开发推广智能化管线管理系统势在必行

张莉莉

摘 要：目前管道已成为全世界第五大运输工具，中国石化长输油气管道总长度达到2.22万公里。长输管道具有点多、线长、面广的特点，绵延数千公里，沿途环境复杂，频繁穿越城市人口密集区、河流、公路、铁路，安全风险管控难度大，一旦发生事故，极易造成重大人员伤亡，污染水源和自然环境，产生较大的社会负面影响。对其开展研究具有重要意义。

关键词：智能化；管线管理系统

1 概述

目前管道已成为全世界第五大运输工具，中国石化长输油气管道总长度达到2.22万公里。长输管道具有点多、线长、面广的特点，绵延数千公里，沿途环境复杂，频繁穿越城市人口密集区、河流、公路、铁路，安全风险管控难度大，一旦发生事故，极易造成重大人员伤亡，污染水源和自然环境，产生较大的社会负面影响。

炼化企业管网同样非常复杂，如人体血管般网状交织在一起的工艺管网是石化企业的“动脉血管”。工艺管网的图纸、资料是企业规划建设和生产调度指挥所需的重要基础信息，掌握和摸清工艺管网现状，是企业优化工艺生产管理的需要，是防灾和应付突发性重大事故的需要，对维护企业正常运行、保证企业的正常生产具有重大的现实意义。

在“重装置管网前期设计建设、重设备资产完好管理”传统管理思维模式下，作为石化企业“动脉血管”的储运管网系统常被完全等同于设备资产进行管理，而企业日常工艺生产调度及管网优化维护所需的管廊架、管道和阀门等属性信息在建档时甚至往往未被系统化的纳入资料建档范畴。面对大量纸质资料文档和“被信息化”的电子文档，管理及操作人员往往仍无从下手快速查询到工艺指挥调度或临场应急决策所急需的应用信息。

随着石化生产装置数量的增长、化工管网规模的扩大及企业管理操作人员的精简和岗位更替，完全依靠优秀员工个人经验和脑力记忆，来准确确定工艺管线的分布走向、阀门位置功能，并根据生产参数变化及时进行调度指挥或生产操作的传统模式，已难以满足现代大型化工企业的生产操作及管理需要。

2 项目建设必要性

2013年11月22日，青岛经济技术开发区输油管道原油泄漏发生爆炸的事故中，暴露了很多问题：①无法准确掌握管道/站库本体的腐蚀、泄漏情况；②对管道周边的高后果区、占压、土壤、市政管网的交叉/交互、焊缝等相关信息对管道带来的风险没有科学的评估，造成风险研判失误；③现场应急处置措施不当等等。因此国家对油气管网及城市地下管网的安全问题空前重视，进一步明确油气管道安全运营发展目标和努力方向：建立完整性管理系统，支撑管道風险预防式管理模式势在必行。

建设智能化管线管理系统将实现“标准化、数字化、可视化、自动化、智能化”五化的目标，项目建成后将实现中国石化管线管理的“五大转变”：一是管线资料由分散、纸质化向集中、数字化转变；二是安全管控模式由被动向主动转变；三是管线生产运行管理由相对独立向共享协同转变；四是资源调配由局部优化向整体优化转变；五是管网信息系统由孤立分散向集中、集成转变，全面支撑管网“安全、绿色、低碳、科学”运营。

3 项目建设内容

总体建设蓝图：建设“标准统一、数据集成、安全可靠”的数据中心和共享服务平台，建立上下贯通的5大应用模块“管线数字化管理、管道完整性管理、管线运行管理、应急响应管理和综合管理”和1套标准规范、安全可靠的支持环境，满足总部、事业部、专业公司和企业对管线安全运行管理的要求。

①管线数字化管理：分为基础数据维护、管线文档资料管理、三维模型管理、二维地理信息管理四部分。基础数据维护为二维、三维应用提供数据；文档资料管理对管线的各类设计和施工资料进行管理；三维模型管理按照模型类型和企业性质分类管理；二维地理信息管理对二维矢量图层、影像、二维数据的描述信息、二维数据编码信息进行管理，最后统一发布二维地理信息服务。

②完整性管理：依据管道完整性管理体系及标准规范，建设管道业务活动管理、高后果区管理、风险管理、完整性评估、维修与维护和效能评估六大模块，实现对完整性管理业务和数据的统一管理，并进行智能化分析决策。

③管线运行管理：对油气管线在温度、压力、流量及介质中硫化氢等危害物质含量进行监控和报警分析；建立和集成输送配置计划和工艺调整方案；生成日常运行统计台账、长输管线运行日报、运行月报等分析报告，建立长输管线调度优化和仿真模拟模型，实现调度排产优化和管线运行模拟演练。

④应急响应管理：借助二维、三维平台实现应急资源的自动搜索和联动；通过配备移动视频和检测设备实现应急抢险现场监控；通过三维模型实现爆炸、漏油、环境等方面的事故模拟。

⑤综合分析与展示：采用地理信息技术、三维展示等技术，集成各企业相关系统功能与管线实时数据库，对各企业管网进行在线模拟和综合监测与分析。在总部及事业部层面，可实现对管网各类信息的多维度集成与展示。

4 实施效果

相比于传统的管理方式，智能化管线管理将实现管理模式的变革，使得变被动管理为主动预防、变人工协调为系统自动化、变独立模块分析为专家系统管理分析、变数据采集为自动数据采集识别并调整状态。

智能化管线系统项目的建设将促进整个管道系统信息化的进程，从而可为上、中、下游的采油、生产、销售等企业的管输业务提供较为准确的依据，促进中国石化的整体管理的优化。一方面增强了生产安全的执行力度，为总部指令的落实提供了有效的手段；另一方面通过信息反馈，促进整体的管道运行优化，包括运输优化、配置优化、资源优化、仓储设施优化等。提升各业务环节协同作业水平，系统的建设将突出各部门及企业的业务协同，促进各业务环节的信息共享及业务快速流转，协调决策，提高决策的合理性和对变化快速反应能力。

智能化管线系统项目的建设不仅能创造显著的经济效益，而且可以大幅度提高企业的工作效率、管理水平。更重要的是，事故减少了，造成的环境污染小了，这于公司、国家以及整个人类而言都是一种效益，大大节约了各种费用。并且较长时间不发生事故，其良好的安全信誉就构成了一项宝贵的无形资产，公司商业价值提高都能够带来实在效益。开发推行智能化管线管理项目，可以减少隐患，减少事故，保障人员安全，提升中国石化企业形象。同时，减少维修费用和相关经济损失，为中国石化建设世界一流能源化工公司的目标奠定基础。