中国长输油气管道集中调控企业发展环境与战略现状北大核心

目前,随着中国能源结构调整及油气管道行业深层次变革,长输油气管道集中调控企业面临着前所未有的机遇与挑战。以中国石油天然气股份有限公司北京油气调控中心为例,利用PESTEL等分析模型,对长输油气管道集中调控企业发展环境进行分析。结果表明:未来该类企业必将在中国大的能源格局中发挥关键作用,具有较好的发展前景。在分析集中调控企业优势及存在问题的基础上,采用企业战略管理基本研究方法,为集中调控企业制定了合理的总体层战略和职能层战略。研究认为需要确立集中调控企业管道运营主体地位,从结构优化、成本控制、技术创新、人才保障、风险管控及文化引导等方面强化战略实施,促进该类企业实现可持续发展,保证其发挥最大效能。     

我国油气管道建设运行管理技术及发展展望

我国油气管道历史,最早可以追溯到公元前200多年秦汉时期,但近代中国的管道工业显著落后于工业发达国家。新中国成立后,一些大型油气田开发带动了管道工业发展,2011年,西气东输二线建成投产,标志着我国管道建设技术达到国际领先水平。近年来,我国在易凝高黏原油输送、高压输气管道断裂控制、管道工程建设、管道完整性管理及大型管网集中调控等方面进步显著。陆上油气管道已成为我国最为现实、可靠、重要的能源战略通道,安全高效是油气管道永恒的主题,管道建设运行管理面临诸多挑战,相关技术尚有很大的提升空间。为了发挥管道独特的安全、经济、环保优势,未来我国油气管道发展面临如下重大课题:重质原油输送、天然气高效输送、X90/X100高钢级钢管应用、机械化施工、管道安全防护、管网可靠性管理和管理信息化。     

中俄东线天然气管道工程SCADA系统的设计与实现

长输油气管道的自动化控制水平直接关系着其生产运行安全与效率,中俄东线天然气管道工程通过创新实践开启了中国长输油气管道自动化控制技术的新篇章。以自动化控制系统的技术特点为主线,以具有代表性的油气长输管道控制系统为依托,回顾了中国长输油气管道控制系统关键技术的发展历程,介绍了长输油气管道自动化控制技术发展现状,并结合智慧化管道建设,展望了长输油气管道自动化控制技术的发展前景。中俄东线天然气管道工程北段各项设计指标均处于全球领先水平,从SCADA系统组成、结构、功能等的创新成果来看,其自动化控制系统代表了目前中国长输油气管道自动化控制技术的最高水平。     

油气长输管道巡检中的智能视频监控技术

随着中国对油气长输管道安全运营监管力度不断加大,管道运输企业迫切需要引入新的技术来加强管道巡检。油气长输管道日常巡检管理中通过引进智能视频巡检监控技术,自主识别安全威胁并自动跟踪,实现巡检管理向移动化、智能化的转变。介绍了智能视频监控的原理和相关技术发展现状,针对油气长输管道建设智能视频巡检监控系统进行了应用研究和展望,为油气长输管道智能视频巡检监控系统的建设与实施提供参考。     

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。     

GIS在长输油气管道的应用现状与发展趋势

介绍了GIS的发展过程和GIS在国内外的应用现状,分析了传统管道建设与管理中的不足及数字管道的优势,指出了GIS在长输油气管道中的发展方向。认为在中国建立长输管道的GIS系统是一项十分必要的工作,它可以在提高管道的管理效率,提升管理水平和应对紧急事件等方面发挥重要作用。     

