1970年建設(shè)的東北“八三”管道工程，為我國開辟了一種迥異于過去的油氣運(yùn)輸方式。40多年過去了，隨著油氣管道建設(shè)的加速推進(jìn)，我國東北、西北、西南和海上四大油氣通道戰(zhàn)略布局基本完成，正大踏步地邁入“管道網(wǎng)時(shí)代”。
作為關(guān)系中國能源的“國脈”，管道的安全環(huán)保運(yùn)營自然成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。由于油氣管道絕大部分埋在地下，因此極易腐蝕穿孔。而且管道公司管轄的管道多介質(zhì)、新舊不一，管道沿線常常與高壓輸電線路、電氣化鐵路并行或交叉，加之東北管網(wǎng)等老管道腐蝕老化嚴(yán)重，新建管道“漠大線”途經(jīng)高寒凍土和自然保護(hù)地區(qū)，安全運(yùn)行更是面臨世界級(jí)難題。
中國石油管道公司總經(jīng)理姚偉對(duì)記者表示，管道公司正不斷地創(chuàng)新管道設(shè)計(jì)、維護(hù)和檢測(cè)技術(shù)，運(yùn)用高新技術(shù)提升管道防腐、檢漏水平，減少腐蝕穿孔幾率，提高檢漏效率，準(zhǔn)確及時(shí)地查找腐蝕泄漏和打孔盜油點(diǎn)，用科技為管道運(yùn)行保駕護(hù)航。
交流防腐刻不容緩
截至2012年上半年，中國油氣管道總長度已達(dá)9.3萬公里，建設(shè)、運(yùn)營、環(huán)保等各方面日益接近國際領(lǐng)先水平。
但每每談到管道安全，中國石油(601857,股吧)管道公司的企業(yè)負(fù)責(zé)人常用“寢食難安”來形容。作為高危、高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，能否做到安全、環(huán)保、高效運(yùn)營，決定著企業(yè)的生存和持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
當(dāng)前中國石油管道公司所轄管道三分之一以上管齡超過30年，一些管段還穿過人口密集區(qū)和水源地等高后果區(qū)，東北管網(wǎng)腐蝕老化等問題帶來的安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)更是日益凸顯。
中國石油管道公司科技研究中心高級(jí)工程師薛致遠(yuǎn)告訴記者，隨著能源、電力、交通行業(yè)的迅速發(fā)展，城市軌道交通及高壓直流輸電線路的大規(guī)模建設(shè)，管道與高壓交流輸電線路、交流電氣化鐵路及交流用電設(shè)施接近或交叉的現(xiàn)象越來越普遍，許多地區(qū)出現(xiàn)了“公共走廊”，遭受日益嚴(yán)重的交流干擾。
據(jù)了解，埋地管道所遭受的交流干擾主要表現(xiàn)為金屬管道漏點(diǎn)處腐蝕、涂層被擊穿、管道附屬設(shè)施損壞，重則造成金屬管道擊穿泄漏、人員傷亡等生命財(cái)產(chǎn)損失。
目前，國內(nèi)管道建設(shè)單位和運(yùn)行管理單位已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到埋地管道交流干擾的嚴(yán)重性，開始尋求應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬仿真和自動(dòng)控制等技術(shù)，來有效預(yù)測(cè)并解決管道的安全問題。
薛致遠(yuǎn)指出，總體而言，我國已經(jīng)能夠?qū)廛浖?yīng)用于實(shí)際解決管道中存在的問題，如2009年購買的加拿大交流干擾軟件就在西部管道取得了較好的應(yīng)用效果。
但當(dāng)前我國應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)仍與國外有一定差距。“有國外專家指出，數(shù)值模擬數(shù)據(jù)與實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證意義不在于追求絕對(duì)的吻合，更多的是作為陰極保護(hù)工程師的輔助工具研究分析相關(guān)規(guī)律，這給了我們很大啟示。”薛致遠(yuǎn)說。
中國石油管道公司科技研究中心的研究人員畢武喜也對(duì)記者表示，科研要從粗放化走向精細(xì)化。
譬如比利時(shí)的軟件公司已經(jīng)在數(shù)值模擬方面開發(fā)了十幾種軟件，甚至專門開發(fā)一款軟件來計(jì)算漏點(diǎn)低電場(chǎng)的分布情況。
“這使我們體會(huì)到了他們對(duì)管道行業(yè)深邃的洞察力和對(duì)管道科技精益求精的追求，非常值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。”畢武喜說。
科技營造安全管網(wǎng)
畢武喜告訴記者，管道的陰極保護(hù)、高壓交直流干擾和站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)是目前管道企業(yè)管道電法防護(hù)的三個(gè)重要方面。
相對(duì)于傳統(tǒng)的靠經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)和優(yōu)化的做法，這三個(gè)方面走向數(shù)值模擬時(shí)代已經(jīng)成為一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。管道公司近幾年也重點(diǎn)加強(qiáng)這方面的技術(shù)力量，并取得了一系列技術(shù)成果。
據(jù)了解，中國石油管道公司已經(jīng)引進(jìn)了國外先進(jìn)的交流干擾模擬分析軟件包，并擁有專業(yè)模擬分析研究團(tuán)隊(duì)，能有效模擬高壓交流輸電線路穩(wěn)態(tài)及故障條件下對(duì)埋地金屬管道的干擾。
同時(shí)，中國石油管道公司科技研究中心已具備解決高壓交流輸電線路對(duì)埋地管道干擾模擬分析和緩解設(shè)計(jì)的能力。
記者了解到，關(guān)于埋地金屬管道的交流干擾與緩解，國外目前已開發(fā)出了成熟的計(jì)算機(jī)模擬軟件，通過計(jì)算機(jī)軟件模擬，設(shè)計(jì)優(yōu)化埋地管道的交流干擾緩解措施，目前已能解決高壓交流輸電線路對(duì)埋地管道的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)及雷擊干擾。
進(jìn)行交直流干擾研究的中國石油管道公司科研人員趙君說：“目前，我們的高壓交流輸電線路對(duì)管道的干擾研究比較成熟，在河西走廊和港棗線都有成功應(yīng)用。而高壓直流干擾目前涉及較少，是今后的關(guān)注點(diǎn)。”不過在電氣化鐵路的干擾方面，國外也僅僅處于研究階段。
而對(duì)于不明確干擾源或者多個(gè)干擾源的在役管道交流干擾模擬，國外專家及咨詢公司尚無很好的解決方法。但中國管道公司的科研人員已經(jīng)通過監(jiān)測(cè)埋地管道干擾電壓，探索性地設(shè)置虛擬干擾源及相應(yīng)參數(shù)�？蒲腥藛T通過多次反復(fù)模擬計(jì)算，有效地模擬了管道的交流干擾，并據(jù)此進(jìn)行緩解措施設(shè)計(jì)，成果已經(jīng)初步應(yīng)用于港棗線和冀寧線。
關(guān)于埋地管道抗交流干擾標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)尚無完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，且對(duì)于管道涂層耐受電壓和人身安全電壓限值方面，國內(nèi)外亦無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，中國石油管道公司的科研團(tuán)隊(duì)也正在進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比分析和試驗(yàn)研究，力爭(zhēng)建立完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
中國石油管道公司科技研究中心總工程師劉玲莉?qū)τ浾哒f：“通過與各國專家的深入探討交流，我們了解了本專業(yè)技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)今后進(jìn)一步的研究合作和共同發(fā)展，以及推動(dòng)國內(nèi)專業(yè)發(fā)展和人才成長具有積極的意義。”
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