長輸油氣管道安全與完整性管理技術發展戰略研究

董紹華 ，袁士義，張來斌 ，胡瑾秋 *，陳怡玥

1 中國石油大學(北京)安全與海洋工程學院，北京 102249

2 油氣生產安全與應急技術應急管理部重點實驗室，北京 102249

3 中國石油天然氣股份有限公司勘探開發研究院，北京 100081

近年來中國油氣管道工程穩步推進，油氣管網逐漸完善，合作建設多條陸上油氣進口通道。中緬、中亞、中哈、中俄油氣長輸管道先后投入使用[1-2]。隨著管線運行時間的增加，由于管道材質老化、制造缺陷、第三方破壞、自然災害、誤操作等因素引起的管道泄漏和燃燒爆炸等事故偶有發生，這類事故不僅破壞生態環境，導致人員傷亡，同時造成巨大的經濟損失。

自21世紀以來，管道管理模式發生了重大變化，管道完整性管理逐漸成為全球管道行業預防事故發生、實現事前預控的重要手段，是以管道安全為目標并持續改進的系統管理體系。其內容涉及管道設計、施工、運行、監控、維修、更換、質量控制和通信系統等管理全過程，并貫穿管道整個全生命周期內。

中國油氣管道完整性管理的發展歷經20余年。自1995年，我國開展管道風險評價和管道安全評價研究，2001年中石油率先引進管道完整性管理并實施，取得了豐碩成果，形成了“三個一”的完整性技術群，即一套技術體系、一套標準體系、一個系統平臺，覆蓋管道儲運設施的線路、場站、儲氣庫和系統平臺等多個領域。線路方面形成了本體安全保障、風險評估與控制、輸送介質安全保障、搶維修及應急保障等技術群。場站完整性管理形成了站場工藝設施檢測與評估、壓縮機組診斷評估、定量風險評估、安全等級評估、設施完整性評價等技術群。儲氣庫完整性管理領域形成了地下儲氣庫風險控制、儲氣庫建庫及運行安全技術群。管道完整性系統平臺領域形成了基于業務多源數據的管道應急決策GIS系統，智能管網初步在中俄東線建成。

本文依托中國工程院 “油氣長輸管道國家治理體系戰略問題研究” 項目中“油氣長輸管道安全與應急科技支撐體系研究”課題，在分析我國管道完整性現狀與瓶頸的基礎上，對未來發展方向與關鍵技術提出了具體發展目標，同時從技術、政策與科研能力建設3個方面做出規劃部署，最后提出了實現規劃目標的對策建議。

1 長輸油氣管道完整性研究現狀分析

1.1 管道完整性發展進程

我國管道完整性理論和技術體系基本來自于歐美發達國家。經過多年建設國外已形成執行嚴格、監管到位的管道安全管理體系。美國1968年頒布了第一部與管道安全有關的立法《天然氣管道安全法》[3]；2002年頒布了《管道安全改進法案》[4]，2006年頒布了《2006管道檢測、保護、實施及安全法案》，為管道完整性管理、腐蝕控制提供了法律保障；2012年頒布了《管道運輸安全改進法》。英國1962年頒布了《管道法》[5]，1996年《管道安全條例》[6]問世。英國也在積極推廣完整性管理工作，于2008年發布了公眾可獲取規范文件“PAS 55—資產管理”[7]，強調通過系統的和協調性的活動和方法，以最優的方式來管理其資產和資產生命周期內的資產相關的性能、風險和支出，以實現其組織戰略計劃。2009年，英國標準協會(BSI)發布了標準《陸上鋼制管道實施標準》，給出了高壓天然氣管道風險評價的流程和方法，并明確給出了員工個人風險、公眾個人風險和社會風險的可接受范圍(ALARP)。目前，英國標準協會正在制定其完整性管理標準《管道系統第四部分：陸上海底鋼制管道完整性管理實施標準》。德國的全部法律以制定法為主，不僅有體系完整的各種法典，也有大量的單行法規和比較完備的司法制度。涉及地下管線綜合管理的主要有：德國建設法典(BauGB)、能源經濟法(EnWG)、各種單行管線法規。

在管道完整性相關技術研究方面，通過使用Citespace文獻計量軟件[8]分析2000年至今的研究發展歷程可見，2002至2005年的研究主要圍繞管道的腐蝕機理與腐蝕監測，2010年左右形成了較完善的管道內腐蝕檢測模型聚類，2013年形成了包括管道焊縫[9]、裂紋與斷裂行為的殘余應力聚類[10]，2015年與2016年分別形成了響應決策與完整性評價的聚類[11-13]，2018年形成了包括內檢測器與清管器[14-15]的研究聚類。如圖1所示。

圖1 基于關鍵詞分析的管道完整性發展進程Fig.1 Pipeline integrity development process based on keyword analysis.

