新建油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)及標準體系的研究

王春 李廣政 張濤 許爽

摘 要：石油石化在我國社會經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)過程中占有極為重要的地位，加強石油石化建設(shè)一直都是我國進行社會經(jīng)濟建設(shè)的重點內(nèi)容之一。但隨著石油石化的重要性引起社會大眾的廣泛注，石油石化也成為犯罪活動侵害的主要目標。除此之外，人類活動、自然災(zāi)害等等，也是導致油氣管道被破壞的重要因素。本文對新建油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)及標準體系進行深入的研究和分析，并結(jié)合當前我國油氣管道建設(shè)的實際情況，提出科學合理的建議，為加強我國油氣管道安全建設(shè)水平，提供更多可靠的參考建議。

關(guān)鍵詞：油氣管道;安全監(jiān)測;預警技術(shù);標準體系

安全是經(jīng)濟生產(chǎn)活動的第一要務(wù)，在進行油氣管道建設(shè)的過程中，必須要針對外管道的重點部位，包括遠控閥室、手動閥室和高后果等大部分區(qū)域，必須要做好相應(yīng)的安全監(jiān)測措施。目前，針對新建油氣管道安全監(jiān)測問題，主要措施仍是利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控，再配合人工巡檢。這種安全措施較為被動，主動性差，難以及時發(fā)現(xiàn)犯罪活動和違法事件，更不能提供有效的事前或事后的報警信息，存在極大的安全風險。因此，隨著云計算、AI人工智能、大數(shù)據(jù)等技的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在新建油氣管道中融入預警技術(shù)，構(gòu)建完善的標準體系，就已成為當前我國油氣管道建設(shè)的重點內(nèi)容之一。如果能夠結(jié)合安防人工智能技術(shù)來解決外管道重點部位的安防需求，將會給石油石化企業(yè)現(xiàn)有外管道的安全防范水平帶來極大提高。

1 危害油氣管道安全的主要因素

能夠?qū)τ蜌夤艿赖陌踩斐晌：Φ囊蛩赜泻芏啵ㄍ诰蚱茐摹⒏g破壞、施工缺陷等等。據(jù)統(tǒng)計，在2004年到2013年期間發(fā)生的28起重大油氣管道泄漏事故中，其中10起事故是由第三方施工因素造成的;有7起事故是因打孔盜油而造成的，3起事故是受到地質(zhì)災(zāi)害的影響而導致的;2起管道受到腐蝕造成泄漏;3起材料失效造成管道泄漏，還有2起泄漏事故起因不明。由此可見，危害油氣管道安全的因素大致可以分為四類，即外界因素干擾、腐蝕、材料失效以及自然災(zāi)害影響。近年來，我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展，人類生活的范圍越來越廣泛，很多油氣管道經(jīng)過人類活動區(qū)域，容易受到人類活動的影響，無形中增加了油氣管道安全風險。由此可見，加強油氣管道安全建設(shè)，已成為當前我國石油石化發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵要點之一。結(jié)合我國油氣管道安全現(xiàn)狀，同時借鑒國內(nèi)外管道安全管理的先進經(jīng)驗，建立完善的安全管理體系，加強安全技術(shù)應(yīng)用，是保證新建油氣管道安全的重要保障。其中，針對新建油氣管道的安全監(jiān)測建設(shè)，在設(shè)計、施工建設(shè)等環(huán)節(jié)中加強對預警技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高油氣管道的安全性，強化油氣管道安全監(jiān)測的主動性，減少泄漏事故的發(fā)生，這對保證國家資產(chǎn)安全以及提高我國油氣管道建設(shè)水平，具有極為重要的意義。

2 新建油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)

2.1 主要技術(shù)

在新建油氣管道安全監(jiān)測中應(yīng)用預警技術(shù)，對我國的油氣管道建設(shè)具有重要意義，是我國油氣管道安全建設(shè)水平的重要提升，同時也標志著我國油氣管道安全建設(shè)工程進入一個全新的發(fā)展階段。油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)主要利用分布式光纖傳感技術(shù)基于光纖散射及干涉及原理，從而實現(xiàn)對管道情況進行有效的監(jiān)測，并在發(fā)現(xiàn)問題時，及時進行預警。例如，當管道的溫度、應(yīng)力發(fā)生變化，或者發(fā)生漏泄、安全防御問題等等，者能夠及時被傳感系統(tǒng)監(jiān)測到，并及時發(fā)生預警，以保證油氣管道的安全。

目前，我國石油管道科技研究中心研制了分布光纖管道安全預警系統(tǒng)，并在實踐中進行了應(yīng)用，能夠有效針對油氣管道多種安全問題進行分類報警，同時還能夠準確定位故障或問題發(fā)生的位置，例如人工破壞管道問題、機械挖掘破壞管道問題等等，都能夠得到良好的監(jiān)測和預警。

除此之外，針對新建油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)，還開發(fā)研制了非光纖傳感監(jiān)測預警技術(shù)，我國石油管道科技研究中心以及相關(guān)單位，在此方面，都進行了深入研究，例如管道聲波預警安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，針對地質(zhì)災(zāi)害、水域大開挖以及穿越管道等方面的安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，對提高我國新建油氣管道安全性，具有極為重要的意義。

