数字化管道技术在长输管道中的应用探讨

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷第9期   作者:魏杨
[导读] 近年来,伴随着全球经济进程的加快,对能源的需求量也在日益渐增
        摘要:近年来,伴随着全球经济进程的加快,对能源的需求量也在日益渐增。因此,需要开发和建设更多的长输油气管网为国民经济的发展提供了基础服务保障。随着运营时间的增加和延长,管网的维护难度也逐渐提升,导致油气管网事故发生的概率也在快速的扩增。目前如何降低事故对安全及环境的影响成为了当前管网运维面临的重大问题。本文根据数字化管道的内涵,阐述了数字化管道技术的实际特征和作用,并且提出了长输管道中数字化管道技术的具体应用方式。意在处理油气集输过程中存在的突发问题,为油气长输数字化发展提供部分借鉴。
        关键词:数字化管道技术;长输管理;应用;优势
引言:数字化管道技术相比起传统的管道数据采集方式,内容不仅丰富多样化,且更新速度相当快,在提升管道监控水平的基础上,确保了数据的完整性和准确性。其技术是运用计算机系统为核心构建一个能够实现信息化动态管理的真实管道数据库,进而达到输送管道正常运营的状态,实现自动化、智能化管理。在长输管道建设中,数字化技术可以分为几个阶段进行,在设计和施工阶段,可以建立完整的数据管理系统,完成各个阶段的数据完整收集和建库,为管道运营期的安全决策系统以及其他应用系统提供数据支持。
一、数字化管道的内涵简析
        所谓的数字化管理技术是有效的运用国家空间数据库中的基础设施数据,通过CPS坐标定位将长输管道中的数据统计和记录下来,再通过现代化计算机手段去构建一个信息化动态管理的管网数据,再加入传感器等技术实现数据智能化采集,对整个管网进行智能化、自动化控制和管理。通过科学技术的发展,直接取代了传统人为管理方式,在一定程度上不仅改善了油气管网的运营状况,也逐步的提升了长输管网的监控水平和能力[1]。
二、数字化管道技术的实际特征和作用
        对于数字化管道建设而言,是一个全生命周期管理的过程。其中涉及到了管网的设计、施工过程以及后期管理的整个过程。一般情况下,都是以生产运行中的每个环节建成的生产运行体系和流程。以管线巡检为例,主要工作内容则是制定月度计划,根据月度计划去进行常规检查,在检查过程中按照计划内容逐步检测。如果发现安全风险点,要及时的检查风险发生原因,提出解决手段或措施,进而将其快速的恢复到正常状态下。其次,引入数字化设计和应用方式,让计算机数据处理技术代替人工操作,在降低了人工操作失误率的基础上,提升了工作效率,避免了安全事故和风险的发生[2]。另外,数字化管道对全线管道信息情况通过FLASH形象化虚拟展现,将数字化管道的三维地理信息准确的呈现在用户面前,促使用户在办公区域就可以完全了解全线的详细信息,并利用网络交互的方式对管道的公用信息进行相互查询,充分的展现出了数字管道的空间功能和特征。本文的管道数字化管道系统运用了SCADA系统进行数据控制和采集,作为数字化管道的基础,再采用精确的RTK采集技术进行坐标数据的收集。这套专门为石油天然气管道而建立的综合业务系统,为油气长输管道的设计、勘察以及设计施工以及日常管理提供了统一化的综合平台。系统中涉及了综合信息管理、工程项目管理、管道完整性管理、可视化展示以及系统管理几个功能部分,具体的系统框架如下图1所示:
        
         图1数字化管道系统框架图
三、长输管道中数字化管道技术的具体应用方式
1、管道设计阶段数字化
        在长输管道现场施工数据中,大部分数据的可逆性较差,甚至很多数据具有不可逆性。因此,在数据检测现场,为了确保数据的完整性和精确性,为整个长输管道的设计和应用提供基础保障。数据精确的前提下,数据可以为长输管道建设、运营以及管理每个环节提供有力的保障。其次,在长输管道设计阶段,可以应用专题的数据采集库,为其建设初期提供前期的设计图纸资料、勘察资料以及数字监控信息资料的收集,最终通过整理并归纳进数据库当中[3]。
2、勘察手段方面数字化
        运用GIS技术对管道安全进行全方位的监控和管理,其具有操作便捷、投资小、可靠性高的优势,能够对管线的沿线情况进行动态数据管理。同时,可以采用数字化勘测手段对长输管道沿线的地质、地貌以及地形进行快速准确的采集,再通过GIS系统可以深入到管道中,去进行泄漏诊断,根据相应的泄漏诊断硬件和软件,如果发生泄漏问题,管道沿线的各个站点工作人员则可以在计算机显示屏去明确泄漏的具体位置,以及任何时刻的泄漏量甚至是事故发生的后果等多方面参数,进而在管理人员奔赴事故现场前就能提出具体的事故处理措施和方案。
3、施工阶段数字化
        长输管道施工管理系统是施工各个部门掌握信息的主要渠道,在施工管理系统中可以随时掌握项目的进展,对长输管道进行分类管理和监督。采用以计算机为核心的监控系统和数据采集系统,在管道所在位置和管理人员处设置自动化控制系统,对管道实施24小时全线监控。与此同时,为项目建设的各方交流搭设沟通桥梁。其次,长输管道工程项目管理系统可以全面的采集到有效的数据和信息,包含了那些在施工完成后无法采集到的信息和数据,有利于长输管道今后的运营和维护工作[4]。
        
结束语:综上所述,通过数字化管网系统的建立,其主要目的是满足管理的要求,而管理的需求是随着时代而不断变化的。系统的生命力主要体现在应用价值方面,系统前期的建设和开发是一个长期的工作,只有切身的投入进实践工作中去,才能从实践中发现需求,并加以分析和总结,最终通过信息化手段的应用,整个系统才能呈现出出生命力。对于任何一个系统,在正式应用之前,我们都无法确保它最佳的应用效果,但是我们要始终相信,只有通过有效的手段和方法不断完善它,终究能实现其价值的提升。
参考文献:

[1]李栋.数字化管道技术在我国长输管道中的应用及发展分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(16):244.

[2]许金苓.在役长输管道上数字化管道技术实践分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(07):59.

[3]李谦益.数字化管道技术在宝鸡—汉中输气管道施工建设中的应用[J].电子设计工程,2011,19(12):102-104.

[4]刘欣,田长林,张亮亮.数字化管道技术在榆林—济南长输管道中的应用[J].石油工程建设,2010,36(01):62-65.
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