“双碳”愿景下管网多介质灵活输运与智能化高效利用发展战略思考

“双碳”战略下，管道作为能源领域和现代运输体系重要基础设施，需加快适应“能源生产低碳转型、能源传输格局重塑、能源消费灵活多样”的发展新要求，统筹解决安全高效、绿色智能、价值提升的协同问题。通过分析国家和行业发展需求，回溯了油气储运多年来取得的丰硕技术成果，借力管网改革和储运技术积淀优势，分析了未来发展多介质灵活输运和智能化高效利用的战略需求和建设目标，提出了加快推进“油气+新能源”和“储运+数智化”融合创新步伐以及储运技术重心由“钢制管道+流体力学”向“智慧管网+系统工程”演进扩展的探索性思考。深入剖析了原油管道超弹性改性输送、天然气管道减阻增输、管网仿真优化与智能控制、管体微小缺陷检测评价、纯氢/掺氢管道输运、超临界/密相二氧化碳管输、管网智能化与能源互联等关键技术发展新需求，从构建国家能源管道数据平台、完善新能源管输体系顶层设计、发挥企业科技创新主体作用、面向基础-前沿-应用全链条深化创新、打造中国管道战略科技力量等多个方面进行了建设性思考，以期为新型能源体系下管网发展提供需求参考和技术支撑。（参27）     

油气长输管道的抗震问题

介绍了美国与日本的油气长输管道抗震研究概况。分析了我国油气长输管道抗震的发展和存在的问题,根据分析结果提出了我国油气长输管道抗震需要开展研究的一些问题。     

高压直流接地极对埋地管道腐蚀的影响和管控思考

高压直流输电、油气长输管道建设促进了全国范围内的能源优化配置,但高压直流接地极放电对埋地管道的强直流干扰问题应该引起足够关注。为进一步加强相关风险管控,回顾中国高压直流输电网的发展历程,对高压直流接地极放电影响管道的典型特点进行分析,结合当前实际提出后续风险管控的发展方向。研究结果表明:邻近油气长输管道路由的高压直流输电线路和接地极对管道的影响具有干扰时间不确定、干扰机理复杂、干扰程度大及缓解困难的特点,是管道当前面临的突出安全风险。高压直流输电网调试或故障运行过程中,接地极单极放电会加速管道腐蚀。后续应从加强沟通协调和联合测试,深化腐蚀机理和规律研究,采取综合治理措施等方面提升检测、研究及治理水平,全方位保障国家能源通道的安全稳定。     

基于心跳协议的SCADA系统调控切换模型

为了实现长输天然气管道站场由调控中心实施集中调控的目的,通过对现阶段长输天然气管道SCADA系统控制权分配原则的研究,即在同一时间有且只有一方拥有对某一单体设备的控制权,建立了全自动运行时的调控权限分配模型。分析了通信中断情况下控制权的自动切换需求,基于心跳协议(Heartbeat Protocol)原理,提出了SCADA系统调控权自动切换步骤。该模型的建立及实现使SCADA系统在全自动运行时具备了通信信道的检测功能,大大提高了整个系统的鲁棒性,为长输管道的安全运行提供了保障和支持。     

基于ArcGISEngine的三维长输管道信息系统构建

根据油气长输管道数字化管理的需要,以拓普康高精度RTK测量系统测得的管道沿线数据为基础,采用VisualStudio2008作为系统开发工具,使用面向对象的程序设计语言C#作为开发语言,结合ArcGISEngine二次开发组件,以FileGeoDatabase及sQLServer2005数据库分布存储系统数据,设计并实现了三维长输管道信息系统。将该系统应用于东北地区某长输管道,结果表明：其可实现二三维联动显示场景、地图图层管理、管道信息查询、管道数据维护、地图输出等功能,从而为长输管道的运行管理提供决策支持。     

海底长输管道修复RTP管穿插牵引力计算模型

针对海底长输油气管道走向曲折多变,弯头多且曲率大,同时受平台作业空间和动力供应等限制,修复工程成本和技术风险迅速攀升的问题,研制了抗拉型RTP管,其是在具有高柔特性的芳纶增强热塑料复合管（RTP管）的基础上,增设了芳纶抗拉复合层,从而具有弯曲刚度小、径向刚度大、抗拉能力强、质量轻、耐磨损、承压高、安全可靠等优点。以抗拉型RTP管穿插海底长输油气管道为研究对象,通过理论推导和试验验证,提出了RTP管穿插海底长输油气管道牵引力计算模型,该模型运用于马来西亚石油公司海洋油气田17km长输管道穿插修复工程,获得了令人满意的效果。（图6,表2,参6）     

