油气管道及储运设施安全保障技术发展现状及展望北大核心

为了提高油气管网事故防控和应急技术及管理水平,保障国家公共安全,国家重点研发计划"公共安全风险防控与应急技术装备"重点专项中设立"油气长输管道及储运设施检验评价与安全保障技术"项目。该项目面向管道及储运设施公共安全保障需求,重点围绕管道及储运设施损伤与事故致灾机理、损伤及缺陷检测、状态监测及预警、风险评价、检验评价、完整性评价、应急维抢修等不同方向,不同重点任务的关键科技问题与技术瓶颈,以油气管道及储运设施防灾、减灾为基础,开展理论研究、技术攻关、装备研制及应用示范工作,建立油气管道及储运设施安全保障技术体系,全面提升管道及储运设施公共安全管理水平。     

石油及天然气储备库安全保障技术现状及展望

为了提高石油及天然气储备库事故防控及管理水平,保障国家公共安全,国家重点研发计划"公共安全风险防控与应急技术装备"重点专项中设立了"国家石油及天然气储备库安全保障技术与装备研发"项目。该项目面向石油及天然气储备库安全保障需求,重点围绕天然气储备库设施致灾机理、设计建造、检测检验、安全评定、风险评价、应急技术与装备、安全保障一体化平台等关键科学与技术问题,开展理论研究、技术攻关、装备研制及应用示范,建立石油及天然气储备库设施安全保障技术体系,从而全面提升石油及天然气储备库公共安全管理水平。     

“全国一张网”油气储运设施应急预案体系建设

【目的】油气储运设施在保障国家能源战略安全、服务人民生产生活需要等方面发挥着关键作用。随着国家能源需求的持续增长和“全国一张网”油气储运设施规模的不断扩大,推进油气储运设施“应急一张网”应急预案体系建设与优化,对于降低“全国一张网”油气储运设施潜在的事件、事故损失及维护资产完整性具有重要意义。【方法】从不同维度将油气储运设施“全国一张网”划分为“物理一张网”与“智慧一张网”,进而梳理识别“物理一张网”与“智慧一张网”的风险事件及其后果,归纳总结“全国一张网”潜在风险事件,在此基础上,划分“全国一张网”油气储运设施应急响应级别,开展应急预案体系建设与优化。【结果】将“全国一张网”油气储运设施潜在突发事件分为4类,即自然灾害突发事件、事故灾难突发事件、公共卫生突发事件、社会安全突发事件,进而将“全国一张网”油气储运设施应急响应划分为4个级别,构建“全国一张网”油气储运设施应急预案体系,并配套建立详尽的应急组织体系、应急信息报送程序、应急响应程序、应急善后处置程序。【结论】新建应急预案明确了面向突发事件的应急组织结构,详细规划了自下而上的应急信息报送流程与应急响应流程,在“全国一张网”视角下...     

大数据技术在城市地下燃气管道事故防控中的应用

城市地下燃气管道组成结构复杂、服役寿命较长,且易受到违章占压、腐蚀、外力破坏等因素的影响,存在极大的安全隐患,严重威胁城市的公共安全。传统的地下管道事故防控技术已无法满足日益增长的安全需求,将管道事故防控与前沿信息技术相结合已成为当前的研究热点。总结地下燃气管道事故防控技术研究现状,将大数据技术应用于地下燃气管道事故防控(监测布点、风险评估、风险预警与突发事故应急决策)之中,对大数据技术在管道事故防控中的应用难点及解决措施进行综述,以期为中国地下管道事故防控向信息化、智能化方向发展提供参考。     

