長輸油氣管道智能化管理的應用及發(fā)展趨勢

肖江華

摘要：長輸油氣管道完整性管理從本質上來說屬于預防性管理方式，在預防管道事故方面有著顯著的作用。長輸油氣管道完整性管理包含了管道生命周期的全過程，從設計階段開始，一直延續(xù)到管道的報廢處理。長輸油氣管道完整性管理在國內外的運用非常廣泛，相較于傳統(tǒng)的管理模式來說，完整性管理模式涵蓋的內容更加全面，包括數(shù)據(jù)、檢修以及維護等，但同時這也增加了完整性管理有效進行的難度。因此，相關企業(yè)應該結合管道的實際狀況，積極借鑒國內外科學成熟的管理體系，并和自身管理特征有效融合起來，推動長輸油氣管道完整性管理工作的高效開展。

關鍵詞：長輸油氣管道;智能化管理;應用

引言

石油及天然氣是國家重要的戰(zhàn)略資源，在生產及生活保障上提供基礎能源供應。在長輸油氣資源的分配上，國家提出了西氣東輸戰(zhàn)略規(guī)劃并有效實施。基于石油天然氣的特性，在做好長輸油氣防污染工作的同時，應重點關注長輸油氣管道運輸?shù)陌踩?，通過分析長輸油氣管道運行安全隱患，總結解決對策，以提高長輸油氣運輸及利用效率。

1智慧管道的內涵

隨著信息技術在最近幾年中的快速發(fā)展，我國的各個領域中都出現(xiàn)了新興的智慧技術，在現(xiàn)代化信息技術飛速發(fā)展的今天，智慧管道技術在長輸油氣管道施工質量管理中的應用是順應時代的必然選擇。智慧管道技術與智慧社區(qū)、智慧工廠、智慧課堂、智慧物流等一樣成為了人們生活工作中不可或缺的一部分。智慧管道的特點就是具有高度的自動化、數(shù)字化、網絡化、智能化，能夠對長輸油氣管道施工過程中的各種業(yè)務需求進行滿足，智慧管道技術包含的功能比較多，主要包括評價、判斷、展示、感知、控制、分析等功能，為長輸油氣管道施工過程中的每個施工階段提供科學合理的管理運營決策。智慧管道的組成包括管道運行仿真系統(tǒng)、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單元狀態(tài)評價系統(tǒng)、管道狀態(tài)評價系統(tǒng)等組成。

2長輸油氣管道智能化管理的應用及發(fā)展趨勢

2.1使用管道腐蝕檢測技術

（1）人體電容法。針對管道進行防腐操作時，這種方法可以把握管道腐蝕位置，檢測速度較高。不過，該種技術對操作人員具有較高要求，不僅業(yè)務能力也過關，也應該具有豐富的經驗，在使用操作中，需要對檢測信號選擇適合的發(fā)射點位置;（2）PCM法。該方式也被稱之為管中電流繪制法，針對輸送管道腐蝕能夠進行準確識別，還可以判斷出管道受損位置，分析防腐層質量。不僅如此，這種技術對操作以人員的要求不高，能夠節(jié)約一定的檢測成本，但是，對于檢測結果來說，很容易受到氣溫的影響，所以，在具體應用時，還要從實際情況選擇。

2.2構建完整性管理平臺

根據(jù)實際生產經營需要，長輸油氣管道完整性管理平臺可以分為五個板塊，包括經營管理、技術支持、數(shù)據(jù)管理、可視化展示及輔助決策管理。管道管理日常工作是經營管理板塊的基礎和重點，根據(jù)管理方案和計劃來促進管理工作流程與完整性管理方式的有效結合，同時還可以促進數(shù)據(jù)業(yè)務的準確性和規(guī)范性。而技術支持板塊則更加注重于管理支持技術和知識信息的最大限度的融合，推動企業(yè)全體人員高效參與長輸油氣管道完整性管理。從數(shù)據(jù)管理的角度出發(fā)，數(shù)據(jù)特點和業(yè)務關系的結合是該板塊的核心，通過搭建一體化的數(shù)據(jù)共享平臺，能夠實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的全面采集，最終形成豐富的數(shù)據(jù)庫，為數(shù)據(jù)互聯(lián)互通打下堅實的基礎。多媒體展示和GIS技術在可視化展示中的運用非常廣泛，能夠利用定位查詢等技術，實現(xiàn)管理信息和業(yè)務數(shù)據(jù)的形象化展示。最后是輔助決策管理板塊，在公司的各個層級都得到了相應的運用，可以有效發(fā)揮大數(shù)據(jù)智能化分析的價值，實現(xiàn)針對不同級別的決策支持。