我國管道的完整性管理經歷了引進吸收再創新的過程，二十余年取得了重要進展。2001年中石油北京天然氣管道公司制訂了完整性體系文件，將陜京管道完整性管理程序文件、作業文件納入HSE體系中；2002年—2003年聯合英國Advantica公司改造了中油管道檢測技術有限公司(原中油管道技術公司)液體管道檢測器適用于天然氣管道，首次在國內完成了陜京一線912.5 km的高壓大口徑天然氣管道的內檢測；2004年3月在中國石油管道管理與技術交流會上，北京天然氣管道公司發表了“以管道安全為中心，完整性管理為手段，開創管道管理的新局面”的技術交流論文并演講，完整性管理引起高度重視；2004年7月陜京天然氣管線結合自身特點建立了管道完整性管理模式，完成了從管理理念向實施方面的轉變，“陜京管道完整性管理模式與應用研究”項目取得重要進展，建立了適用的陜京管道完整性管理文件體系，同時在技術研發方面取得重要成果，全面系統的研究陜京管道完整性關鍵技術，針對國產化X60管線鋼開展研究，在管道漏磁內檢測、缺陷評價、復合材料補強修復方面，取得多項成果，初步建立了較為適用的陜京管道完整性技術體系[16]；2005年中石油引進了國外PII公司的高清晰度內檢測技術，在大港儲氣庫配套管線港清(復)線711 mm上首次應用獲得成功；2005年中石油引進了英國導波公司的超聲導波檢測技術和方法，并在全國推廣應用；2006年9月，在加拿大IPC管道國際會議上，北京管道公司發表了“陜京管道完整性管理最佳實踐”的大會主題報告[17]；2007年中石油引進TNO-RISCURVE、ANSYS、ABQUS等管道力學分析方法，上述技術方法至今仍在線路場站風險管理中發揮重要作用，繼續完善了完整性管理體系，形成包含線路、站場、儲氣庫、系統平臺的完整性控制與安全保障體系，建立了管道安全與材料測試實驗室。2008年以來發布了行業標準管道公眾警示程序，規范管道第三方日常管理活動；2009年中石油管道材料測試與安全實驗室國家認證認可委員會CNAS證書，構建了完整性管理標準規范體系，共牽頭發布制訂企業和行業79部完整性管理標準[18]，2007年—2009年中國石油管道公司牽頭開展管道完整性管理體系研究，針對所轄各類型管道開展研究技術與管理體系，初步建立管道完整性GIS系統；2009年中石油制定了一套中石油集團公司的企業標準SY/T1080.1-8-2009系列標準；2011年中石油管道完整性管理系統(PIS)上線運行，中石油所屬管道企業全面應用；2011年中石油管道公司針對在役管道螺旋焊縫檢測、評價、修復關鍵技術取得重要進展，與PII共同研發螺旋焊縫三軸高清檢測技術，解決了東北管網螺旋焊縫檢測的難題；2012年螺旋焊縫檢測與評價技術在卡爾加里國際管道大會上宣讀成果，并被授予全球管道獎；2014年國家能源局發布了應力腐蝕SCCDA評估技術標準[19-20]。自2015年以來，我國完整性管理快速高質量發展，相繼發布了《SY/T6975-2014管道系統完整性管理實施指南》[21]、《GB32167-2015油氣管道系統完整性管理規范》[22]等國家及行業標準。同時，三軸超高清數字化亞毫米級復合檢測技術國產化、中石化智慧管道系統在中石化所屬管道企業全面推廣，基于數據孿生的智慧管網建設在中俄東線成功完成并應用、站庫區完整性管理技術日趨成熟和應用，這些均標志著我國在油氣管道系統完整性關鍵技術與工業化應用方面取得重要進展。

