输油管道阴极保护监测传输系统及其应用

管道防腐信息监测传输系统是一种实现油气管道的数据采集、远传等功能的新技术,可实现管道阴极保护电位的实时采集和数据的即时传输。该系统由主站、多功能阴极电位桩、阴保智能终端机、长效参比电极、电源和公用通讯网络组成,并采用公用网GSM或CDMA方式进行数据传输。该系统在东黄复线输油管道的应用实践表明:其不仅能够不间断实时监测管道电位,还能准确、及时地对险情进行报警,使得管道管理人员可以随时掌控管道的实时阴保电位,及时对阴保电位有异常的管道进行修复,从而极大地提高了管道阴极保护水平。     

输气管道阴极保护管理系统设计及应用

对输气管道阴极保护电位的检测、跟踪和分析是判断阴极保护系统的运转状况和保护效果的必要手段,应用计算机辅助手段对采集到的阴极保护电位数据进行存储和分析,既提高了数据的利用率,又提高了判断保护效果的准确性,大大减轻了工作人员的劳动强度.介绍了输气管道阴极保护电位数据管理及分析系统设计思想和实现方法,为计算机管理系统在管道防腐领域中的应用提供了范例.     

极化电位测量与远传技术在东黄输油老线的应用

为准确评价埋地钢质管道的阴极保护效果,需采用管地界面的极化电位作为判定依据.介绍了一种新型阴极保护极化电位检测与无线远传技术,该技术组合了极化探头和阴极保护数据采集以及无线远传模块,可实现管道极化电位的实时采集和数据的即时传输.在东黄输油老线部分管段进行了远传检测系统不间断检测与便携参比测试对比试验,结果表明:采用无线远传技术结合极化探头的测试方法不仅可实现不间断实时监测管道电位,还能准确测量出更具参考价值的管道极化电位.极化探头技术的应用改变了以往使用通电电位作为判断阴极保护效果的观念,有助于提高管道的阴极保护水平.使用该无线远传技术,管理人员可实时掌控管道阴极保护的真实状态,及时对欠保护和过保护管段进行维护和整改.     

输气管道阴极保护系统存在的问题及解决方法

目前,我国长输天然气管道外防腐多数采用较成熟的防腐层外加强制电流阴极保护防腐技术。针对四川某输气作业区8条输气管道外加强制电流的阴极保护现状,分析了阴极保护系统存在的问题:供电电源不独立;部分管道不具备断电电位测试条件;断电电位达不到保护准则要求;部分绝缘接头漏电严重;部分管道防腐层存在严重缺陷;阴极保护系统设施不完善等。为了确保输气管道处于良好的阴极保护状态,结合生产实际,提出了以下解决方法:将阴极保护站单电源更换为具有多路输出功能、能够独立调节的阴极保护电源;安装完善的管道阴极保护电位自动采集系统;更换漏电严重的绝缘接头和安装位置;对防腐层进行修复;完善阴极保护设施。     

利此亚西部管道阴极保护技术

利比亚西部管道平行敷设两条不同管径的原油管道和天然气管道,通过对其阴极保护系统的预试运,发现管道的电位出现异常的波动,且波动幅度超过了允许范围,管道可能存在杂散电流的干扰。通过对管道正常运行下的IR降、全线保护电位以及同步电位和交流干扰进行测试分析,成功地解决了管道阳极接地电阻问题、无电地区的电源问题以及杂散电流干扰问题、使该管道阴极保护参数处于理想状态。     

用分流法解决单侧管道保护电位偏低的问题

针对秦京输油管道大兴站进站方向管道阴极保护不足而出站方向管道阴极保护电位整体偏高的问题,进行了现场调查和原因分析。指出进出站管道防腐层差异和阴极保护进出站通电点连接电缆电阻差异导致进出站管道阴极保护电流分配不均匀,是问题产生的主要原因。对3种解决方案进行了试验研究,结果表明:改变阴极保护回路电阻,对阴极保护输出进行合理分流,可以使进出站两个方向的管道均得到有效保护。根据计算,在其它条件不变的情况下,减小进站电缆电阻,可提高进站方向管道电位;增大出站电缆电阻,可增大进站方向管道电流并保持出站方向管道电流不变。该方法虽然能暂时提高阴极保护电位,平衡阴极保护的输出,但增大了阴极保护的输出电流,因此,对于防腐层质量较差的管道,不能从根本上解决问题,应尽快安排大修。     

