油气管道安全预警技术现状

近年来由于第三方施工造成的管道破坏事件频频发生,管道安全防护问题受到广泛关注,急需长距离油气管道实时安全防护技术从而保障管道安全运行。管道安全预警技术可通过埋设在土壤中的传感器采集信号,实现对人为活动的识别和判断。目前,常用的管道安全预警技术主要包括光纤传感和地震波检测。根据采用的光学原理的不同,光纤传感类管道安全预警技术可分为MachZehnder型、Sagnac型、Bragg光纤光栅型及Φ-OTDR型4类。在此对光纤传感类管道安全预警技术和地震波检测类安全预警技术进行了综合分析,从技术原理、占用光纤数量、监测距离、灵敏度和识别效果等几个方面对各项技术进行了比较,给出了各项技术的优缺点,可为今后油气管道安全预警技术的选择和应用提供有益参考。     

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。     

改善油气管道输送性能的相关技术

依据流体在管道内的流动规律,论述了油气管道的减阻增输机理。针对油气管输存在流动摩阻大、输送量适应范围小等问题,考察并探讨了改善输油管道输送性能的相关技术。通过减小管输流体的动力粘度、降低湍流的附加应力,可以显著减小管输摩阻,降低管输能耗,提高管道运行的弹性和效率,保障管道安全经济运行的同时获得减阻增输效果。针对石油管道系统,分析了各种减阻增输技术的应用效果和适用条件,提出了一些具有应用前景的新方法。     

我国油气管道防腐层大修技术现状

我国大部分油气管道已投入运行30余年，对石油沥青防腐层进行检测并及时发现和解决防腐层存在的问题，是一项保证油气管道安全运营的重要工作，介绍了各种检测技术及其适用范围，给出了管道防腐层大修的决策依据。叙述了旧防腐层清除，管道表面处理和大修用防腐层的选择，大修质量控制等项工作内容，提出了目前我国管道防腐层大修过程中亟待解决的问题。     

油气管道冷弯管的技术发展现状

冷弯管制作是管道施工的重要工序,随着管道钢级、口径和压力的提高,冷弯管的质量性能和服役安全性显得尤为重要。系统分析了冷弯装备、冷弯工艺、冷弯管外观质量、力学性能、服役安全性评价、相关标准体系等方面的技术发展现状,指出了未来油气管道冷弯管的技术发展方向,包括提高冷弯装备的弯制能力和自动化控制水平,创新弯制方法,优化冷弯工艺,加强冷弯管质量控制和安全可靠性评价,完善相关标准体系等,对提高冷弯管的制作和应用水平具有重要的指导意义。     

油气管道及储运设施安全保障技术发展现状及展望

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。     

油气管道监测技术发展现状

油气管道状态监测是其安全运行的重要保障,目前国际上发展了包括非光纤型和基于光纤的多种监测技术,分为视频监控、基于电的声学传感、水听器技术、浮球、光纤传感等类型。非光纤型监测技术介绍了PIGPEN声学传感器系统、PipeGuard地下声学传感系统、A—GAS视频监测装置、ThreatScan卫星中继声学入侵探测系统、管内浮球法5种技术方法的工作原理和发展现状;基于光纤的监测技术介绍了澳大利亚FFT（FutureFibreTechnologies）公司管道入侵探测产品SecurePipe、英国QinetiQ公司安全监控产品OptaSense、英国FotechSolutions公司Helios分布式声学传感系统、瑞士Omnisens公司基于BOTDA技术的DiTEST测试仪的技术性能和应用案例。其中,光纤传感方法以其隐蔽性、经济性和安全性而具有独特的优势,具有较好的推广应用前景。（图8,表2,参12）     

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。     

国内外油气管道运行管理现状与智能化趋势

根据国家发改委、能源局于2017年发布的《中长期油气管网规划》,油气管网将实现倍增式发展,对管道本质安全和运营效率同时提出了更高要求,推进管道智能化将有助于管道企业把握"保安全"和"求效益"的平衡点。为深化认识在工业4.0背景下管道企业由数字化向智能化升级所面临的挑战,从人均管理里程、管道失效频率、综合能耗率、设备国产化率4个方面对国内外油气管道运行管理现状进行了对比分析,梳理了国内外管道企业在智能化建设方面的先进做法,探讨了中国开展管道智能化建设面临的自动化、信息化、智能化3个方面的挑战,给出了智慧管网/智能管道建设的应对策略:同步推进管道自动化和信息化升级换代,积极开展管道智能化试点、示范工程建设,逐步缩小与国外先进油气管道运行管理的差距。     

