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天然气管道行业定义

天然气管道行业是指利用板（带）深加工形成的特种冶金产品制造天然气输送钢管的生产企业。天然气管道，亦被称为输气管道，是一种专门用于将天然气（包括在油田生产过程中产生的伴生气）从开采地点或处理厂输送至城市的配气中心或工业企业的管道系统。天然气管道输送是实现陆地上大规模天然气输送的主要方式之一。在全球范围内，天然气管道的总长度大约占所有管道总长度的一半。

天然气管道行业分类

天然气管道按用途可分为三种:输气管道、燃气管道和配气管道。

①集气管道是用于从气田井口输送未处理天然气至集气站，再进一步输送至气体处理厂或压缩站的管道系统。这些管道主要用于收集和输送直接从地层中开采出来的天然气。鉴于气井通常具有较高的压力，集气管道一般需承受超过100kgf/cm2的压力，管径为50 ~ 150mm。

②输气管道:从气源气体处理厂或启动压缩站至配气中心、大型用户或主要城市的储气库的管道，与气源相连的管道，是整个输气系统的主要组成部分，输送符合管道输气质量标准的加工天然气(见管道输气技术)。输气管道的直径相较于集气管道和配气管道要大，其中最大的输气管道直径达到了1420mm。天然气在起点和沿线由压缩站输送。输气压力70 ~ 80 kgf/cm2，管道总长度可达数千公里。

③配气管道是从城市调压计量站延伸至用户支路的管道系统，其特点包括较低的运行压力、大量的分支管路、密集的管网分布以及较小的管径。低压配气管道除了大量采用钢管外，还可以采用塑料管或其他材料制成。

图表：天然气管道行业分类

资料来源：智研瞻产业研究院

天然气管道市场规模和增长率

受宏观经济形势向好、主要燃气行业复苏景气、北方各地环保政策出台及“煤改气”、“蓝天行动计划”大规模实施等因素影响，再加上2017-2018年冬季全国范围内出现低温天气，甚至造成部分地区用气短缺。在天然气需求侧全年加速增长的形势下，由于中亚资源国计划外供应急剧减少、国内主要气田产量不足等诸多因素的综合作用，新投产的陕京四线不能充分发挥作用，天然气供应面临前所未有的挑战。中国石化天津LNG接收站无法按计划投产，储气库等调峰设施严重不足。

统计数据显示，2018年中国天然气管道行业市场规模426.87亿元，2022年中国天然气管道行业市场规模663.65亿元。2018-2023年中国天然气管道行业市场规模如下：

图表：2018-2023年中国天然气管道行业市场规模 

数据来源：智研瞻产业研究院

天然气管道行业存在的问题

(一)设施规划布局不合理，天然气管道运行风险高。

随着城市的快速发展，地上建筑的建设与管道规划建设之间缺乏系统的协调。在许多地区，天然气管道建设没有纳入规划，大部分现有的天然气管道都是在后期重新规划铺设的。原先建造的某些天然气管道，在后续的城市建设过程中并未预留出充足的安全间距，导致了天然气管道的铺设与城市的实际发展需求之间出现了不匹配和不协调的问题。具体来说，这些管道在与居民区、学校等人员密集场所的布局上显得不够合理，或者与其他城市的管道过于接近甚至交叉，也有可能被城市的基础设施和民用建筑所占用，从而增加了对管道进行检查、维护和管理的难度，使得安全隐患难以及时被察觉。再者，如果天然气管道发生事故，其影响范围很可能会波及到周边的设施和人员，从而使事故的影响进一步加剧。

(二)天然气管道趋于老化，故障率上升。

根据浴盆曲线规律和故障率，天然气管道的运行周期可分为早期事故期、稳定期和老化期三个阶段。在天然气管道运行初期，会暴露出设计、施工、选材等方面的问题，容易发生事故。天然气管道经过一段时间的运行后，逐渐进入稳定期，此时的事故发生率也保持在相对较低的水平。天然气管道设计使用寿命为30年。根据实践经验，稳定期一般可维持20年左右。在稳定期过后，管道事故率将逐渐增加，呈现上升趋势，进入老年期。中国大多数天然气管道都是在2005年之后修建的。目前，这些管道已经进入老化运行阶段，由于管道材料的老化，容易出现腐蚀和磨损，从而增加了泄漏事故的风险。

