基于北斗卫星定位系统的双模数传输卤管道巡检系统

为实现江苏油田管道巡检由开放式向智能化管理模式的变革,促进企业的安全生产,保障地方地质环境,研发了基于北斗卫星定位系统的双模数传输卤管道巡检系统。该系统基于"中国石化勘探开发业务协同平台(简称EPBP)"的大量管道业务数据,综合利用北斗卫星定位、APDM数据模型、天地云服务、卫星影像和百度地图等先进技术,整合油田管网现有各类资源进行深度开发,包括巡检监管、实时监控、隐患管理、应急管理、档案管理等核心功能。系统实现了管道的生产管理、安全管控、管道巡检三位一体的精准化管理,满足了油田管道巡检的业务需求,系统经过一年多的稳定运行,发现隐患582起,处理及时率100%,避免了安全环保事故的发生。企业各级员工通过系统获取到了大量业务数据,为管道巡检大数据分析及辅助决策奠定了良好的基础。     

应力应变监测系统在输气管道工程中的应用

通过引入应力应变监测系统实时监测管道应力应变的变化,可以定量分析高风险地区管道安全状态。应力应变监测系统由焊接在管道表面的应变传感器测量管道纵向应变,通过数据采集终端上传至报警主机,分析管道受力情况及运行状态,当管道应变值达到报警设定值时进行报警,实现事故早期预警,增强输气管道的安全防护,保障输气管道的可靠运行,同时为管道智能化管理提供关键数据支撑。     

穿越河流管道环焊缝裂纹缺陷安全性研究

穿越河流管道容易发生裸露悬空，管道的环焊缝是薄弱环节，极易发生断裂失效。为了保障穿越河流天然气长输管道环焊缝安全性，以某穿越河流输气管道悬跨段为研究对象，分析悬跨段管道所受复杂应力情况，建立管道局部悬跨段及管土相互作用的简化力学模型；基于非线性有限元法，创新性地使用连接器建立管土非线性耦合单元，建立穿越河流含裂纹缺陷管道环焊缝模型，得到悬跨管道的应力、应变等分布情况和以J积分为表征的裂纹驱动力，并结合BS 7910-2019《金属结构中缺陷可接受性评估方法指南》验证其准确性；在此基础上，考虑管道屈服强度、焊缝匹配系数、内压及土壤承载力参数，采用单因素敏感性分析法，识别各参数条件对管道J积分的影响规律，得到影响管道环焊缝裂纹起裂的关键因素。研究结果可为复杂应力作用下穿越河流管道环焊缝安全运行提供参考。     

天然气管网设计数据管理探讨

随着国内管网建设规模的扩大,国内天然气管网已经逐渐成型,由大规模建设期进入资产管理期,设计公司如何管理这些规模庞大的数据以达到信息流、数据流的畅通,是后期管道运行公司进行良好决策的基础。采用Geodatabase数据格式,对管网设计数据进行管理,形成新形势下企业有效的资产,加强设计公司和管道运行公司的无缝结合,整体提高管理效率。实践表明,采用Arc GIS的Geodatabase数据组织方式对管网设计数据进行良好的数据资产管理,能够提高天然气管网设计效率和分析水平,为管道完整性及后期分析提供畅通的数据流动。     

大型天然气管网系统可靠性

随着中国国民经济的快速发展,天然气需求量不断扩大。天然气管网作为连接资源与市场的纽带,已成为保障国民经济的生命线。中国拥有世界上最复杂、输送任务最艰巨的天然气管网系统。现有基于单一或少数管道的运行管理方法已不能满足大型管网系统安全生产需要,必须寻求更为科学合理的管理思路。本文首次提出大型天然气管网系统可靠性概念,分析了大型天然气管网系统可靠性面临的3个挑战：量化大系统可靠性、评价分系统（单元）可靠性、建立大系统与分系统之间的关联。同时,对大型天然气管网系统可靠性框架进行了初步设计,并针对中国天然气管道行业现状,提出大型天然气管网可靠性增强方案。     

面向安全的油气管道输送企业信息化规划方案研究

某油气管道输送企业所辖油气管道大部分在山区,有"山多、河流多、地质灾害多、维抢修社会依托差"的环境特点,导致安全事故时有发生、安全隐患重重,亟待利用信息化手段降低安全风险,保障油气管道的安全可靠运行。因此针对该企业进行信息化规划时,提出了要重点考虑保障油气管道安全运行的需求,在对油气管道事故高发区进行大量现场调研及借鉴国内外先进技术及案例的基础上,结合该油气管道输送企业业务发展给出了以安全为重点的信息化规划建设方案。     