1.2 管道完整性研究熱點

目前國際上對管道完整性研究的熱點問題集中在內腐蝕檢測[23-25]、殘余應力與退化曲線[26]、智能清管器、漏磁檢測、低碳鋼[27]等方向。國內研究熱點則主要分布在管道內檢測器開發與應用、無損檢測技術(包括漏磁檢測[28-32]、電磁超聲檢測以及多功能復合檢測技術等)、完整性評估理論體系、管道管材失效控制、維修技術以及風險評估與控制技術等。

管道完整性管理按照資產管理結構劃分為管道本體、管道防腐、管道地質災害和周邊環境、站場及設施、地下儲氣庫等5大類[33]。針對各類結構開展針對性的檢測監測、風險管控、搶維修、應急與決策支持技術研究。建立了完善的管道完整性管理的標準體系、管理體系和技術體系[34-38]，提出了管道完整性管理的6步循環，整體包括數據采集、高后果區識別、風險評價、完整性評價、減緩與維修、效能評價，提出了管道完整性數據和檢測、評估等技術的關鍵環節，地理信息系統和企業資產管理系統與構架，給出了管道完整性管理體系的實施流程。

1.3 我國發展現狀

我國在管道完整性領域的研究與2006年左右形成聚類，略晚于美國、英國、加拿大與澳大利亞，但截止目前發文量僅次于美國位列第二，如圖3所示。當前我國主要發展的管道完整性研究與成果包括以下幾個方面。

圖3 管道完整性研究國家發文量與中心度Fig.3 National publication volume and centrality of pipeline integrity research.

1.3.1 完整性管理體系

我國學者相繼提出了完整性管理需覆蓋管道站場、海底管道、燃氣管網、集輸管網、LNG接收站、儲氣庫設施；完整性專項技術包括定量風險評價技術，地質災害風險控制技術、管道內檢測技術，有限元仿真模擬技術，泵機組、壓縮機組在線檢測與故障診斷技術，失效分析技術等需要深入研究，大量的實踐證明管道安全預測、檢測、預防、分析、診斷等方法和技術，對降低事故發生頻率起了很大的作用，我國管道平均事故率統計數據由0.4次/每千公里年降低為0.25次/每千公里年，西氣東輸、陜京系統的事故率均低于在0.1次/每千公里年，達到安全管理的國際一流水平。

1.3.2 完整性控制技術

圖2 管道完整性研究主題聚類Fig.2 Pipeline integrity research topic clustering.

我國分別對管道管體、站場與儲氣庫等附屬設施形成了較為全面的完整性控制技術。針對管道本體，從管道內外腐蝕檢測、殘余應力使用安全性、管道韌性材料起裂評估等多方面保障管道安全性。建立管道完整性評估理論體系，針對管道氫致開裂[40-42]、環焊縫/螺旋焊縫[43-48]/平面型缺陷評估理論與完整性評估模型，解決了老舊管線螺旋焊縫量化評價的難題。在可靠性、油氣介質泄漏、地震災害、管道地區等級升級等風險評價與控制技術也有一定成果，并建立了基于風險評價的管道維護決策支持系統。

1.3.3 管道現代信息技術

經過20余年的發展，我國油氣管道完整性管理技術日臻成熟。從油氣長輸管道的完整性管理逐步向油氣設施裝備、城市燃氣管道、油氣田集輸管網的完整性方向擴展，并取得多項技術創新成果[49-52]，通過建立管道完整性管理安全管控模式，消除了大量安全隱患，通過在各個方法的技術創新建立了管理中新的決策模式，大大提高了決策的智能性，實現了油氣設施檢測維修的有效性[50]。其中管道信息化在推進完整性管理的智能化和標準化建設等方面發揮主要作用，通過在技術標準建立、數據存儲管理、系統架構和決策支持等方面開展工作，提升了數據的整體價值以及數據應用水平[54-59]。管道完整性管理利用管道歷史數據資料，例如建設期數據、內外檢測數據、日常運行數據、外部環境數據等，經校準、對齊、整合，以構建統一的管道大數據庫，從而形成管道多源大數據[60]，通過搭建大數據分析平臺的形式，實現可視化決策支持。

