是储气库地面核心装备，用于将输气管线送来的天然气压缩增压后注入地下气藏，具有功率高、转速高、排压高、运行工况多、系统多、专业性强的“三高二多一专”技术特点，被誉为高速往复压缩机“皇冠上的明珠”。该设备的核心技术长期被国外厂商垄断，不仅配件价格昂贵、交货周期长，而且售后服务不及时，采购和应用均受制于人。
为了实现重大装备国产化，扭转储气库建设对进口设备的过度依赖，济柴成都压缩机分公司依托20多年设计制造服务经验，联合西安交通大学等行业主力单位组成产学研用团队，通过艰辛攻关实践，不但实现了对现有产品技术的完善升级，而且一举攻克了大型注气压缩机组“高速大功率往复压缩机设计制造、复杂多系统高集成度成橇设计与工艺、逻辑自动控制、智能远程监测与故障诊断”等设计制造“卡脖子难题”，研制出储气库注气压缩机，满足了储气库变工况极限注采技术要求，填补了国内大功率储气库压缩机空白，为我国快速建设大规模储气库贡献了“大国重器”。
在现有技术成果基础上，济柴积极消化吸收国外先进技术，不断创新实践，潜心提高储气库压缩机设备研制与服务技术实力，开发出多个系列的分体式压缩机。针对目前储气库注气压缩机组在主机设计、成橇设计及现场运行中存在的难题，济柴全面打造形成了储气库压缩机主机研制、大型高压机组成橇、运行优化、监测诊断四大系列17项配套技术优势，并创新形成和建立了基于CAE技术的“高速大功率往复压缩机”自主设计和制造技术、高压高转速大功率压缩机组复杂多系统高集成度的压缩机成橇设计与工艺技术、复杂注采变工况多种模式自动控制方法、以智能远程监测和故障诊断为基础的大型往复压缩机健康状态评价服务模式4项关键技术。
依托先进的技术优势，济柴储气库压缩机组现场应用稳定，首台机组于2017年投产，至今已完成3个注采周期，各项运行参数正常。之后，济柴又陆续承接了辽河油田、大港油田、冀东油田、长庆油田、西南油气田储气库压缩机组项目。目前，“雷61储气库”两台机组已投入使用，并完成两个注采周期，驴驹河储气库、苏东39-61储气库用机正在现场安装。在现场应用中，济柴机组凭借优异的表现超越了进口产品，得到了储气库建设和运营方的一致肯定。
同时，随着储气库建设规模的不断扩大，为了满足国家应用需求，济柴的储气库压缩机产品功率规模也不断扩大。压缩机主机功率从1000千瓦、2000千瓦、3500千瓦到6000千瓦，形成了系列化的高速往复活塞式压缩机主机系列，能够满足各种应用工况的市场要求。
先进的产品技术，除了能够更好地实现产品性能，还带来了制造成本的降低。对照过往市场成交价格，单台进口储气库压缩机组产品约4000万元，而济柴的国产机组单台采购价格比进口机组降低了20%以上。济柴自主研制的系列高速活塞式压缩机产品问世至今，已创造经济效益超过50亿元，累计为国家节约资金10亿元。同时，按照未来10年约50台储气库压缩机组的需求量标准测算，全面使用济柴压缩机组，可为国家节约储气库建设采购资金达4亿元。
济柴的产品还有后期的应用成本优势。秦飞虎给记者算了“一笔账”，相较于使用进口机组，济柴产品的配件价格和供货周期均可降低50%以上，单台机组每年在配件上正常消耗约60万元，20年生命周期可节约600万元/台，若按未来10年注气压缩机组采购数量估算，生命周期内可节约配件成本3亿元。
摆脱对进口产品的依赖，赢得市场
成本更低，性能更优。技术先进、优质可靠的济柴储气库压缩机，在现在的油气田等市场领域，全面实现了对进口主机产品的替代。
如今，济柴研发生产的3500千瓦及以下压缩机组作为中国石油优势产品已被广泛应用，让中国石油装备在储气库压缩机领域成功摆脱了对进口产品的依赖。随着储气库注气压缩机组的投入使用，济柴产品已经逐渐覆盖了功率6000千瓦及以下、排气压力52兆帕及以下高速往复活塞式压缩机组的应用市场。
“目前，我们已形成5个分体式压缩机主机系列，功率范围涵盖100~6000千瓦。专门对标储气库应用而开发研制的6000千瓦6CFB型压缩机，已经在很多储气库项目现场投入应用。我们的储气库注气压缩机组性能甚至在多个层面超越了国外同类产品，完全能够实现进口替代，具有重大的推广应用前景和经济社会意义。”秦飞虎如是说。
好产品赢得市场青睐，更创造出好的口碑。济柴压缩机产品近年来先后荣获了“改革开放40周年机械工业杰出产品”称号，并获全国石油石化企业科技创新成果一等奖、国家好设计银奖以及中国机械工业科学技术二等奖，得到了业界的一致认可。
结语：天然气关乎国计民生，作为储气库的核心装备，济柴大型储气库注气压缩机组不但打破了战略设备的国外垄断和进口依赖，有力维护了国家能源安全，更以先进的技术、较低的成本、可靠的品质和优质的服务赢得了市场与用户的信赖，扛起了“国之担当”，为保障我国油气主业核心业务的快速发展，助力中国石油建设基业长青的世界一流企业贡献了力量。
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