2.2 適用性

新建油氣管道沒有經(jīng)過實際運行的檢驗，因此缺乏實際數(shù)據(jù)的支撐。因此，在針對新建油氣管道實施監(jiān)測預警技術(shù)，加強風險防控管理的過程中，必須要對油氣管道可能發(fā)生的最嚴重后果以及風險進行詳細的評價，同時還要對危險源進行識別，并根據(jù)評價和識別結(jié)果，在此基礎(chǔ)上對新建油氣管道的風險防控工作進行建設(shè)。

在新建油氣管道中，應(yīng)用光纖傳感安全監(jiān)測預警技術(shù)時，能夠利用該技術(shù)對新建油氣管道的重點區(qū)域以及沿線進行有效的安全監(jiān)測，包括監(jiān)測新建油氣管道的溫度、應(yīng)力、振動等方面的變化情況，并對其進行有效的識別，還能夠?qū)Ξ惓Ｊ录M行準確定位，從而有效保證新建油氣管道的安全。例如，在管道分布區(qū)域的施工建設(shè)、車流負載、農(nóng)業(yè)耕種、管道泄漏等等，都能夠被光纖傳感安全監(jiān)測預警技術(shù)及時檢測到，在第一時間發(fā)出預警，有效保證新建油氣管道的安全性。聲波監(jiān)測預警技術(shù)，也是針對油氣管道安全監(jiān)測研發(fā)的一種預警技術(shù)。在新建油氣管道中應(yīng)用聲波監(jiān)測預警技術(shù)，能夠利用高靈敏度的傳感器，對油氣管道沿線的各種情況進行有效的檢測，例如打孔盜油等破壞行為。聲波監(jiān)測預警技術(shù)能夠?qū)τ蜌夤艿喇a(chǎn)生的異常聲波信息號進行有效檢測并做出準確的判別，再進行預警，能夠起到良好的安全監(jiān)測作用。由于聲波監(jiān)測預警技術(shù)的主要特點是利用聲波信號進行判別預警，因此適用于新建油氣管道的無光纜管段、打孔盜油高發(fā)管段以及高后果區(qū)域。

視頻安防監(jiān)測預警技術(shù)也是一種較為有效的油氣管道預警技術(shù)，對于新建油氣管道的高后果區(qū)、庫區(qū)、站場、隧道等重點區(qū)域，較適合應(yīng)用視頻安全監(jiān)測預警技術(shù)，能夠?qū)ν獠咳肭诌M行有效監(jiān)測并及時預警。需要注意的是，在實踐工作中，聲波監(jiān)測預警技術(shù)和視頻安防監(jiān)測預警技術(shù)的建設(shè)成本較高，因此僅適用于重點區(qū)域。

除了上述幾種油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)之外，在新建油氣管道設(shè)計過程中，針對地質(zhì)災(zāi)害這一影響因素，部署地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)，具有極為重要的意義。以設(shè)計階段對油氣管道沿線的地質(zhì)災(zāi)害情況進行預估評價，根本評價結(jié)果，針對地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū)，應(yīng)用這種預警技術(shù)，對保證油氣管道的安全性，具有極為重要的作用。

3 新建油氣管道安全監(jiān)測預警標準體系

在新建油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)的應(yīng)用過程中，建設(shè)完善的預警標準體系至關(guān)重要，對預警技術(shù)應(yīng)用效果具有直接的影響。完善的安全監(jiān)測預警標準體系，對油氣管道安全運行能夠起到重要的保障作用。在歐美發(fā)達國家，都已建立了完善的安全監(jiān)測體系，并在法律層面做好了保障工作。近年來，隨著我國社會經(jīng)濟以及科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我國對油氣管道安全監(jiān)測方面的探索和研究越來越深入，同時也做出了較多的規(guī)范要求，但這些規(guī)范要求大多集中在役管道的單風險因素管理方面。針對新建油氣管道的安全監(jiān)測預警標準體系，其相關(guān)研究和建設(shè)工作不多。

由于新建油氣管道缺乏實踐運行數(shù)據(jù)信息的支持，因此面臨著很多風險因素，而且還具有一定的未知性，這就要求必須要對新建油氣管道加強風險防控建設(shè)，這對保證新建油氣管道安全具有至關(guān)重要的作用。基于多種安全監(jiān)測預警技術(shù)在建新油氣管道中的應(yīng)用，必須要結(jié)合實際情況，通過對影響因素的全面調(diào)查及綜合分析，從而有效建立完善的油氣管道安全監(jiān)測預警標準體系，對新建油氣管道安全監(jiān)測預警技術(shù)的規(guī)范要求、操作程序、實施細則、決策支持待文件和運行體系、機制，制定全面的、規(guī)范化的標準要求，從而為我國新建油氣管道安全監(jiān)測預警要作能夠建設(shè)完善的管理體系，同時納入到完整性管理體系范疇之中，發(fā)揮積極的作用。

4 結(jié)束語

石油石化是我國經(jīng)濟建設(shè)的重要點內(nèi)容，同時也是支持我國經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)力量。因此，加強新建油氣管道安全監(jiān)測預警建設(shè)，提高安全監(jiān)測預警技術(shù)水平，有效保證新建油氣管道的安全性，對推進我國石油石化及經(jīng)濟建設(shè)，保證安全生產(chǎn)，具有極為重要的意義、

參考文獻：

[1]周臨風，冷建成，魏立新.基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的油氣管道預警技術(shù)[J].壓力容器，2019，36（5）：55-60.

[2]王振，趙霞，孫震，等.基于光纖傳感的長輸管道破壞預警技術(shù)研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2019，45（11）：27-30.