基于人工智能技术的输气管道系统可靠性量化方法

天然气管网运行可靠性评估对于保障区域乃至全国天然气供应安全、改善大气环境、促进沿线经济社会发展都具有重要的意义。为了保障“全国一张网”的天然气干线管网运营机制以及上游油气资源多主体多渠道供应、中间“一张网”高效集输、下游市场化良性竞争油气市场体系（“X+1+X”体系）的安全稳定运行,借助于大数据、人工智能等现代信息技术,建立了基于长短期记忆神经网络（LSTM）方法的短周期用气量预测模型;然后基于单条管道系统的可靠性模型和各子系统可靠性先验概率等信息,结合可靠性计算失效原则和贝叶斯估计理论,提出了天然气管道系统可靠性的量化计算方法 ;进而以某城市192天真实用气量数据为样本,验证了该用气量预测模型的估计误差为1%～4%,得出了基于实际天然气管道的可靠性数值分析结果。结论认为,首次将人工智能技术与天然气管道系统可靠性结合起来,采用LSTM方法并基于多源异构海量数据进行短周期用气量预测,实现了天然气管道动态运行工况下的系统可靠性量化计算,为天然气管网的用气量估计和系统可靠性定量计算奠定了基础;所提出的方法在实际天然气管道系统中已经得到了应用和验证,为后续天然气管网系统可靠性研究提供了一条可行...     

油气管道安全评价综合数据库的建设

20世纪90年代末,美国开始数字化GIS(地理信息系统)数据库建设,借此对天然气管道及配气管网进行管理。数据库包含全部的地理空间信息,数据包括美国陆上和海上运行着的天然气管道、有害液体介质管道和液化天然气设施的位置地理数据以及相关属性。建议尽早对我国油气管道安全进行立法,同时构建国家范围的油气管道安全性评价综合数据库,确保我国油气管道的安全运营。     

复杂天然气管网周转量计算模型及其应用——以川渝天然气管网为例

管网周转量测算是控制管道运行现金成本、管道能源消耗,实现降本增效的措施之一。川渝天然气管网作为目前国内最复杂的区域性管网（由枝状管网和环形管网交错结合在一起）,具有进出气点多、管线压力等级复杂、管网输配调度灵活、调峰方式多样等特点,同时存在天然气气体流向复杂、原始数据采集不实时、计算周期难确定等问题。为此,根据该复杂天然气管网特点,建立了枝状管网和环状管网管线图模型,采用“微元法”原理和方法,建立了较为适合复杂天然气管网特点的周转量计算模型,将整个管网系统按照管理层级层层分解,将周转量的测算细分到每一管段,以作业区作为一个计算区间进行测算,再进行层层累加求和,即得到整个系统的周转量。通过对比实例计算,得出了用“微元法”计算复杂天然气管网周转量的方法较为符合川渝管网的实际的结论。该成果可为全国联网天然气管道周转量的测算提供借鉴,有助于联网管道的销售管理、结算管理和运行管理。鉴于复杂天然气管网的特殊性,可采用年度或季度平均法,在统计分析的基础上计算周转量。     

埋地金属管道腐蚀防护技术

在埋地金属管道的保护及维护上,开展了数值模拟阴极保护技术、大区域阴极保护技术、套管辅助阳极技术、碳纤维补强技术和废旧油管利用等技术,延长了在用设备使用年限,保证了地面系统的安全运行。建议完善油田腐蚀防护数据库基础数据,对油田埋地管道进行探测,彻底摸清埋地管道现状及腐蚀状况,建立埋地管道动态管理数据库,及时进行更新维护,为埋地管道科学评估和安全运行提供基础数据。     

监测预警系统在长输管道穿越隧道中的应用

为了加强在役长输管道穿越隧道时地质灾害监测预警管理,预防或减缓隧道因地质条件发生变化给管道带来的安全风险,通过连续三期的隧址位移、隧道沉降、洞内应力和裂缝等方面的数据采集,并对数据进行处理分析、安全评估,结果表明隧道在监测期内未发生明显变形。但短期的监测不能客观真实地反映出隧道是否发生变形,为保证隧道在管道服役期内安全使用,应持续加强隧道动态变形监测,及时对隧道的安全状况进行评估,实现隧道安全预警管理。     

管道生产管理系统关键技术研发

管道生产管理系统是中国石油统一建设的用于支持油气长输管道生产运行管理的信息系统平台,该系统由位于中国石油集团公司数据中心的服务器群为遍布全国的长距离、大口径、高压力的网络式油气管道输送体系提供信息化服务。对油气长输管网集中调控业务的信息化需求进行了分析,阐述了管网调运数据模型、高可靠高性能的工作流引擎、安全高效的自控数据接口、储运专业计算等关键技术的解决方案和应用情况。通过8年的建设和应用,管道生产管理系统较好地满足了管网调控业务的信息化需求,实现了对油气长输管网集中调控的信息化支持。     

油气管道 安全高效，技术前沿——推动管道高效建设与安全运行新理论、新技术的发展，不断提高油气管道输送技术与能力，进一步加强管道技术的交流与合作

2014中国油气论坛油气管道技术专题研讨会在廊坊召开,来自国内外的相关知名专家学者参加了会议。目前中国在高铜级、大口径、长距离天然气管道,复杂成品油管网和高黏易凝原油管道的建设和运行方面取得了令人鼓舞的成绩,建成了“西北、东北、西南、海上”四大油气战略通道,三纵四横管道走廊及覆盖全国的骨干管网,管道总里程已逾10万km。未来要进一步研究提高油气管道关键设备材料的可靠性和使用性能,研究油气管道安全优化运行节能减排技术,研究改善原油流动性、油品及天然气管道减阻等技术,研究管网规划、建设和运行中技术瓶颈问题。     