石油储运设施衍生的多场景灾害评价技术

石油储运设施失效后对其周边公共安全带来挑战,为有效遏制石油储运设施事故造成的恶劣影响,需对多场景下的衍生灾害进行定量评价,开展衍生灾害后果评价体系研究。分析了普通事故与灾害事故的差异性,给出了石油储运设施衍生灾害的定义,用于综合考量灾害事故发生概率及影响后果。从衍生灾害系统、致灾机理以及孕灾环境3方面提出基于孕灾环境活跃度的衍生灾害评价模型。以石油管道所在的人口稠密区和环境敏感区发生的灾害事故为例,运用衍生灾害评价模型,通过贝叶斯网络计算管道泄漏引发火灾后该地区储运设施的失效概率以及孕灾环境活跃度。结果表明:综合考虑灾害频率和灾害后果建立的衍生灾害评价模型,可表征多场景的灾害损失程度,更能体现储运设施事故的灾害特性,可为石油储运设施的安全措施制定以及应急管理、应急资源规划等提供参考。(图7,表6,参21)     

中国油气管道完整性管理20年回顾与发展建议

近年来,管道完整性管理逐渐成为全球管道行业预防事故发生、实现事前预控的重要手段。阐述了中国油气管道完整性管理20年发展历程,形成了"三个一"技术群,即一套技术体系、一套标准体系、一套系统支持平台,覆盖管道线路、管输场站、储气库及系统平台等多个领域:在管道线路完整性方面,形成本体安全保障、风险评估与控制、输送介质安全保障、抢维修及应急保障等技术群;在场站完整性管理方面,形成站场工艺设施检测与评估、压缩机组诊断评估、定量风险评估、安全等级评估、设施完整性评价等技术群;在储气库方面,形成地下储气库风险控制、储气库建库及运行安全技术群;在完整性系统平台方面,形成基于业务多源数据的管道应急决策GIS系统,智能管网已在中俄东线初步建成。由此分析了中国管道完整性管理当前存在的问题及未来的发展趋势,提出中国管道完整性管理的发展目标是基于全生命周期智慧管网的完整性风险管控,而中国管道完整性技术发展的新方向则涵盖智能化数据采集、风险精准识别、系统自适应反馈、高精度完整性检测评价等。(图1,参140)     

论油气储运设施安全的重要性

油气储运设施是连接石油工业产、运、销各环节的纽带,其安全重要性日益凸显。介绍了油气储存和运输设施的分类依据及主要类型;从储运介质的易燃易爆和毒害性、油气储运设施易构成重大危险源两个方面论述了油气储运设施安全的重要性;通过总结近年发生的大连＂7.16＂爆炸事故、大型储罐火灾事故及油气管道泄漏事故的教训,指出第三方破坏是导致管道发生泄漏事故的主要原因,而打孔盗油又是其中的重要因素;提出了在工程立项、设计、施工及运行管理的各个阶段加强安全管理的具体措施。     

新建油气管道安全监测预警技术及标准体系

油气管道实施监测预警有助于保证管道的安全运行,最大限度地避免事故的发生。基于油气管道危害因素分析,提出对新建油气管道实施安全监测预警可以从源头做好风险防控和失效防护,并提高监测精度和预警效率。分析了光纤、声波、视频、音波等多种安全监测预警技术对新建油气管道风险防控的适用性、可行性、经济性,探讨了基于多元传感的新建油气管道全维度监测预警系统建设,提出有必要开展管道监测预警技术体系及规范建设,建立涵盖监测预警技术选择、监测预警系统设计、与管道工程建设配套施工、全维度监测运行、安全评价预警的综合标准体系和机制,并有效纳入完整性管理体系范畴。     

新建油气管道安全监测预警技术及标准体系北大核心

油气管道实施监测预警有助于保证管道的安全运行,最大限度地避免事故的发生。基于油气管道危害因素分析,提出对新建油气管道实施安全监测预警可以从源头做好风险防控和失效防护,并提高监测精度和预警效率。分析了光纤、声波、视频、音波等多种安全监测预警技术对新建油气管道风险防控的适用性、可行性、经济性,探讨了基于多元传感的新建油气管道全维度监测预警系统建设,提出有必要开展管道监测预警技术体系及规范建设,建立涵盖监测预警技术选择、监测预警系统设计、与管道工程建设配套施工、全维度监测运行、安全评价预警的综合标准体系和机制,并有效纳入完整性管理体系范畴。     

