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在陜北高原與關(guān)中平原的地下深處,一條727公里的“鋼鐵巨龍”正以每日3萬噸的輸送量,將煤炭化作流動的“黑色血液”源源不斷地輸送至用戶端。
神渭輸煤管道北起榆神礦區(qū),南抵關(guān)中煤化工基地,途經(jīng)4市18縣區(qū),用全地下管道運輸顛覆了“煤炭靠車?yán)?、鐵路運”的傳統(tǒng)。作為世界最長、我國唯一的長距離輸煤管道,其單批次連續(xù)穩(wěn)定運行超244天、年輸送能力達1000萬噸,不僅刷新了行業(yè)紀(jì)錄,也創(chuàng)造了“高效運煤不見煤”的綠色模式,成為能源運輸革命的鮮活注腳。
歷盡艱辛始建成
神渭輸煤管道的建設(shè)和運營歷盡艱辛。陜西省是我國煤炭生產(chǎn)大省,陜煤集團承擔(dān)著帶動全省煤炭事業(yè)發(fā)展的重任。該集團經(jīng)過科學(xué)論證和充分調(diào)研,確立了“煤礦開采—管道輸煤—煤化工上下游一體化發(fā)展”思路,將管道輸煤作為建設(shè)新型物流體系的一項重要舉措。該集團于2011年3月成立陜西神渭煤炭管道運輸有限責(zé)任公司(以下簡稱神渭管運公司),負責(zé)神渭輸煤管道的建設(shè)運營。
“這是一條鋪在‘地質(zhì)博物館’里的管道?!鄙裎脊苓\公司生產(chǎn)運營分公司副經(jīng)理謝義華站在管道中央控制室的電子屏前,指著密密麻麻的工程標(biāo)注感慨道。該項目涉及1537處穿(跨)越工程、60條隧道、8座地面泵站,施工難度超乎想象:在延安段,管道需穿越17條斷裂帶;在渭南丘陵區(qū),落差達1096米的地形如同“過山車”。
2015年,項目因征地拆遷停滯半年,沿線117處斷點如“腸梗阻”般阻斷施工。謝義華帶領(lǐng)團隊扎進村莊,跑遍47個行政村,最終以“生態(tài)補償+就業(yè)幫扶”模式打通堵點。2019年10月全線貫通時,建設(shè)者們在隧道巖壁刻下“今日貫通,告慰初心”八個大字。
更難的是調(diào)試關(guān)。2020年8月管道帶水試運行期間,榆林段管道因地形落差出現(xiàn)“水擊”現(xiàn)象,技術(shù)團隊連續(xù)72小時駐守泵站,用自主研發(fā)的技術(shù)保障了全線路穩(wěn)定運行。
神渭輸煤管道總投資130多億元。2012年7月開工建設(shè),2019年10月底全線貫通,2021年底具備試生產(chǎn)條件。2022年,該項目成功通過高負荷、長周期性能考核驗收,全年輸送原煤500萬噸。將53%濃度管道輸送水煤漿提濃制成65%以上的高濃度的水煤漿,供化工用戶直接使用,較化工用戶自制水煤漿濃度高4個到6個百分點,用戶生產(chǎn)負荷及經(jīng)濟效益提高10%以上。該公司在行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)了67.1%高濃度水煤漿制備,填補了國內(nèi)煤化工制高濃度水煤漿的空白。2023年,該項目順利進入生產(chǎn)運行階段。2024年4月,該項目順利通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的72小時連續(xù)運行考核?!澳壳埃裎驾斆汗艿酪褜崿F(xiàn)每年1000萬噸煤炭輸送能力?!敝x義華介紹。
在神渭輸煤管道帶漿試運成功座談會上,我國漿體管道專家、清華大學(xué)教授、中國漿體管道協(xié)會名譽主任韓文亮說:“神渭輸煤管道的建成,同第一條輸油管道、第一條高速公路、第一條高鐵建成一樣,具有標(biāo)志性的意義。它標(biāo)志著煤炭不僅可以用公路運、鐵路運,還可以用管道運。它的成功,充分說明中國人完全掌握了復(fù)雜的管道輸煤技術(shù)?!?nbsp;
科技創(chuàng)新助騰飛
在神渭管運公司水煤漿管道實驗室里,技術(shù)研發(fā)中心經(jīng)理閆建黨舉起兩瓶水煤漿介紹道:“左邊這瓶濃度為53%的水煤漿是我們神渭輸煤管道煤漿輸送濃度,較國外的輸送濃度平均提高4個百分點;右邊這瓶濃度為67.1%的水煤漿是我們在終端提濃后供給化工廠的煤漿濃度,較國內(nèi)常規(guī)氣化煤漿濃度平均提高5個百分點?!碧钛a國際空白的管輸煤漿制備輸送技術(shù)和填補國內(nèi)空白的高濃度煤漿制備技術(shù),提升的不僅是化工企業(yè)的效益,更是煤炭行業(yè)利用管道輸煤的技術(shù)自信。