1.3.4 管道應急技術

我國專家學者通過數值模擬的方法研究油氣輸送介質在泄漏后的擴散速度和范圍[61-67]，以輔助應急搶險搶維修設備研發以及各層級不同險種的應急搶險機制的完善，有效的提高了對管道突發事故的處置能力。截至目前，相對完善的管道泄漏維搶修技術包括：開孔封堵、管內智能封堵、外卡夾具，以及可用于尚未發生泄漏的含缺陷管道的復合材料修復技術。此外，厭氧型密封膠密封連接、針孔泄漏修復夾具等新型修復技術也為管道維搶修提供了更多的選擇[67-70]。

2 我國管道完整性研究存在瓶頸

2.1 高級鋼與老舊管道焊縫檢測技術交叉應用困難

老舊管線存在不同程度腐蝕、裂紋、應力集中等缺陷。隨著X80級以上高鋼級管道的應用，以及在役老舊管道越來越接近失效的高發期，環焊縫開裂成為管道失效的主要因素。管道應力狀態長期處于交變載荷環境，有的處于河谷地帶、大江大河穿跨越等地段。目前高清內檢測技術難以有效量化焊縫的體積型和裂紋型缺陷，并且受到諸多條件限制，環焊縫裂紋檢測問題成為制約管道安全的世界性難題。需要研究復雜應力狀態下高鋼級焊縫容許的應力、應變極限狀態，以及焊接的金相組織結構、焊接工藝熱處理、焊縫的最大失效抗力等多因素耦合的問題，盡快建立焊縫內檢測數據與無損檢測射線圖像的表征關系，找出存在的缺陷。

2.2 天然氣管道泄漏監測仍存在技術困難

天然氣管道泄漏監測方法較多，各有利弊，但整體技術亟待完善提高。數據分析法主要依據SCADA采集的數據，以及流量計溫度、壓力、流量等數據找出泄漏的位置，缺點是定位精度低、反應慢。次聲原理法受環境噪聲的影響，加大了對泄漏信號提取的難度，影響了泄漏監測與定位，小泄漏的判斷定位難度較大；負壓波法要求較大的壓力降，適用于大泄漏或突發泄漏；音波聲波法因其波長短、頻率高等自身特點，衰減速度比較快，長距離很有可能檢測不到信號。

2.3 公共服務與第三方防范技術亟待完善

我國尚未建立國家層面統一的挖掘報警系統，以及統一的管道安全特定施工作業申請與審批程序。未建立國家管道地理信息系統和與之配套的施工挖掘信息查詢統一呼叫電話，未采取多舉措預防施工挖掘過程中損壞管道事故的發生。

對打孔盜油和施工挖掘損壞仍以人防為主。社會參與度低，預警預報技術沒有實質性突破，北斗衛星、遙感技術、無人機巡線技術仍然處于局部應用和適用發展階段，不能完全代替人工巡線；光纖第三方入侵技術仍然存在誤報率高、靈敏度低、光纖振動信號微弱等情況。基于大數據的第三方防范技術、基于視頻的第三方影像識別技術還處于研究階段。

2.4 地區等級風險評價和管控面對動態挑戰

隨著現代城市擴張，原本人口稀少的地區已變成人口稠密的市區中心地帶。根據中國石油所屬22個地區分公司的初步調查，地區等級升級點達到9800多處。越來越多的管道地區升級情況對在役管道的安全管理帶來了更大的挑戰，因此非常有必要采取合理的風險控制措施以應由此產生的一系列問題。我國目前缺乏地區等級升級的風險評價標準和管控措施，政府和企業對地區升級管控均有顧慮，出臺管控標準后對企業風險管控目標的落實是一個挑戰。

