開發(fā)推廣智能化管線管理系統(tǒng)勢在必行

張莉莉

摘 要：目前管道已成為全世界第五大運輸工具，中國石化長輸油氣管道總長度達(dá)到2.22萬公里。長輸管道具有點多、線長、面廣的特點，綿延數(shù)千公里，沿途環(huán)境復(fù)雜，頻繁穿越城市人口密集區(qū)、河流、公路、鐵路，安全風(fēng)險管控難度大，一旦發(fā)生事故，極易造成重大人員傷亡，污染水源和自然環(huán)境，產(chǎn)生較大的社會負(fù)面影響。對其開展研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：智能化；管線管理系統(tǒng)

1 概述

目前管道已成為全世界第五大運輸工具，中國石化長輸油氣管道總長度達(dá)到2.22萬公里。長輸管道具有點多、線長、面廣的特點，綿延數(shù)千公里，沿途環(huán)境復(fù)雜，頻繁穿越城市人口密集區(qū)、河流、公路、鐵路，安全風(fēng)險管控難度大，一旦發(fā)生事故，極易造成重大人員傷亡，污染水源和自然環(huán)境，產(chǎn)生較大的社會負(fù)面影響。

煉化企業(yè)管網(wǎng)同樣非常復(fù)雜，如人體血管般網(wǎng)狀交織在一起的工藝管網(wǎng)是石化企業(yè)的“動脈血管”。工藝管網(wǎng)的圖紙、資料是企業(yè)規(guī)劃建設(shè)和生產(chǎn)調(diào)度指揮所需的重要基礎(chǔ)信息，掌握和摸清工藝管網(wǎng)現(xiàn)狀，是企業(yè)優(yōu)化工藝生產(chǎn)管理的需要，是防災(zāi)和應(yīng)付突發(fā)性重大事故的需要，對維護(hù)企業(yè)正常運行、保證企業(yè)的正常生產(chǎn)具有重大的現(xiàn)實意義。

在“重裝置管網(wǎng)前期設(shè)計建設(shè)、重設(shè)備資產(chǎn)完好管理”傳統(tǒng)管理思維模式下，作為石化企業(yè)“動脈血管”的儲運管網(wǎng)系統(tǒng)常被完全等同于設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行管理，而企業(yè)日常工藝生產(chǎn)調(diào)度及管網(wǎng)優(yōu)化維護(hù)所需的管廊架、管道和閥門等屬性信息在建檔時甚至往往未被系統(tǒng)化的納入資料建檔范疇。面對大量紙質(zhì)資料文檔和“被信息化”的電子文檔，管理及操作人員往往仍無從下手快速查詢到工藝指揮調(diào)度或臨場應(yīng)急決策所急需的應(yīng)用信息。

隨著石化生產(chǎn)裝置數(shù)量的增長、化工管網(wǎng)規(guī)模的擴大及企業(yè)管理操作人員的精簡和崗位更替，完全依靠優(yōu)秀員工個人經(jīng)驗和腦力記憶，來準(zhǔn)確確定工藝管線的分布走向、閥門位置功能，并根據(jù)生產(chǎn)參數(shù)變化及時進(jìn)行調(diào)度指揮或生產(chǎn)操作的傳統(tǒng)模式，已難以滿足現(xiàn)代大型化工企業(yè)的生產(chǎn)操作及管理需要。

2 項目建設(shè)必要性

2013年11月22日，青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)輸油管道原油泄漏發(fā)生爆炸的事故中，暴露了很多問題：①無法準(zhǔn)確掌握管道/站庫本體的腐蝕、泄漏情況；②對管道周邊的高后果區(qū)、占壓、土壤、市政管網(wǎng)的交叉/交互、焊縫等相關(guān)信息對管道帶來的風(fēng)險沒有科學(xué)的評估，造成風(fēng)險研判失誤；③現(xiàn)場應(yīng)急處置措施不當(dāng)?shù)鹊?。因此國家對油氣管網(wǎng)及城市地下管網(wǎng)的安全問題空前重視，進(jìn)一步明確油氣管道安全運營發(fā)展目標(biāo)和努力方向：建立完整性管理系統(tǒng)，支撐管道風(fēng)險預(yù)防式管理模式勢在必行。

建設(shè)智能化管線管理系統(tǒng)將實現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、可視化、自動化、智能化”五化的目標(biāo)，項目建成后將實現(xiàn)中國石化管線管理的“五大轉(zhuǎn)變”：一是管線資料由分散、紙質(zhì)化向集中、數(shù)字化轉(zhuǎn)變；二是安全管控模式由被動向主動轉(zhuǎn)變；三是管線生產(chǎn)運行管理由相對獨立向共享協(xié)同轉(zhuǎn)變；四是資源調(diào)配由局部優(yōu)化向整體優(yōu)化轉(zhuǎn)變；五是管網(wǎng)信息系統(tǒng)由孤立分散向集中、集成轉(zhuǎn)變，全面支撐管網(wǎng)“安全、綠色、低碳、科學(xué)”運營。