在神渭管運公司質(zhì)檢中心,“90后”經(jīng)理王鵬斐正操作著一臺激光粒度儀,屏幕上緩緩刷新著煤漿顆粒的粒徑分布曲線,不同粒徑區(qū)間在圖表上依次顯現(xiàn)?!拔覀冋陂_發(fā)一套‘管道血液’監(jiān)測系統(tǒng),通過融合AI算法與智能化監(jiān)測模塊,將煤漿微觀特性與管道宏觀運行狀態(tài)關(guān)聯(lián)分析,提前識別煤漿流態(tài)在未來72小時內(nèi)可能發(fā)生的變化趨勢,輔助判斷輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性與風(fēng)險點?!边@位西安交通大學(xué)畢業(yè)的研究生正帶領(lǐng)團隊,基于現(xiàn)有采樣數(shù)據(jù)和運行參數(shù),利用動態(tài)建模技術(shù)對全線輸送工況進行模擬與預(yù)測,為神渭輸煤管道的安全穩(wěn)定運行提供更加精準(zhǔn)的技術(shù)支撐。
該公司成立技術(shù)研發(fā)中心,開展技術(shù)攻關(guān)和科技創(chuàng)新,推動神渭輸煤管道高效運行。閆建黨介紹:“經(jīng)過十余年的實踐探索,我們研發(fā)出多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),解決了煤漿管道水擊超前保護及大落差加速流防治難題,實現(xiàn)了超大體量、超長距離、極大落差、復(fù)雜地形的輸煤管道全線閉路穩(wěn)定運行。先后完成了簡化管道輸送流程、改造后端提濃系統(tǒng)、利用礦井疏干水制漿等60余項技術(shù)創(chuàng)新,開創(chuàng)了新型生產(chǎn)組織模式,通過科技創(chuàng)新,促進了神渭輸煤管道經(jīng)濟效益提升。2024年,我們將生產(chǎn)成本降低30%?!?nbsp;
技術(shù)研發(fā)中心攻克了長距離、高落差管道輸煤易堵、易漏,煤漿濃度、粒度無法兼顧長距離安全輸送和煤化工用戶需求等難題,獲得科技成果百余項。其中,“千萬噸級超長距離綠色高效管道輸煤關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”榮獲中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎,其項目成果達到國際領(lǐng)先水平。該公司主編的中國煤炭學(xué)會團體標(biāo)準(zhǔn)《長距離、中濃度管輸煤漿的技術(shù)規(guī)范》(T/CCS084—2024)正式獲批發(fā)布,于2025年3月1日起正式實施;參編的中國煤炭工業(yè)協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)《管道輸煤工程設(shè)計規(guī)范》(T/CNCA054—2023)獲批發(fā)布,于2023年4月1日起正式實施。
依托清華大學(xué)、南京大學(xué)的科研平臺,該公司正在籌建國家級重點實驗室,目標(biāo)是讓水煤漿輸送能耗再降15%。
“我們要做的不是跟隨,而是制定行業(yè)規(guī)則,讓‘神渭參數(shù)’成為世界標(biāo)準(zhǔn)。”王鵬斐指著墻上的規(guī)劃圖說。
神渭輸煤管道的創(chuàng)新密碼,藏在對比數(shù)據(jù)里,建成后的神渭輸煤管道每輸送1噸煤炭,綜合成本比鐵路運輸?shù)?20元,碳排放減少40%,實現(xiàn)了“中國效率+綠色轉(zhuǎn)型”的雙重突破。神渭輸煤管道在地下勾勒出創(chuàng)新弧線,它不僅是一條運煤通道,更是一條科技成果轉(zhuǎn)化的高速路。
“展望未來,我們將進一步促進技術(shù)轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)企業(yè)領(lǐng)軍人才,打造一流的管理、技術(shù)、操作團隊。大力推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化應(yīng)用,與華為等知名企業(yè)合作,建立管道輸煤國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為我國管道輸煤事業(yè)作出新貢獻?!遍Z建黨說。(付增戰(zhàn))