2.5 智慧管道成果尚不能滿足需求

智慧管道突出特點是管道數據深度挖掘與智能化決策支持?！爸腔酃艿馈备拍钛苌凇爸腔鄣厍颉焙汀爸腔鄢鞘小?。2017年6月，中國石油集團公司依托中俄東線天然氣管道工程試點建設了首條智能化管道。同年11月，中國石化發布了智能化管道管理系統2.0版。在2018年、2019年的中國智能管道大會上，中國石油管道公司和中國石化管道儲運公司分別發布了油氣智慧管網系統設計方案。目前，針對智能管道、智慧管網的宏觀設計較多，但具體的實現方法與問題討論相對較少。國內智慧管道建設均處于數據采集和存儲階段，管道系統大數據尚未形成。大數據的應用案例相對較少，僅限于在管道風險分析、內檢測等方面的初步探索，缺乏深度分析和決策支持應用；基于大數據的管道泄漏監測和預警、災害預警、腐蝕控制管理仍然屬于空白；基于大數據的決策支持平臺僅完成系統架構搭建，未實現決策支持功能的落地。如何提升模型的適用性和針對性，有效應用于管道運行管理及評估，把各環節產生的數據、信息系統等集成于一體還有待攻關。

2.6 管道信息安全面臨威脅

在管道智慧化建設的同時，對包括蓄意攻擊及非蓄意行為導致管道信息空間出現故障或異常的信息安全威脅這一新型、復雜安全隱患，缺乏充分認識和有效檢測與預警方法。隨著數字時代的來臨，網絡攻擊呈現新特點、新趨勢。針對油氣管道系統有效的威脅通常是通過本地或遠程訪問在網絡域中啟動，模仿組件故障，同時隔離網絡與物理系統之間的連接，從而使油氣輸運物理過程不受控制。這將會導致油氣輸運過程延遲、動力機組拒絕服務(DoS)，從而導致核心業務停擺或能量/物料的意外釋放。例如，美國最大成品油管道運營商Colonial Pipeline因受到勒索軟件攻擊，被迫關閉其美國東部沿海各州供油的關鍵燃油網絡長達一周[71]。與物理實體在自然界的失效相比，信息安全威脅對油氣管道的運行具有創造更大災難性后果的潛力[72]。因此在信息安全威脅深度跨域迭代以及攻擊模式多樣化的雙重挑戰下，急需從“信息-物理-社會”系統視角，研究油氣智慧管道信息安全威脅驅動的新型致災機理，創建早期預警方法，實現油氣管道智慧、安全、可持續并行發展。

3 未來我國管道完整性技術發展方向

針對我國長輸油氣管道所面臨的問題，未來發展必需緊緊圍繞管道本質安全和公共安全風險控制為核心，全面實現管網的高效運行和安全管控，保障能源供給。在管道完整性技術層面上將建立基于全生命周期的智慧管網的風險管控機制，全面實現系統智能化數據采集、風險因素精準識別、系統自適應反饋與控制、高精度的完整性檢測評價等，最大限度降低失效概率，減少次生災害發生。

3.1 油氣管道檢測技術及裝備

通過理論研究、計算模擬與試驗相結合的方法，研究電磁控陣、壓電超聲、自動超聲、瞬變電磁、主動聲波、機器人、高頻導波等信號的發射與接收技術，探索檢測信號傳輸過程中遇到裂紋、缺陷時的反射信號規律，開發反射信號的數據處理系統，形成裂紋、缺陷的顯示方法，最終開發管道內檢測、環焊縫檢測、外檢測技術與裝備，填補國內在管道檢測技術和設備方面的空白，為油氣管道的長周期安全運行、定期檢測、完整性評估等提供技術支持，減少油氣管道的事故發生率。主要可圍繞管道缺陷檢測、管道狀態監測檢測與定位等方面相關技術開展，如圖4所示。

圖4 油氣管道檢測技術及裝備發展關鍵技術Fig.4 Development Key technology of oil and gas pipeline detection technology and equipment.

3.2 智慧管道系統信息安全威脅致災風險預警

針對智慧管道信息安全威脅新型攻擊行為建模，重點研究3種典型攻擊模式(多步攻擊、觀察性攻擊、橫向移動攻擊)的動態行為特點，研究典型油氣輸運環節(長輸管道段、海底管道段、沿海接收站、海上浮式輸運段等)的建模方法。開展信息安全威脅的跨域響應及其時間依賴性研究，研究攻擊行為和智慧管道系統固有響應機制之間的動態交互特性，建立攻擊者行為預測和安全態勢評估方法。

