油气储运技术发展新特点

王忠成 刘爱民

国家管网集团山东天然气管道有限公司 山东潍坊 262100

1 新技术、新型材料不断促进管道领域迅速发展趋势

伴随着管道有关领域技术的发展趋势，新技术、新型材料在管道领域的运用变成推动管道技术发展的关键驱动力。在其中，非金属材料管道既具有钢质管件的抗压强度，又具有极强的耐腐蚀特性，如纳米复合材料、碳纤维材料及碳纤维材料高分子材料、优秀高分子材料、石墨烯材料、超硬材料、智能材料、仿生技术原材料等，愈来愈多的新型材料有希望在油气管道行业得到立足之地。诸多油气设立公司了相对的科学研究组织，对具备颠覆性创新的新技术、新型材料开展储备科学研究。2019年9月9日，ADNOC、AramcoTech、TWI宣布设立了坐落于英国剑桥的非金属材料创新中心（NIC，Non-metallicInnovationCenter），将开发的非金属材料解决方法，运用新技术的能量提高工作效率，并释放出来更高使用价值[1]。

2 智能化、智能化系统推动聪慧管道网基本建设

在信息化管理的浪潮的冲击性下，全智能化转交、全智能化系统经营、全业务流程遮盖、项目生命周期管理方法的聪慧管道网发展前景慢慢清楚。聪慧管道网是在规范统一、智能化管道的基本上，以数据信息全方位统一、认知互动可视性、系统软件结合互连、供货精确配对、运作智能化高效率、预测分析预警信息可控性为特点，根据“端 云 互联网大数据”管理体系构架集成化管道项目生命周期数据信息，出示数据分析系统和管理决策适用，用信息化管理方式完成管道的数据可视化、数字化、智能化系统管理方法，并具备多方位认知、综合型预测、一体化监管、响应式提升的工作能力。

传统式的管道智能化是智能化管道的基本，根据工程项目智能化交货、在一管道数据修复数据成效与管道检验、SCADA系统软件、物联网技术等认知数据信息全方位集成化，产生可动态更新的虚似管道数据模型；在数据模型的基本上，结合油气输送加工工艺、管身原材料及构造、机械系统及驱动力、岩土工程结构及致灾、浸蚀等原理实体模型，最后产生与实体线管道高度一致、同生共长的管道数字孪生体，完成虚似管道的预测分析、模拟仿真、提升，具体指导实体线管道基本建设、经营业务流程的提升。效仿工业物联网技术核心理念而基本建设的智能化管道云服务平台，在统一的服务平台层部署公共性技术和业务流程作用服务项目部件，根据全业务流程数据信息资源池安装数字孪生体数据库系统，完成各信息管理系统数据标准干固、公共数据信息的结合共享资源；根据可动态性拓展的云计算服务器池安装数字孪生体原理模拟仿真、人工智能技术优化算法运用，在信息共享的基本上，全方位支撑点信息管理系统松耦合构架、程序模块深层集成化及业务流程信息内容线上互动[2]。

管道数字孪生体在管道设计方案、生产调度提升、机器设备运作维护保养、项目生命周期管理方法等环节充分发挥得不一样功效使其变成推动聪慧管道网基本建设的强劲驱动力。2019年12月创立的国家管网集团公司明确提出“坚持不懈信息化管理与现代化紧密结合，应用互联网大数据、云计算技术、物联网技术、人工智能技术等新一代信息内容技术，搭建数字孪生管道网系统软件及其具备专业知识运用和管理决策适用工作能力的人工智能技术人的大脑。”的核心理念，并在中国俄罗斯东线工程项目多方面贯彻，无人化站场、机器设备保护性维护保养、全生命周期管理方法等个人行为也在该集团公司隶属各子公司落地式。

3 缺陷检测精确度及高效率持续提高

金属材料管道的铸造缺陷会显著降低构造的承载力，在管道焊接电焊焊接进行后，务必对焊接开展质量检验。针对长期性服现役的管道，因为历史时间、技术、地理环境及管理方法等各个方面缘故，管身焊接难以避免地存有浸蚀坑、碰撞坑、机械设备损害等多种多样缺点，因而务必对管道焊接尤其是安全隐患多发性地区开展无损检测，搜索隐敝缺点，并对其采用保护性对策，完成管道安全性、稳定运作。现阶段，在超声波检测行业，超声波相控阵、透射时间差（TimeofFlightDiffraction，TOFD）是全新升级的最前沿检验技术。在其中，三维超声波技术可详尽检验管道重要缺点位置，并将缺点位置立即显像，根据缺点导致的反射面波出现异常波场，可推算缺点的具体规格，进而获得被检验地区的真正图像。

4 二氧化碳、氢燃料电池等新式物质变成科学研究最前沿

近些年，空气污染物排出造成全世界全球气候变暖的难题日渐突显，在其中二氧化碳对全球变暖的奉献达55%。在世界各国全力提倡碳节能减排及二氧化碳引入保存、驱油的态势下，管道输送技术变成碳收集与保存（CCUS）全步骤关键技术之一。现阶段，很多降低成本、新科技、高节能减排量的新项目及行业被资本主义国家前期把握和综合利用。欧美国家早已完工几千千米的二氧化碳管道，将来还将不断提升，有关的管道技术产品研发司空见惯[3]，中国各种油气田也是有小量二氧化碳管道完工投入使用。此外，氢燃料电池作为一种高效率、安全性、零污染、可持续发展观的新能源技术，被视作二十一世纪最有发展前景的电力能源，是人们发展战略电力能源的发展前景。管道输送氢气是完成氢气规模性、远距离运送的方法，英国、欧洲已各自完工2500km、1569km的输氢管道。全世界范畴内输氢管道不超过4500km，与已完工的油气管道里程数对比，区别极大。现阶段，世界各国对于氢气管道碱脆与氢致裂开缺点、运送与电焊焊接全过程中的安全隐患等已进行了科学研究。

在我国现有好几条输氢管道在运作，如总长为25km的中石化洛阳市炼制济源—洛阳市的氢气输送管道，年输气量为10.04万吨级；除基本建设纯氢管道运送以外，还能够在燃气（液化气）管道网中复混肥成分不超20%的氢气，在运送完毕后再对混合气开展氢气纯化的方法开展氢气输送，如总长为 216.4km的乌海—银川市高炉煤气输气管道线管道，年输气量达 16.1×108米3，关键用以输送高炉煤气和氢气混合气体，该运输工具的合理性与安全系数早已获得认证，非常值得效仿营销推广。