靖-咸输油管道密闭流程改造

长庆油田靖-咸管道为大落差、管径变化大、多进多出的复杂管道,管道运行和管理难度较大。根据管道特点及运行要求,对管道进行了密闭流程改造。针对各站压力控制系统和联锁保护系统,在原有自控系统的基础上,采用变频调速技术、安全保护措施和压力控制系统,形成了以各站独立保护为主的全线密闭输送系统。靖-咸管道密闭流程改造,降低了全线的油耗及电耗,提高了管道的技术水平和管理水平。     

国外原油管道发展现状、发展趋势及启示

原油管道是全球原油贸易的主要输送方式,在促进国际原油贸易、实现国家原油进出口多元化、保障国家能源战略安全发挥着重要作用。目前,世界主要原油贸易地区特别是北美和俄罗斯原油管道管网已趋于成熟,而我国的原油管道管网建设仍在蓬勃发展之中。针对北美和俄罗斯原油管道的管网建设、运行、监管等发展现状进行梳理总结,看到这些地区的原油管道在管道规模、管道技术、政策监管等方面均相对完善。据此提出对我国原油管道管网发展的启示,指出我国原油管道的跨国、跨区域建设方针,同步发展原油战略储备,提高管道技术水平,加快关键技术和设备国产化建设等进程,实现原油管道管网的稳步发展,保障国家能源战略安全。     

华东成品油管网模拟仿真与培训系统的开发研究

管道输送在成品油一次物流中的比例不断上升,为了进一步提高成品油管网的运行水平,开发了管网模拟仿真与培训系统,建立了与SCADA系统数据交互运行的管道水力模型,在线仿真系统用于管线运行的安全评价,离线仿真系统主要用于人员的技能培训。重点阐述了该系统的开发理念、技术路线、建模方法。该系统已应用于成品油管网的运行管理,实现了对管网运行的同步跟踪分析、实时监控预警,提升了操作水平,应用效果良好。     

延迟焦化装置焦炭塔顶油气线的管道设计

在延迟焦化装置中,焦炭塔顶油气管线是典型的多工况复杂管道系统,其特点是管径大、温度高且操作温度和操作介质变化频繁,焦炭塔顶油气管线布置的优劣直接影响到焦炭塔管嘴的受力和泄露问题。结合设计及装置现场运行的实际情况,从设备平面布置、管道布置、管道选材和应力及振动等方面对大型焦化装置的焦炭塔顶油气管线进行了全面分析,并对管线布置改进前后两种方案的管系二次应力、设备管嘴受力及管系稳定性三个方面进行了分析比较。改进后的方案在没有明显增加管线长度的基础上,大大降低了管道的二次应力及焦炭塔管嘴的受力并且增加了管系的稳定性。改进后方案的二次应力与许用应力值的百分比从传统方案的84.7%降低到17.5%。在进行管系柔性设计时,高温及复杂工况都会对管系柔性设计产生重大影响。提出了焦炭塔顶油气管道设计中需要注意的一些问题。     

最大的优势是保证管网安全高效运行

<正>面对天然气管网日益增加的规模和调控难度,调控中心始终从满足市场需求、保障国家能源供给、优化供需结构、保证管网安全高效运行的角度出发,促进天然气上中下游协调发展,充分发掘集中调控的优势,不断跟踪和总结管道运行特点,细化调控运行管理方法和技术要点,综合运用多项技术,逐渐形成了一套自主创新、行之有效的天然气管网调控     

输油场站周界光纤监测系统报警算法研究和应用

输油场站周界的安全是保障油气管道安全运行的重要前提，使用振动光纤传感技术探测输油场站周界出现的异常振动进行周界安全预警，具有现场无源、探测灵敏等优势。但在利用光纤传感高灵敏度特点的同时，需要解决在复杂运行环境下的误报问题。通过时频分析，干扰源和入侵攀爬引起的频带增长具有一定差异性，通过对不同范围的频带能量进行提取和计算特征，并针对其信号特点设计对应的报警算法，可以有效区分干扰和入侵信号，提高报警正确率。同时提出一种根据环境状态自动调整各探测单元报警策略的机制，有效提升了系统的运行效果。经过模拟入侵测试和长期运行统计，系统对入侵行为准确报警的同时，误报率低于3次/月。该系统的应用为输油场站周界安全提供了可靠保障。     

国外长输管道稳管新技术

长输油气管道穿越河流、沼泽和冻土地带,因受浮力、水流和土壤季节性冻胀的影响,易造成管段上抬、水平推移、悬空和振动,甚至能使管道产生巨大的应力,造成管道破裂。因此,保证长输油气管道长期安全运行,管道的稳定是一个非常重要的问题。针对传统稳管方法存在材料用量大、运输量大、抗冻融能力差的问题,文章介绍了国外近年来研究开发的长输油气管道穿越河流、沼泽和冻土地带的稳管新技术,这些技术有别于传统的方法,较新颖、经济,可供从事管道工程的科研、设计人员参考。