2.3強化長輸油氣管道運行管理的質量管控力度

首先，在長輸油氣管道的材料控制上，宜采用內襯不銹鋼復合鋼管，發(fā)揮其機械性能良好的優(yōu)勢，如抗壓性及抗沖擊性強，高伸長率，強抗拉度，高彈性模量值及熱膨脹系數(shù)小等。其次，在長輸油氣管道鋪設時，應嚴格參照技術標準進行操作，對施工作業(yè)設定監(jiān)管體系，對作業(yè)過程進行監(jiān)管并留存記錄。特別是在長輸油氣管道回填環(huán)節(jié)，應對長輸油氣管道回填量進行專項控制，不能過高或過低。長輸油氣管道在內外環(huán)境腐蝕技術手段上，可以采用清管、添加緩蝕劑的方法，同時借助涂層檢測、智能檢測、挖坑檢測等方式，處理管道腐蝕變形及焊縫裂紋等。我國在長輸油氣管道外檢測技術上形成了多種技術，如標準管/地電位檢測、密間距電位測試、皮爾遜檢測、直流電為梯度測試、多頻管中電流測試等。在長輸油氣管道內檢測技術上，長輸油氣管道企業(yè)根據(jù)管道具體情況，綜合采用幾何變形的測徑儀、泄漏檢測儀、漏磁通檢測器、渦流檢測儀、超聲波檢測儀以及以彈性剪切波為基礎的裂紋檢測設備等，實現(xiàn)了對管道變形、管道泄漏、管道腐蝕缺陷、管道裂紋缺陷等質量問題的控制。此外，還可以借助無人機巡檢方式，擴大長輸油氣管道巡查覆蓋面，擺脫傳統(tǒng)人工模式及地理信息系統(tǒng)下受地形及氣候限制，針對長輸油氣管道質量隱患，采用圖像或者視頻的形式進行直觀展示，然后結合人工巡檢數(shù)據(jù)，最終形成圖文并茂、無時間斷點的長輸油氣管道隱患報表。實踐中，長輸油氣管道企業(yè)還可以采用PCM檢測技術，利用交流電流梯度方法，在管道和大地間施加某一頻率的正弦電壓，給待檢測的管道發(fā)射檢測信號電流，在地面上沿路由檢測管道電流產生交變電磁場的強度及變化規(guī)律。根據(jù)管道上方地面的磁場強度對長輸油氣管道電流變化數(shù)據(jù)進行換算，實現(xiàn)對管道破損缺陷及質量問題的判斷。我國最近幾年中科技的發(fā)展速度越來越快，石油資源的需求量日益增加，油氣管道工程建設數(shù)量變得越來越多，因此油氣管道工程施工質量管理工作成為了重中之重，對管道工程施工高質量有著直接的影響。所以我們要高度重視油氣管道施工質量管理工作，廣泛的應用智慧管道技術，對施工過程中的每個環(huán)節(jié)進行數(shù)字化、智能化質量控制，保障油氣管道工程施工質量水平，促進油田企業(yè)的健康發(fā)展。

2.4對二維碼技術進行充分利用

二維碼技術是智慧管道管理中的重點，相關人員通過對二維碼的掃描，就能第一時間了解長輸油氣管道施工過程中的物資管理情況、人員管理情況等信息，實現(xiàn)施工過程實時監(jiān)管。每一個施工管道都要張貼自己的二維碼，掃描二維碼后就能了解到管材的材質、型號、廠家信息等內容，二維碼技術在智慧管道技術中的應用，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息收集的更加準確，設備上的二維碼可以實現(xiàn)設備在閉環(huán)管理中的入場、性能、檢定等操作。施工管理人員也要有屬于自己的二維碼，實現(xiàn)與門禁系統(tǒng)相互連接，二維碼內表明施工人員的基本情況，包括身體情況、培訓情況、證件情況等。管材對口后形成的焊口編號也要有二維碼，焊口二維碼要具有唯一性，屬于一種身份識別，同時還可以關聯(lián)焊接工藝、環(huán)境參數(shù)、探傷檢測數(shù)據(jù)等。

結語

綜上所述，對埋地長輸油氣管道來說，為了實現(xiàn)其經濟目標，促進我國石油行業(yè)發(fā)展，需要對腐蝕因素進行全面分析，還要結合管道所處地區(qū)的實際情況進行分析，其中，要對土質酸堿度、含鹽量等等進行分析，然后，采用有效的防腐措施，只有這樣，才可以保證管道的可靠性、安全性，最大限度上保證管道的工作壽命。

參考文獻

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