中国发展
7月30日,山东省能源局在青岛举办了“2019山东省石油天然气管道智能化发展论坛”,日前本刊发了中国工程院院士黄维和、李阳在论坛上发表的观点文章。现将论坛上中国石油大学、中石油、中石化、中国铁塔等单位专家学者的专题演讲整理刊发,以飨读者。
中石化石油工程设计有限公司副总经理刘建武:
智能化管道建设关键在融合
油气输送管道工程都面临着较为严峻的形势,为保障油气管道安全、环保、高效、可靠运行,以数字化管道为基础,通过云计算、大数据、物联、移动互联及人工智能等新一代信息技术与油气管道技术的深度融合,开展油气管道智能化建设,实现油气管道的全生命周期管理。
中石化石油工程设计有限公司自1995年始致力于油田及长输管道的信息化、数字化及智能化建设工作。承接新疆煤制天然气外输管道智能化建设试点工程,实现了数字化设计、工程建设、生产运行、管道完整性和站场完整性等方面的智能化应用。
石油工程设计主要在全面智能感知、工程建设管理平台、工程数字化交付等几个方面开展了创新性的研究工作。未来石油工程设计将利用边缘计算、大数据和人工智能等信息技术,建立管道工业互联平台,通过智能化设计和数字化交付,提升全面智能感知水平,构建有生命的数字化孪生体,实现生产运行优化、管道管理的多业务集成及全生命周期管理,为油气输送管道智能化发展提供专业化咨询,为山东省油气管道高质量发展提供技术支撑。
山东省天然气管道有限公司专家范锋:
新老统筹引入智能化应用
自2014年开工建设以来,中石化智能化管线管理系统的应用越来越广泛深入。
山东管道围绕天然气生产运行、应急响应、运维保障三条主线,完善了数字化管理、完整性管理等六大功能模块,实现对管线日常监管、风险隐患管控、应急处置和辅助决策的闭环管理平台。
利用管线探测和测绘、内检测等技术手段,收集、校核管道基础数据,建立智能化管线管理系统的数据库,有效支撑各项工作。
利用可视化技术,加强高后果区、地质灾害点、关键设备、特殊场所等重点区域管理,实时掌握周边环境情况,确保管道安全平稳运行。
提供技术支撑,把工作流程进行信息化处理,将工作环节在系统中形成环环相扣的节点,设置定时提醒机制,确保闭环管理落到实处。
强化关联信息处理,综合集成SCADA、视频监控等系统,迅速获取报警信息,联动实现信息自动标注、事故动态模拟、现场在线监控,进一步提升应急响应的能力和水平。
基于日常生产运行特点,依托工业互联云平台,打造标准统一、关系清晰、数据一致、互联互通的生产管理平台,实现具备“集成共享、数据智能、业务协同、资源优化、预测预警”的系统功能,打造集数字化、络化、自动化、可视化、智能化于一体的智慧管道。
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院院长李玉星:
管道衍生灾害评价是重要一环
基于全国因地质灾害而导致的管道事故多发的现状,我们开展了GIS为基础的建立管道地质灾害智能化预警平台,提前预判,提前预防,降低管道地质灾害事故发生率。
近年来,我国管道所在区域人口分布稠密,生态环境脆弱,管道事故往往导致严重的事故后果。目前我国管道事故原因主要有第三方损坏、管体和焊缝材料失效、腐蚀、自然与地质灾害、误操作。因地质灾害而导致的管道事故占大多数,且往往造成严重的灾害后果。结合管道泄漏实验系统、甲烷空气预混爆炸实验系统,石油大学开展了对天然气管道泄漏及其他衍生灾害的后果及机理、管道衍生灾害的预测预警方法等的研究工作,提出以管段划分和格划分为主的天然气管道衍生灾害评价技术,建立管道地质灾害衍生灾害评价预警平台,有效降低管道地质灾害事故发生率。