长输管道远程监测与维护系统的设计与应用

随着SCADA系统在油气长输管道的应用和发展,智能设备得到广泛使用,油气长输管道远程监测与维护系统（RemoteMonitor＆MaintenanceSystem,RMMS）应运而生。RMMS技术的应用可以缩短维修时间,降低维护成本,提高SCADA系统的利用率,同时解决管道运行单位维护人员匮乏的问题。介绍了油气长输管道RMMS全分布式系统的总体结构及主要设备的功能,分析了RMMS在结构、功能、安全等方面的设计原则与要点,并给出了油气长输管道RMMS典型配置的主要参数。忠武管道的实际应用结果表明：管道场站RMMS的“状态检测、远程维护、安全保障”三位一体的系统建设构想和解决方案,有效保证了油气管道的安全运营。（表1,图5,参6）     

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。     

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。     

长输油气管道未遂事件管理系统的设计与开发

未遂事件是事故演化路径的中止状态,研究未遂事件管理方法,可有效防控事故发生。给出了长输管道未遂事件分级界定因素,提出专门的长输油气管道未遂事件上报管理流程和不安全事件领结图(Bow-tie)分析结果,从控制管道自身安全性和预防事件后果两方面给出安全措施。结合管道未遂事件演化特征,采用SQL Sever 2008与Visual Basic 2010设计和开发了长输管道未遂事件管理系统,将系统划分为用户管理模块、信息管理模块、管道信息模块、教育培训模块等。未遂事件管理是风险管理体系的重要内容,加强长输油气管道未遂事件管理能够有效降低事故风险水平,提高管道风险评估效能和事故应急能力。     

阿塞拜疆油气输出线路之争

在外高加索地区复杂的社会形势及地缘政治下,阿塞拜疆里海地区油气资源的外输线路成为多方博弈的焦点,导致包括南方天然气走廊、纳布科管道、南溪管道、土耳其流管道、跨里海管道在内的多条管道项目进展缓慢、搁浅甚至终结,因而极大地增加了阿塞拜疆能源战略在投资主体、资金来源等方面的不确定性。随着油气开发、管道输送业务的发展,阿塞拜疆开始建设本国规模最大的大型油气处理与炼化厂(OGPC),并吸引上百家国际知名跨国公司参加。但是,阿塞拜疆关于油气资源的合同条款极其苛刻,一定程度上制约了油气合作项目的开展。中国应该在低油价的新形势下,充分发挥"一带一路"策略在里海地区的作用,在阿塞拜疆寻求油气项目的合作机会。     

组对焊接管道自由端最大允许位移的模拟计算

由于腐蚀穿孔和第三方破坏等原因,油气长输管道发生了多起泄漏事故,开展现场抢修作业,焊接前需进行管口组对.以不同钢级、不同管径、不同壁厚的一系列管道为研究对象,针对天然气长输管道组对等抢修作业的管道位移需求,根据长输管道结构特点和管道周围土体的力学特征,考虑管土耦合作用,采用D-P模型对埋地管道进行变形模拟和应力分析,求...     

西气东输盐池站压缩机组远程控制系统优化

北京油气调控中心对中国石油所辖长输油气管道陆续实现了集中调控,但未能实现对压缩机组的远程控制。因此,以西气东输盐池压气站为试点对远程控制系统实施改造,基于其SCADA系统和机组控制系统的技术现状,进行了远控改造的需求分析,确定了改造方案:更新机组控制系统(UCP)的通讯程序,添加了42个反映机组相关系统报警和运行工况的I/O信息点,并将其传送至站场控制系统(SCS)和中控SCADA系统;修改站控系统PLC的相关程序;对调控中心系统的监视画面和相关信息显示进行组态。通过改造,成功实现了对盐池站压缩机组的远程启、停及运行调整的控制功能,为实现国内天然气长输管道压气站的远程控制提供了技术储备。