3 項目建設(shè)內(nèi)容

總體建設(shè)藍(lán)圖：建設(shè)“標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、數(shù)據(jù)集成、安全可靠”的數(shù)據(jù)中心和共享服務(wù)平臺，建立上下貫通的5大應(yīng)用模塊“管線數(shù)字化管理、管道完整性管理、管線運行管理、應(yīng)急響應(yīng)管理和綜合管理”和1套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、安全可靠的支持環(huán)境，滿足總部、事業(yè)部、專業(yè)公司和企業(yè)對管線安全運行管理的要求。

①管線數(shù)字化管理：分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)、管線文檔資料管理、三維模型管理、二維地理信息管理四部分?；A(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)為二維、三維應(yīng)用提供數(shù)據(jù)；文檔資料管理對管線的各類設(shè)計和施工資料進(jìn)行管理；三維模型管理按照模型類型和企業(yè)性質(zhì)分類管理；二維地理信息管理對二維矢量圖層、影像、二維數(shù)據(jù)的描述信息、二維數(shù)據(jù)編碼信息進(jìn)行管理，最后統(tǒng)一發(fā)布二維地理信息服務(wù)。

②完整性管理：依據(jù)管道完整性管理體系及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建設(shè)管道業(yè)務(wù)活動管理、高后果區(qū)管理、風(fēng)險管理、完整性評估、維修與維護(hù)和效能評估六大模塊，實現(xiàn)對完整性管理業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，并進(jìn)行智能化分析決策。

③管線運行管理：對油氣管線在溫度、壓力、流量及介質(zhì)中硫化氫等危害物質(zhì)含量進(jìn)行監(jiān)控和報警分析；建立和集成輸送配置計劃和工藝調(diào)整方案；生成日常運行統(tǒng)計臺賬、長輸管線運行日報、運行月報等分析報告，建立長輸管線調(diào)度優(yōu)化和仿真模擬模型，實現(xiàn)調(diào)度排產(chǎn)優(yōu)化和管線運行模擬演練。

④應(yīng)急響應(yīng)管理：借助二維、三維平臺實現(xiàn)應(yīng)急資源的自動搜索和聯(lián)動；通過配備移動視頻和檢測設(shè)備實現(xiàn)應(yīng)急搶險現(xiàn)場監(jiān)控；通過三維模型實現(xiàn)爆炸、漏油、環(huán)境等方面的事故模擬。

⑤綜合分析與展示：采用地理信息技術(shù)、三維展示等技術(shù)，集成各企業(yè)相關(guān)系統(tǒng)功能與管線實時數(shù)據(jù)庫，對各企業(yè)管網(wǎng)進(jìn)行在線模擬和綜合監(jiān)測與分析。在總部及事業(yè)部層面，可實現(xiàn)對管網(wǎng)各類信息的多維度集成與展示。

4 實施效果

相比于傳統(tǒng)的管理方式，智能化管線管理將實現(xiàn)管理模式的變革，使得變被動管理為主動預(yù)防、變?nèi)斯f(xié)調(diào)為系統(tǒng)自動化、變獨立模塊分析為專家系統(tǒng)管理分析、變數(shù)據(jù)采集為自動數(shù)據(jù)采集識別并調(diào)整狀態(tài)。

智能化管線系統(tǒng)項目的建設(shè)將促進(jìn)整個管道系統(tǒng)信息化的進(jìn)程，從而可為上、中、下游的采油、生產(chǎn)、銷售等企業(yè)的管輸業(yè)務(wù)提供較為準(zhǔn)確的依據(jù)，促進(jìn)中國石化的整體管理的優(yōu)化。一方面增強了生產(chǎn)安全的執(zhí)行力度，為總部指令的落實提供了有效的手段；另一方面通過信息反饋，促進(jìn)整體的管道運行優(yōu)化，包括運輸優(yōu)化、配置優(yōu)化、資源優(yōu)化、倉儲設(shè)施優(yōu)化等。提升各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)協(xié)同作業(yè)水平，系統(tǒng)的建設(shè)將突出各部門及企業(yè)的業(yè)務(wù)協(xié)同，促進(jìn)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的信息共享及業(yè)務(wù)快速流轉(zhuǎn)，協(xié)調(diào)決策，提高決策的合理性和對變化快速反應(yīng)能力。

智能化管線系統(tǒng)項目的建設(shè)不僅能創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益，而且可以大幅度提高企業(yè)的工作效率、管理水平。更重要的是，事故減少了，造成的環(huán)境污染小了，這于公司、國家以及整個人類而言都是一種效益，大大節(jié)約了各種費用。并且較長時間不發(fā)生事故，其良好的安全信譽就構(gòu)成了一項寶貴的無形資產(chǎn)，公司商業(yè)價值提高都能夠帶來實在效益。開發(fā)推行智能化管線管理項目，可以減少隱患，減少事故，保障人員安全，提升中國石化企業(yè)形象。同時，減少維修費用和相關(guān)經(jīng)濟損失，為中國石化建設(shè)世界一流能源化工公司的目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。