神经网络技术在管道智能检测数据分析中的应用

总结了管道智能检测数据分析系统的现状以及存在的问题;论述了神经网络技术在管道智能检测数据分析中应用的基本理论以及系统实现的基本过程;提出了管道智能检测数据分析系统未来的发展方向。     

PTC漏磁腐蚀检测数据分析系统及其应用

ＰＴＣ漏磙检测数据分析系统用于显示、分析及处理管道漏磁检测信息。该系统智能化高、操作简便、功能全面，可提供被检管道上所有腐蚀点的时程、深度、面积、周向位置、距最近参考点的距离、距上下游焊缝的距离等信息，并可对管道上的管件和维修点进行定位。     

双管径检测

通过各类管道试验方法的研究，得出以下结论：（１０智能清管器能检测出管壁变薄和与管道密切相关的潜在腐蚀危险；（２）应力试验只检测裂缝和漏点，提供当前管道状况；（３）Ｒｕｈｒｇａｓ经验指出，大多数壁厚减少都源于伤痕和腐蚀；（４）ｕｈｒｇａｓ建议，可以排除新管道管壁减薄情况，管道初始运行时应力试验视为最终测试。根据Ｒｕｈｒｇａｓ公司经营的双径和道特点，制定了检测方案，并且所有试验已完成。     

一种在役管道弯头走向参数测量计算方法

管道完整性管理是确保管道安全运行的重要手段,管道弯头走向参数是实现管道完整性管理必不可少的基础数据,在管道智能检测过程中获取管道弯头走向参数信息已成为管道业主的迫切需求。提出了一种管道弯头走向参数测量计算方法,以MEMS陀螺仪与加速度传感器为主要惯性测量器件,并将其集成于管道智能检测器电子包,在进行管道智能检测的同时获取惯性测量数据,针对惯性测量数据建立了数学模型,同时给出计算方法。将方法应用于实际管道智能检测工程,在不增加检测成本的前提下,实现了对管道弯头曲率半径、弯头偏转角度及弯头偏转方向3个参数的测量,满足了管道完整性管理需求。     

中俄东线智能化工艺运行基础与实现的思考

随着数字化、智能化等技术的发展,油气管道运行管理模式将发生根本性转变,形成以智能管道、智慧管网为核心的发展理念。从管道运行工艺角度对中国智能管道建设的基础及实现条件进行了分析:①从智能管道的定义、国内外智能管道的发展现状以及油气管道智能运行的物联网基础与技术准备3个方面论述了智能管道建设的基础及所需实现的功能,指出智能管道在油气生产过程中的应用性是智能管道建设的核心问题;②探讨了天然气管网数据、建模及计算复杂性的根源,明确了智能管道、智慧管网的建设思路;③以中俄东线天然气管道为例,阐述了中俄东线智能运行的目标、基础以及工艺运行智能化组成的设想,其中工艺运行智能化组成包括管道工艺仿真系统建设、基于管道数据的数字孪生体构建以及综合运行调度和可靠性评价。最后,针对智能管道技术发展与应用面临的形势与挑战,给出几点认识及建议。     

榕山—佛荫输气管道外腐蚀分析及控制措施

通过对榕山－佛荫输气管道进行智能检测发现，管道石油沥青防腐层损坏严重。从管道膜下腐蚀、环焊缝处“死角区”以及阴极保护极化电位不足等方面，对该条管道外壁产生腐蚀的原因进行了分析，提出了管道外腐蚀控制措施和建议。     

管道检测和修复

根据从新近项目中获得的经验对管道的检测和修复技术进行了回顾,并推荐了一种计划管道检测和修复的简单方法.讨论了不同检测方法的可行性和实用性,包括带缆清管器、智能清管器、超声波系统和磁漏检测法,还讨论了检测计划中涉及到的工程、实践、安全、合约以及后勤问题等.     