由阴极保护测量参数评价管道覆盖层质量

讨论了管道阴极保护电位分布模型及可靠性问题，提出了一种由阴极保护现场测量数据来评介管道覆盖层质量的方法，提出了覆盖层空隙系数概念并用来代替表现电阻，用前者指标可以更直接反映覆盖层自身状况的变化。     

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。     

管道穿越段防腐层质量和阴极保护效果评估北大核心

在定向钻穿越段管道回拖过程中会出现防腐层损伤,而穿越段阴极保护电位分布规律与直埋段不同且难以测试,可能存在阴极保护不足,给穿越段管道带来腐蚀风险。对穿越段管道进行防腐层质量和阴极保护效果评估,采用临时阳极地床对两段穿越段管道进行馈电试验,使用电流环进行管中电流测试,结合地表电位、土壤电阻率、阴极极化行为等测试,计算穿越段管道防腐层电导率,评价防腐层质量;估算破损点阴极保护电位,形成穿越段管道防腐层质量和阴极保护有效性评价方法。评估结果表明:两段穿越管段的防腐层评估质量均为优秀,估算了较差一段管段破损点处的阴极保护水平,最正电位为-0.845 VCSE,建议适当提高阴极保护电流或采用100 mV的极化准则。该方法可用于评估在役穿越段管道的防腐层质量,为阴极保护的运维提供建议。(图4,表6,参24)     

埋地保温管道阴极保护有效性影响因素及技术现状

从历史运行数据看,多数带有阴极保护的保温管道基本上投产运行2~3年便出现腐蚀穿孔现象,通过现场调查和实验室模拟,证实保温管道的阴极保护有着很大的局限性。由基本理论出发,从保温层对阴极保护电流的屏蔽、阴极保护准则、现场阴极保护电位测量、阴极保护电渗效应等方面全面分析了影响保温管道阴极保护有效性的因素,指出保温管道在较高温度下运行时,应适当提高阴极保护准则;保温管道的日常地表电位测量值不具代表性,应定期对管道的金属缺失状况进行检测。在传统阴极保护技术的基础上,采用牺牲阳极保护方式(且牺牲阳极安装在保温层内),在保温层进水后可以对管道提供保护,亦可以使用固体电解质解决屏蔽效应,提高埋地保温管道阴极保护的有效性。     

山地油气管道智能化建设实践与展望

西南山地油气管道的建设与运行管理存在地质变化复杂、人员活动活跃“两大风险”,同时还有法律法规标准适用性不强、建设及管理成本预算低、山地油气管道技术缺乏“三大问题”,使得管道管理的系统性风险高、安全管控难度大。通过系统分析山地油气管道工程特征及管控难点,提出依托数字化、智能化来解决风险的不可知与不可控、管控体系效能不够高的两大制约因素。结合山地管道公司业务实际情况,提出了以“五纵两横、两大体系”为核心的数字化转型总体思路,形成了山地管道智能化运行从数据感知、数据传输、数据存储及标准化、应用与决策优化到智能逻辑控制的完整技术路线,提高了山地管道风险管控能力及管控效率。系统阐述了山地油气管道智能化建设基础支撑层(两大体系)、具体应用层(五纵)、平台集成层(两横)的建设实践与成果,并提出了未来的发展建议。     

智慧管道总体架构设计及关键技术

随着中国油气管道建设步伐不断加快,基于互联网+、大数据、云计算等先进技术与油气管网创新融合的智慧管道建设,成为新形势下实现管道可视化、网络化、智能化管理的重要方法和途径。智慧管道建设首先要实现管道的智能感知,在感知层进行管道本体、关键设备、外界环境及维护资源等信息的全面感知,实现采集、处理及传输一体化,为管道运行决策提供可靠的数据基础。其次,是信息的网络化,在网络层将所有人、物及环境信息全部接入网络平台,实现信息流和资源流的统一。再次,是数据的标准化,在数据层对所有接入的数据进行清洗、转化及标记;在算法层采用人工智能算法对数据进行深度挖掘,抽取故障信息,预测运行状态,优化资源调配。最终,通过具体的业务平台实现"数据全面统一、感知交互可视、系统融合互连、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控"的管道智能化运行目标。     