中国油气储运行业发展历程及展望

随着社会经济的不断发展,中国油气储运行业规模逐年扩大,技术及管理水平持续提升。回溯了国内外油气管道行业的发展历史,总结了目前中国油气储运行业在易凝高黏原油输送、油气管网集中调控、材料与装备国产化、管道工程建设及运行管理方面的诸多技术成就。分析了当前全球能源革命和科技革命所带来的能源消费结构及相关技术的发展变化,剖析了这些变化对油气储运行业产生的深刻影响和巨大挑战。针对油气储运行业当前面临的设施安全、系统可靠性及大数据应用等问题进行了科学分析,指出了未来的发展方向。     

中国石油油气管道技术发展展望

叙述了中国石油重组改制以来及"十五"期间在科技管理部门的统一领导和组织下,在油气管道工程技术,包括管道勘察设计、施工技术与装备、高钢级管材及装备国产化、油气储运工艺、腐蚀与防腐、在役管道检测与安全评价、管道运行管理等方面取得的重要成就及形成的核心技术和创新成果。在对"十一五"管道建设发展及技术需求进行分析的基础上,提出了油气输送管道工程技术的发展方向。     

美国油气管道维抢修应急响应程序

美国油气管道维抢修应急响应体系完备,主要体现在由联邦、州、地方政府机构、油气管道行业、公共安全以及其他组织机构的协调运行管理。介绍了建立管道维抢修应急响应程序遵循的主要法律法规和与之相关的立法机构。基于国家事故管理系统,国土安全部建立了管道维抢修应急响应程序,为具有不同事故原因、规模、地理位置或复杂性的事故提供了体系化处理方法,并基于社区规模、地理位置或自愿组织机构等进行人员和设备配置。以阿拉斯加州管道维抢修应急响应系统为例,详细介绍了应急响应队伍和人员的配置特点,应急反应资源的配备方式、影响因素和分布情况,可为国内油气管道维抢修应急响应工作的开展提供借鉴。     

油气管道选线和风险评价相关法规与方法

油气长输管道合理选线是保证管道安全运行的基础,也是降低管道事故概率及沿线事故影响区域人员风险的重要措施.梳理了国内外油气长输管道选线法规与方法,总结了控制安全距离和管道自身安全性的两种管道选线原则,论述了其在不同国家的应用情况.综述了油气长输管道选线方法与步骤的研究进展,在选线中需考虑的主要因素,管道风险分析的发展历程,以及风险评价方法和风险可接受标准的研究进展.建议制定基于风险的选线标准,开展多目标优化算法研究,确定可接受风险标准,完善管道事故数据库.     

无人机技术在油气管道巡护中的应用

中国长输油气管道具有运行里程长、分布范围广、沿线环境复杂等特点,提高管道安全管理水平,尤其是有效的线路巡护,对于减少管道安全事故、降低管道安全风险、保障管道平稳安全运行具有重要意义。受油气管道沿线地理条件限制和自然环境影响,传统的人工巡护方式表现出一定的局限性,制约了巡护质量和效率。为了解决该问题,研究利用无人机技术对油气管道进行巡护的方法,并结合油气管道企业实际情况开展了可行性验证。结果表明:无人机巡护技术可以有效地弥补人工巡护方式的不足,同时降低巡护成本,提高巡护效率,能够促进油气管道企业现代化管理水平的提升,是未来管道巡护发展的重点方向。     

国内外长输油气管道失效对比

全球油气长输管道正向着更大口径、更高钢级、更高压力方向发展,一旦发生失效事故将会导致重大经济损失、人员伤亡及环境污染。通过对美国、欧洲以及中国石油油气长输管道失效数据的收集、整理、统计,采用国际通用的曝露值及5年移动平均失效率计算方法,计算国际管道管理较为成熟的美国、欧洲失效频率,并与中国石油管道失效频率进行对比,以提高中国管道安全管理水平。对比分析国内外长输管道失效原因,寻求中国油气管道关键安全技术与管理对策,不断优化中国管道管理体系,对中国管道企业乃至整个油气管道行业调整风险减缓措施和提高安全管理水平都有重要意义。     