管道检测和修复

根据从新近项目中获得的经验对管道的检测和修复技术进行了回顾，并推荐了一种计划管道检测和修复的简单方法。讨论了不同检测方法的可行性和实用性，包括带缆清管器、智能清管器、超声波系统和磁漏检测法，还讨论了检测计划中涉及到的工程、实践、安全、合约以及后勤问题等。     

西气东输智慧管网建设实践

随着大数据、物联网、云计算、人工智能等智能技术的不断发展及应用,管道行业由传统管理模式逐步向数字化、智能化发展。国家管网集团西气东输公司坚持以"全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理"为目标,聚焦智慧管网,经过管理创新与技术革新,建立了人工智能与管道行业深度融合的新模式:在已有管道运营体系的基础上,引入工业互联网、机器学习、智能控制等技术,形成了站场智能巡检、分输智能控制、流量计智能检定等核心技术,推动了天然气管道站场智能运行技术的发展;大力发展天然气管道关键设备全面智能感知技术,开展了天然气泄漏检测、站场运维巡检智能化管控、压缩机组与流量计智能监测等核心技术创新;构建管道风险智能管控技术体系,推进了管道线路风险智能识别、光纤安全预警、管道智能防腐等核心技术的提档升级。在此基础上,国家管网集团西气东输公司高效推进智能管道运行效率再升级,构建了"全方位感知、综合性预判、一体化管控、自适应优化"的智能管网雏形,为中国油气管道的智慧化发展提供了重要借鉴。     

漏磁式智能检测技术在输气管道上的应用

分析了达县－卧龙河输气管道达福段管道内，外腐蚀的原因，采用首次引进的国外漏磁式智能检测技术对该段管道进行了检测，通过分析该技术的检测参数，置信度，经济效果评价和存在的缺陷，提出了减缓管道腐蚀的若干建议。     

国内外管道腐蚀检测技术的现状与发展

综述了国内外管道腐蚀检测技术发展的现状，并对当今国外比较先进的管内智能爬机检测技术进行了介绍，通过分析国内外的差距，指出目前管道腐蚀检测技术的发展趋势就是使用管道内检测技术，结合国外爬机的使用情况，对国内在这方面的研究提出了建议。     

基于大数据的全生命周期智能管网解决方案

智能管网可以解决当前系统繁多及数据采集与应用脱节的问题,实现油气管道安全、高效、可持续发展。全面阐述了国内外数字化管道、智能管网的实施进展,分析了智能管网发展的特点、难点以及存在的问题,研究建立了管道全生命周期数据标准,构建了管道全生命周期数据库。提出了全生命周期智能管网的设计架构,包括管道全生命周期资产设施管控、运行管理控制、决策支持3个方面。提出了基于GIS的智能化管理平台方案,搭建了管道建设与运维一体化智能管理平台,一是用于建设期施工数据采集、数字化数据库移交、施工质量可视化管理;二是用于运营期腐蚀防护电位控制,在线完整性评估,高后果区、地区等级升级地区的风险评估,以及无人机巡线等完整性管理循环;三是用于管网的决策支持,包括大数据建模、应急决策支持、焊缝大数据风险识别、基于物联网的灾害监测预警、管道泄漏实时监测、远程设备维护培训、远程故障隐患可视化巡检、移动应用等。智能管网的推广应用,有利于管道管理水平的提升,为决策者提供足够的信息,从而保障管道安全、高效运营。     

中俄东线天然气管道智能化关键技术创新与思考

中俄东线天然气管道是中国第三代长距离、大输量天然气管道标志性工程,是全球单体规模最大的输气管道,在中国乃至世界管道建设史上创下了多项新纪录。以该管道为试点,打造了中国首个智能管道样板工程。系统阐释了智能管道与智慧管网的基本内涵与关键技术,梳理了支撑管道"全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理"的关键技术及阶段性成果,为持续推进中国管道智能化建设、助力打造智慧互联大管网提供了重要指引。同时,从认识与技术等层面,就管道智能化的技术本质、管道数字基建、管道瓶颈技术攻关、管网智慧大脑等问题,给出了进一步思考与建议。(图1,参23)     

油气管道机器人技术研发进展

管道机器人综合了智能移动载体技术和管道缺陷无损检测技术,主要用于输油气管道的检测、喷涂、接口焊接、异物清理等检修维护作业.运动方式是管道机器人的技术核心,包括主动运动方式和被动运动方式两大类.系统阐述了仿生式、履带式、螺旋驱动式、车型式和支撑轮式等5种主动运动方式管道机器人及被动运动方式管道机器人PIG的技术特点和难点,例举了国内外现有产品和技术.对比分析了各种技术的综合性能,提出了管道机器人研发需要重点解决的技术问题.     