基于網絡與系統功能的信息安全威脅跨域傳播機理研究。研究信息安全威脅下管道各系統破壞與功能損失之間的關系。研究被攻擊系統各種狀態(滲透狀態，受影響狀態和受到損害的狀態)的判定和定量建模，建立含狀態轉移、故障積累強度以及暫態過程持續時間的定量表征方法，提出智慧管道系統安全態勢失穩奇點和判據。建立不同節點漏洞組合的攻擊能力和系統脆弱性評價方法，并分析系統脆弱性指標對各種攻擊類型時間窗口的敏感性。

3.3 公共安全的重大隱患監測與防護

針對長輸油氣管道中的管輸產品泄漏、第三方破壞、地質災害、大型輸油泵故障、雜散電流腐蝕等威脅，通過理論研究、仿真計算、現場試驗方法，圍繞微弱泄漏信號提取與定位、長距離光纖傳感與復雜信號識別、地質災害識別監測、大型輸油泵多源信息融合診斷、罐區激光多組分氣體泄漏探測、高壓直流干擾防御和評價等技術難點，開展油氣管道安全狀態監測與防護技術研究。研制主動激勵式輸油管道泄漏監測技術及設備、基于復合模式光時域反射分布式光纖傳感原理的長距離油氣管道安全預警技術及設備，地質災害作用下管土耦合監測技術、建立個性化故障模式庫和診斷標準庫，開發多源信息融合診斷和預測維護系統、布設安裝方案和綜合監測系統，形成油氣管道雜散電流干擾危害評價準則和油氣管道安全監測及防護國家標準，提高管道風險預控水平。

3.4 風險評價定量化

針對特殊敷設方式和環境敏感區管段風險評價定量化程度不高的問題，以“中國石油管道失效庫”積累的典型失效案例為基礎，結合中石油2009年以來風險評價工作識別的風險點開展研究。采用不確定性方法進行管道及油罐失效概率理論研究，改進管道及油罐失效概率模型，通過生命線工程影響范圍仿真計算、管道和油罐失效后果仿真計算，獲得災害強度分布和風險值，進行災害分級、風險分級和隱患分級，提出隱患治理與風險管控措施。主要可圍繞管道安全評價與風險預警方面相關技術開展，具體技術可包括： (1)環境敏感區和特殊敷設方式下的定量風險評價技術；(2)環境敏感型高后果區泄漏事故仿真與決策支持技術；(3)管道信息安全威脅致災風險分析與早期預警；(4)多因素耦合下作用下的管道安全評定技術。

3.5 維搶修技術與設備

針對油氣管道智能維搶修封堵器的結構設計、速度及姿態控制難題及高鋼級、高壓力、厚壁油氣管道的封堵密封嚴密性和可靠性問題。基于現有國內油氣管道維搶修技術基礎，結合國外成熟、先進的油氣管道維搶修技術，以“油氣管道在線開孔封堵”技術為依托，針對近年的大口徑規格管道(如中俄東線、陜京四線等)進行相應維修、搶修裝備的研發設計。針對國際上最先進的“管道智能維搶修封堵器”開展攻關研制，搜集國內外的相關資料，通過對該裝備的行走、錨定機械設計以及無線通信定位等關鍵技術進行攻關，掌握該設備的自主設計、研發、應用。具體技術可包括：(1)油氣管道無痕(免三通)維搶修技術及工藝研究；(2)油氣管道泄漏快速疏導與堵漏技術及裝備；(3)特殊地區管道高效維搶修技術。

3.6 設施完整性評價準則

針對以高鋼級為主的管道完整性評價準則不確定的問題，通過理論計算、有限元模擬、試驗研究和現場驗證方法，研究高鋼級管道完整性評價技術。通過研制開發小沖桿試驗裝置及微探針壓痕測試方裝置，建立油氣管道微損試樣試驗方法。以中石油干線管網在用離心式壓縮機失效案例為基礎，通過建立核心部件失效模式庫，建立離心式壓縮機組損傷、腐蝕及疲勞評價方法。具體技術可包括：(1)高鋼級管道完整性與適用性評價技術；(2)高鋼級管材各向異性與變形和斷裂行為技術；(3)大口徑高壓油氣管道韌性止裂關鍵技術；(4)復雜載荷下環焊縫的缺陷容限判定技術；(5)低溫低應力管材脆性斷裂控制技術；(6)高壓/超高壓直流輸電干擾下管道腐蝕控制技術；(7)X80管道在內壓及外載條件下的承壓能力及缺陷增長規律研究；(8)信息安全威脅下智慧管道新型失效機理與致災風險。