国内外长输油气管道失效对比北大核心

全球油气长输管道正向着更大口径、更高钢级、更高压力方向发展,一旦发生失效事故将会导致重大经济损失、人员伤亡及环境污染。通过对美国、欧洲以及中国石油油气长输管道失效数据的收集、整理、统计,采用国际通用的曝露值及5年移动平均失效率计算方法,计算国际管道管理较为成熟的美国、欧洲失效频率,并与中国石油管道失效频率进行对比,以提高中国管道安全管理水平。对比分析国内外长输管道失效原因,寻求中国油气管道关键安全技术与管理对策,不断优化中国管道管理体系,对中国管道企业乃至整个油气管道行业调整风险减缓措施和提高安全管理水平都有重要意义。     

地质灾害作用下油气管道环焊缝适用性实时评价方法

高钢级油气管道环焊缝断裂失效是目前中国油气管道工业最为关心的问题。分析近年来管道环焊缝断裂失效事故发现,导致环焊缝断裂的最主要原因是地质灾害引起的作用在管道上的土壤位移载荷。为保证管道安全,需要对土壤位移作用下含缺陷管道环焊缝进行完整性评价。在此,集成中国石油大学（北京）油气储运设施安全团队近十年来在地质灾害段管土相互作用、环焊缝失效机理与适用性评价方面的研究成果,介绍土壤位移与管道环焊缝裂纹断裂关联关系的建立及对含缺陷管道环焊缝进行适用性实时评价的系统方法,并就其中相关的具体环节所涉及的理论和方法进行讨论。（图7,参26）     

能源安全战略下中国管道输送技术发展与展望

随着中国管道工业的不断发展,现已形成以中俄东线天然气管道为代表的第三代管道技术体系,以管道输送为策源的整体技术水平跻身世界第一方阵。通过系统总结中国管道输送工程设计施工、材料装备、输送储存、安全维护等领域的技术发展现状,分析了“四个革命、一个合作”能源安全新战略驱动下油气储运科技发展面临的机遇和挑战,展望了传统油气储运技术升级、数字化转型、新能源储运以及非常规管道技术等发展方向。面对新形势、新要求,管道企业应在保障石油天然气安全高效输送的同时,为保障国家能源安全、完善现代能源体系建设提供有力支撑。（参20）     

油气管道重大突发事件应急响应对策

在油气管网高速发展过程中,管道易发生泄漏、爆炸等事故,提升油气管道重大突发事件的应急处置能力尤为重要。以青岛"11·22"事故为例,基于事故发生、发展等基本情况,梳理出事故应急处置过程中的主要时间节点、关键环节,建立了政府和企业应对管道泄漏事故的并行应急任务框架,总结了政府和企业在事故预防、应急准备、监测预警、应急响应、事故善后处置与恢复5个阶段应承担的任务与采取的措施,分析了在应急处置过程中存在的主要问题,指出了青岛"11·22"事故中应对措施存在的不足之处。从法律法规、应急组织、运行机制、应急平台及应急策略5个方面提出了改进中国油气管道重大突发事件应急能力的对策,旨在为中国油气管道重大突发事件应急能力的提升提供借鉴。(表2,参21)     

中国油气储运技术现状及发展趋势

在"十三·五"期间,中国油气储运业务快速发展,带动了油气储运科技的进步。在工程设计施工方面,取得了高钢级管道设计、机械化施工等系列研究成果,LNG接收站及储气库设计施工技术逐渐成熟;在材料与装备方面,攻克了第三代大输量天然气管道工程关键技术,成功研制了X70/X80钢管,基本完成了压缩机组、输油泵、关键阀门等关键装备的国产化,开发了国产化SCADA系统软件;在输送工艺方面,形成了以集中调控为核心的管网运行优化技术,建立了易凝高黏原油、成品油输送工艺技术体系;在运行维护方面,开发了管道完整性管理及其检测评价、地质灾害防护、监测预警、腐蚀防护、维抢修等支持技术,编制并发布了多项国际及国家标准。在"十四·五"期间,油气储运行业技术发展将面临新的机遇和挑战,油气储运科技将朝着安全运行、高效输送、智慧管网等方向发展,以期为油气储运业务的快速发展提供支撑和保障。(表2,参57)