目前平台已在某输气干线进行了工程应用,根据管线设计、运行等具体情况,结合管道周边承灾体分布情况,对所划分管段进行衍生灾害评价计算,同时根据评价结果绘制管道衍生灾害分布图,并将衍生灾害潜在损失后果以电子表格形式输出,指导工程更好地识别高风险管段,提前采取预防措施,减低灾害发生概率和后果。
中石油管道公司副总工程师董红军:
智能化赋能中俄东线天然气管道
管道行业要抓住国家战略机遇加速管道产业转型升级,使管道企业通过新一代信息技术与工业技术的深度融合。
中俄东线天然气管道工程是具有世界级水平的天然气管道工程,全面贯彻全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理的理念,是中国石油首个推行智能管道建设的试点项目,最终实现“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”,拥有智能化能力的中俄管道被赋予了“生命”的意义,不再是冷冰冰的钢管,而是拥有智慧大脑,与真实管道成为“双胞胎”。中俄东线从开始就与别人不一样,设计时,全线采用数字化设计平台;建设时,每根钢管、每台设备、每名员工、甚至焊接完的每一道焊口都有自己的二维码身份证;运营时,基于物联技术和光纤、视频监控、无人机、智能阴保桩等智能传感器,实现管道及周边环境远程监测,全面提升面向本质安全的管道实时泛在感知能力。
中国长输管道行业经过半个世纪的发展,经历了自动化、数字化阶段,正在进入智能时代,未来以全方位感知、综合性预判、一体化管控、自适应优化为建设目标的智能管道,将全面支撑管道业务实现本质安全、卓越运营和高质量发展。
中国铁塔股份有限公司何训:
提升能源管道智能监控覆盖率
中国铁塔公司站址资源优势,借助人工智能和大数据,结合监控视频数据搭建的智慧管道平台,具备监控对象辨别能力、异常行为判断能力、恶劣环境识别能力等所涉及的多项技术在全行业已达到领先技术。对危害管道安全的行为进行识别、定位、抓拍、取证,对执法监察和综合调度提供依据,对危害案件破获提供各类图像、声音及数据支持,通过物联技术触发系统报警制止打孔盗油和非法施工破坏,从而实现管道安全管理工作的实时化、科学化。
目前,中国铁塔公司借助站址资源优势,依托AI监控设备的发展和AI云计算服务,开创共享经济下的互联+新业态智能管线巡护步入现实。铁塔集成对比油气企业自建的建设模式,通过铁塔站址资源的共享、电力保障和延伸的一站式服务,为客户节省了投资成本、投资压力、时间成本以及重资产运营维护的成本,实现监控络的快速组,真正为客户降本增效。“铁塔+AI”高后果区智能化监控解决方案,紧密贴合国家、省、市对油气管道高后果区的监管要求。助力提升油气管道高后果区的安全管理水平,获得政府、企业、社会的多方认可。
中国石化管道储运公司副总经理孙兆强:
智能化管线建设将为企业带来“五大转变”
智能管线使管线具有分析、决策、预测、优化、自我控制能力,成为具有头、手脚、感知器官的“管道机器人”,最终实现“油气流、信息流”一体化融合的现代化管线。
建设智能化管线应依托工业互联平台,建立包括工程建设管控、管道运行管控、生产过程管控、设备监控管控、安全环保管控五大管控和运营平台,实现工程数字化交付和运营智能化应用,促进管理效率和管理水平的提升,打造集数字化、络化、自动化、可视化、智能化于一体的智慧管道。
建设智能化管线将为管道企业带来五大转变,一是实现管线数据管理由分散、纸质化向集中、数字化转变;二是实现安全管控模式由被动向主动转变;三是实现管线生产运行管理由相对独立向共享协同转变;四是实现资源调配由局部优化向整体优化转变;五是实现管信息系统由孤立分散向集中集成转变。
智能化管线建设任重而道远,目前所达到的技术水平距离智能化还有差距,下一步将借助云计算、物联、大数据、人工智能等技术,逐步提高管线的全面感知、预测预警、优化运行、科学决策水平。