(三)施工破坏是造成天然气管道事故的主要原因。

近年来，城市建设、市政设施改造等损坏天然气管道的事故时有发生。根据《国家天然气事故分析报告(2021)》，在248个事故原因验证的天然气管道事故分析样本中，第三方施工损害占比最高，占81.5%。天然气管道在建设中破坏的原因主要有两点。一是第三方施工不规范，如野蛮施工、违规施工等。二是实际建造的天然气管道位置与原先的设计数据存在不符之处，同时部分天然气管道的标识出现了缺失或损坏的情况。

(四)对新出现的风险把握不足，风险防控有待提高。

随着城市地下空间不断被开发利用，天然气管道的运行环境也发生了变化，导致出现了一些以往较少见的安全隐患。具体来说，大量地下工程的施工可能会导致管道周边土壤的不稳定，进而形成地下隐患，这可能使天然气管道受到不均匀的外力，破坏其结构。另外，地面和地铁中的高压电缆运行时，可能会增加土壤中的杂散电流，这会加速管道的腐蚀过程。除此之外，严寒、暴雨等极端天气条件也可能对管道的安全运行构成威胁。因此，我们需要进一步提升天然气管道应对这些新风险的能力。

图表：天然气管道行业存在的问题

资料来源：智研瞻产业研究院

天然气管道行业发展趋势

2009年，中国开始了一项关于天然气干线压缩机机组和大型球阀等重要设备的国产化研究，以提升相关技术和产业的自主可控能力，这是中国油气管道关键设备国产化进程的重要一步。经过多年的努力，2013年5月，中国成功在西二线高岭压气站建成投产了国内首台20MW电驱动压缩机机组。2016年9月，在西三线燕墩压气站，国内首台30MW燃气压缩机机组也顺利建成投产。2017年，中国石油西部管道公司在延东作业区的国内阀门试验场成功完成了6台国产56”900级焊接球阀的工业试验，并于同年9月14日完成了对应国产执行机构的现场工业试验。这些成果充分展示了中国在天然气管道关键设备及控制系统国产化方面所取得的显著进步，标志着中国油气管道关键设备国产化进程又向前迈进了坚实的一步。

1. 主干管线互连

目前，中国石油、中国石化、中国海洋石油等企业的管道运输系统相对独立，缺乏足够的互联互通性，导致企业间的应急供应能力有限。为了响应“北方地区清洁供热”的政策指引，国家能源局提出了强化全国接收站、天然气管网和储气库等基础设施之间的互联互通，以提高北方地区冬季天然气供应的可靠性和稳定性的要求。

2. 管径增大，压力提升，钢种升级

在未来设计和建设天然气管道的过程中，为了提高管道的输送效率，增大管径、增加压力和采用更优质的钢材将成为主流的发展趋势。中国天然气管道行业在过去的20年里取得了举世瞩目的发展成就,从Shaanxi-Beijing第一线的直径660毫米,6.4 mpa和管道的设计压力x60、西部第一线的直径1016毫米,10 mpa和管道的设计压力X70、然后西方西二线和三线直径1219毫米和12 mpa和X80管道的设计压力。

3. 启动智能化管道建设的全新阶段

为了更加全面地整合并应用在油气管道领域所取得的研究成果，我们打算选取中俄东部天然气管道作为试点项目，在一项全新的油气管道工程中加以实施，开展智能管道建设的全新探索。我们的目标是实现“全数字化交接、全生命周期管理、全智能运行”，以此开启智能管道建设的新篇章。在新建和巴建油气管道达到智能化要求后，中国油气管网将全面开启智能管网的新篇章。

图表：天然气管道行业发展趋势

资料来源：智研瞻产业研究院