大口径管道投产前聚氨酯测径内检测器研制与应用

针对传统内检测器的技术缺陷及中俄东线天然气管道工程的实际需求,研制了一种适用于大口径管道投产前测径的新型高密度聚氨酯内检测器。安装在高密度聚氨酯泡沫主体的智能测径装置不但能够发现管道内径变化、记录变形位置,而且能够准确识别管道环焊缝数量,结合管道施工记录对环焊缝信息进行验证。论述了该检测器的工作原理、结构组成及电子系统的设计与实现,将其应用于中俄东线天然气管道工程的现场检测,结果表明:与传统皮碗式钢骨架智能测径器相比,该检测器所需运行推力更小,可支持的运行速度更高,结构更加鲁棒,维护简单,在保证检测精度与检出率的同时,可大幅降低使用成本,对于大口径管道几何变形检测具有重要的工程意义。(图7,参28)     

基于智能清管检测的酸气集输管道可靠性评价

普光气田高含硫天然气集输管道腐蚀风险较高,为了全面掌握管体的状态,在投产前后分别对集输管道进行了智能清管检测.投产前检测发现外部金属损失点10处,投产后一年检测发现外部缺陷点9处、内部缺陷点7处.经开挖验证和检测分析,外部金属损失为建造或施工损伤,内部损失点由气液界面腐蚀造成.采用概率统计方法评估管道的可靠性,采用剩余强度理论评估管道的安全性,结果表明:检测到的缺陷点未对管道安全造成明显影响,管道整体可靠性较高.(表2,图3,参7)     

阴极保护电位智能采集系统应用现状与展望

中国正处于油气管道的大发展时期,这既是重大机遇,同时也对提高管道运营水平提出了挑战。阴极保护电位智能采集系统是阴极保护监检测的有效工具,其由埋地传感器、终端采集仪、软件系统等部分构成。目前,该系统已在中国主要管道公司应用,实现了阴极保护参数的实时远程监测,但也存在运行故障率高、数据管理平台兼容性低、分析评价软件算法简单等问题。回顾了阴极保护电位智能采集系统的发展历程,包括硬件开发、软件开发、现场应用等情况,总结了当前实际应用中遇到的问题,并从提高标准化水平、提高可靠性、解决热点问题、助力智能管道建设等方面进行了展望。后续应加大采集系统可靠性和标准化的研究力度,不断拓宽其应用领域,为智能管道建设提供技术支持。     

管道外检测图表模块设计

为了形象、直观地反映管道的运行情况,帮助决策者科学管理管道,通过调研和需求分析,建立图表分析模型,依据软件工程设计方法,以Visual Basic 2010为开发平台,利用Microsoft的chart控件特点和SQL Server数据库连接技术,将管道实际运行数据转变为图表显示,设计出30多个管道外检测图表分析模块。以典型的PCM检测和CIPS检测两个图表分析模块为案例,从图表共性元素出发,描述了图表分析模块设计的基本过程和原理,以及预警、趋势分析模式设计思路,指出了管道完整性管理系统的不足,并对未来数字化管道建设进行了展望。     

新型管道智能清管器

英国RST工程项目有限公司开发研制出一种进行管道内检测的智能采集分析设备,该设备可配置在一个普通的清管设备内,当清管器在管道内运行时,可以检测到载体的动态反应。动态反应测量结合温度和压力的读数值,就可进行分析评估管道的内部状况。     

强弱磁场下管道应力内检测方法

针对磁记忆检测方法在油气管道内检测过程中易受外界因素干扰的不足，提出了一种利用双磁场强度进行长输油气管道应力内检测的方法。基于J-A理论建立管道应力内检测解析模型，分析不同磁场强度下应力信号的检测特征，通过试验验证强弱磁场下管道应力内检测的有效性。结果表明：在强磁作用下，管道应力对磁信号的影响较小，随着饱和程度的增大，影响逐渐减弱；在弱磁作用下，管道应力可以影响磁信号的强度，可据此进行应力集中区的检测；当外磁场强度为5 000 A/m时，300 MPa应力的识别能力为50%,10 mm长、10 mm宽、10 mm深的缺陷识别能力为4%；当外磁场强度为30 kA/m时，300 MPa应力的识别能力为1.74%，同样体积缺陷的识别能力为40%；利用双磁场检测器进行管道内检测时，可以根据同一位置不同强度磁场下的信号特征进行管道损伤判断。当强磁节无信号特征、弱磁节有信号特征时，管壁存在应力集中区；当强磁节有信号特征、弱磁节无信号特征时，管壁存在体积缺陷；当强磁节及弱磁节均有信号特征时，管壁上体积缺陷处存在应力集中区，需重点关注。研究成果可为油气管道缺陷处的应力检测提供理论依据。（图7，参25）