3.7 安全與應急輔助決策支持

圍繞管網系統安全綜合評價技術和大數據分析技術兩條主線，建立管道安全保障技術體系及安全保障決策支持平臺，實現管道重大災害區域預測及應急資源調配決策支持；通過大型物理試驗模型和多種環境下的工程示范作為測試手段和應用平臺，實現管道安全保障技術體系的工程應用。

3.8 管道完整性智能化管控

建設智能化管控系統，應用大數據、移動互聯、人工智能等先進技術，聯動管道本體及附屬設施、管線運行、管線隱患、周邊環境等數據信息，集管線運行管理、應急響應管理、隱患治理管理、巡線管理應用、大數據應用等功能為一體，形成數字化、可視化、標準化的智能管控模式。

4 保障措施和對策建議

4.1 政策保障及對策建議

4.1.1 完整性管理體系建立與審核

針對國內管道完整性管理存在的問題，從企業完整性管理體系建立的框架、技術、方法、內容出發，發展完整性管理體系的質量控制、技術培訓和管理審核等關鍵要素的具體技術與方法。

4.1.2 管理體制機制

研究我國油氣管道全生命周期的管理體制、機制建設方案，國家管網與地方管網的供需關系，上下游產業協調和供需關系以及油氣田和社會資源的銜接。

4.1.3 管道安全立法方面

持續增強對油氣管道安全管理的研究，及時發現現行法律法規中隨著社會發展產生的與管道安全管理實際情況不相匹配的問題，解決油氣管道安全管理相關的法律《石油天然氣管道保護法》、《特種設備安全法》及新《安全生產法》之間相互矛盾的問題，提供配套標準和相關制度的支撐，合并與石油石化行業長輸油氣管道相關技術標準的要求存在的差異。在完善技術支持體系建設的基礎上，提高與管道安全相關的法律法規的適用性和執行力。

建立管道地役權制度，保障管道企業的用地權利和土地權利人的合法利益，化解矛盾沖突，改善企民關系。調節涉及民事關系，管道通過農村集體土地和他人取得使用權的國有土地、影響土地使用的，管道企業應當給予補償。

4.2 科研能力建設保障及對策建議

4.2.1 國家級管道安全與完整性實驗室建設

依托優勢學科開展技術研發工作，努力籌建國家級管道安全重點實驗室，配套建立大型工程實驗室，建議包括：管道工藝實驗室、管道安全實驗室、管道材料實驗室、管道防腐實驗室、管道環保實驗室、管道完整性實驗室、管道焊接實驗室、管道內檢測實驗室、維搶修技術與裝備材料實驗室、動力診斷實驗室、智慧管道信息安全實驗室等。實現產學研一體化，用于油氣管道安全與完整性領域主體技術的研發。

在科技創新能力建設上，國家級管道安全重點實驗室以油氣設施安全、完整性、大數據及工程實踐為主體的產學研一體化工程中心，瞄準世界前沿技術，實現研發技術產業化。

4.2.2 持續穩定科技研發投入強度

建議依據國家科技投入要求，按照國家油氣管網公司與各大石油天然氣公司科技投入平均水平，建立油氣長輸管道安全與應急科研經費穩定投入機制。

4.2.3 搭建國內外管道技術交流平臺

強化交流合作，堅持“1+N”的科技創新模式，加強同國內外企業、科研機構合作與交流。積極參加國際管道協會(PRCI)研究工作，實現與國外管道研究機構技術共享。建立以中國國際管道會議為主、國際研習會為輔的技術交流平臺，及時掌握國內外先進技術。加大人才引進力度，積極引進和培育高端技術人才。

4.2.4 加強科技成果共享及推廣應用

改進研發組織模式，試行科技項目研究應用一體化，需求提出部門牽頭研究，并負責應用。開展油氣長輸管道安全與應急科技成果集成，將“十三”以來在不同層次、不同地區公司產生的、分散在不同研究單位的科技成果統一集成，形成系統的技術成果，在所屬管道企業全面推廣。建立有效的獎懲機制，對推廣面廣、經濟效益好的科技成果，按照一定比例對項目研究團隊和應用單位進行獎勵。