智慧管网建设进展及存在问题

随着中国油气管道骨干管网初具规模,运维体系日趋完善以及大数据、人工智能、物联网技术的应用,智慧管网的建设成为可能。以中国石油天然气集团有限公司智慧管网的建设为例,基于智慧管网现有设计方案,梳理了现阶段智慧管网在科技、信息、物联网方面各个系统的建设进展,介绍了中俄东线和中缅油气管道试点工程的最新成果,提出了智慧管网建设仍需解决的问题。通过明确智慧管网建设的原则及目标,实践探索出一条智慧管网建设的有效途径,最终实现“数据全面统一、感知交互可视、系统融合互连、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控”的管道智能化运行目标。     

管道智能化管理的发展趋势及展望

国内外长输管道的建设、运行已迈入数字化时代,大量新技术的研发及应用为管道智能化管理提供了技术支撑,同时也提出了挑战。对国内外管道智能化技术的发展现状进行了调研,结合目前管道智能化技术在油气管道行业内的应用情况,建立了“数据层-服务层-应用层”的管道智能化管理核心架构,并提出了“做好顶层设计,将管道数据的管理贯穿管道的全生命周期;坚持以问题为导向,抓住主要矛盾;正确处理好数据、技术、生产与管理的关系”的管理原则。通过对管道智能化管理的典型案例进行分析,总结出了多技术融合的应用趋势,以期为中国管道智能化管理的提升提供参考。     

关于中国智慧管道发展的认识与思考

智慧管道是覆盖油气长输管道全生命周期的综合管理系统,是SCADA系统、电子管道、数字管道、智能管道在物联网、云计算、人工智能时代的延续和发展。剖析了油气管道行业智慧管道的内涵与外延,梳理了智慧管道技术发展的历史脉络,揭示了数字孪生体技术的实质与应用现状,在此基础上,建议中国智慧管道建设宜坚持需求驱动、问题导向、突出重点、体现特色、开放融合、数据共享、滚动发展、持续改进的原则,以期为中国智慧管道的健康持续发展提供参考。     

东黄复线的阴极保护问题

阴极保护系统对管道的防腐起着重要作用。分析了东黄复线阴极保护系统存在的问题。通过对东营出站段管道,丈岭站东段管道及潍坊段管道的阴极保护电位的检测及调查,指出阴极保护率下降的主要原因是：地下金属管道搭接点难以保证管道间允许的相对净空距离,施工时又未对管道交叉点做很好的绝缘处理,使防腐层逐渐破损;施工质量较差,使防腐层严重劣化,有些管段阴极保护站的电源采用太阳能电源与交流电同步,而交流电源一直得不到解     

对库鄯输油管道阴极保护投运的认识

库鄯输油管道沿线不同的地形地貌和土壤分布造成对管道腐蚀性的差异。埋地管道表面在不同部位间存在的电位差是引起金属表面土壤腐蚀的主要原因。介绍了沿线土壤腐蚀环境及库鄯输油管道阴极保护系统的设计、施工及调试情况。阴极保护系统采用强制电流和牺牲阳极两种保护形式。在高电阻率的石方段采用伴随管道同沟敷设的柔性辅助阳极;在山区段采用带状和块状的镁阳极做牺牲阳极。该系统调试运行正常,应用效果良好。由于近年来的输油     

冻土地区管道建设面临的工程技术难题

介绍了国内外冻土地区管道工程技术现状，针对冻土地区管道沿线和周围（岩）土的冻胀和融沉问题，提出了相应的对策。以格拉输油管道为例，探讨了冻土地区管道工程可选择的敷设方式、油气管道的电保护技术、气候和环境变化对管道的影响以及沿线环境管理等方面的问题。