油气管道腐蚀检测技术发展现状与思考

通过定期对油气管道实施内外检测,及时、准确地发现管道的腐蚀缺陷,采取相应的维修、更换措施,可有效降低腐蚀事故的发生概率。针对外腐蚀、内腐蚀、应力腐蚀开裂、穿越段外腐蚀等问题,阐述了油气管道腐蚀检测技术及相关标准的发展现状,介绍了瞬变电磁、超声导波、磁应力等非开挖检测技术原理及工程应用,总结了中国在油气管道腐蚀检测技术应用和管理中存在的问题,从管理提升和技术提升两方面探讨了未来的发展需求。在管理提升方面,提出建立统一的技术规范、数据管理平台及专业化腐蚀检测效能评价队伍;在技术提升方面,建议持续开展应力腐蚀开裂检测与评价技术研究,启动微生物腐蚀机理和检测技术研究,开展针孔腐蚀缺陷的检测与验证技术研究,研发组合式内外检测工具。(图4,参27)     

埋地油气管道并行敷设技术发展现状

国内几个大型管道工程项目相继采用并行敷设技术施工。介绍了中亚天然气管道、西部原油成品油管道、大连新港-大连石化原油管道的工程概况。一些学者基于现有标准和规范,分别从工程、经济、安全、设计等角度探讨了油气管道并行敷设管间距的确定原则;一些学者则借助数值模拟计算方法,分析了成品油管道对与其同沟敷设的加热输送原油管道的热力影响规律;另有工程技术人员针对并行敷设技术在具体实施和运用过程中存在的施工、防腐、维修等难题,对施工工艺进行了有益的探索。而综合考虑多种因素对管间距的影响,输气管道与输油管道、输气管道的同沟敷设,以及同沟敷设管道工艺系统和站场设置的优化,将成为油气管道同沟敷设技术领域的新课题。     

国内外油气管道泄漏检测技术的发展现状

介绍了国内外用于油气管道泄漏的十几种检测方法，包括气体检测法、压力分布法、负压波检测法、质量平衡法、检测元件法、声波法、分段试压法、压力点分析法、压力波阵面检测法以及示踪剂检测法等。分析了各种管道泄漏检测技术的原理和各方法的优缺点。认为在现代计算机技术的支持下，那些基于快速算法的实时管道泄漏检测技术将显示其优越性。     

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。     

世界油气管道现状与发展趋势

结合世界油气管道建设现状,介绍了国内外原油、成品油、天然气管道的技术现状,通过对比分析,指出了我国油气管道技术存在的差距.从国际油气管道建设展望、我国油气管道建设展望、世界油气管道技术发展趋势以及我国油气管道技术发展趋势四个方面,对世界油气管道发展趋势进行了分析和预测.     

油气管道风险评价技术

随着油气管道的发展，业界日益关注如何使管道能够长期有效、安全可靠的运行。风险评价是成功的将风险降低至一个可接受水平的一个关键因素。通过对管道历史和现状数据的分析和处理，可以适时地对管道不同腐蚀区段进行安全性评价，明确事故隐患的严重区段，采取有针对性的措施进行维修，保证长输管道运营的安全性。     

国外油气管道修复技术

叙述了对国外特别是北美和俄罗斯等国的管道大修施工技术水平、修复方法、材料和设备进行的系统调研情况,认为调研结果对我国引进国外先进的修复技术、机械化修复设备和产品,提高我国油气管道的修复技术水平、施工质量和进度,具有重要的指导性作用,尤其是对我国东部管网进行全面改造,实现东部原油管网再安全运行20年的目标具有参考价值.     

油气管道风险评价技术

随着油气管道的发展,业界日益关注如何使管道能够长期有效、安全可靠的运行.风险评价是成功的将风险降低至一个可接受水平的一个关键因素.通过对管道历史和现状数据的分析和处理,可以适时地对管道不同腐蚀区段进行安全性评价,明确事故隐患的严重区段,采取有针对性的措施进行维修,保证长输管道运营的安全性.     

世界油气管道技术与管理的新发展

结合实例与统计数据,分别阐述了管道规模、管道技术和管道工艺的发展态势.从投资结构、运营方式及组织结构、管道企业绩效考核、职业健康安全环境与管道完整性管理方面对比国内外油气管道运营管理的差异性,分析我国管道企业在管理上的不足,提出将来的发展策略.     

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。