
〓 这是 北方管道 第 24 篇推送 〓
北方管道公司
“智能管道”建设“十三五”回眸
当今世界,新一轮科技革命蓄势待发。云计算、物联网、大数据、人工智能等技术应用蓬勃发展,全球油气管道行业迈向数字化和智能化时代,“智能管道”“智慧管网”成为大势所趋。
新时代催生新思想,新思想引领新时代。2014年,习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,引领我国能源行业进入了新时代;2017年,十九大报告强调要“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,促进我国能源行业“两化”融合进一步深入。在国内外新形势下应运而生的国家管网集团,从筹备到成立,一直备受瞩目。
国家管网集团成立后,积极把握时代发展机遇,制定了“两大一新”战略目标,致力于建成“全国一张网”,进入世界一流能源基础设施运营商行列,构建数字孪生管网系统以及具有知识应用和决策支持能力的人工智能大脑,使管网具备“全方位感知、综合型预判、一体化管控、自适应优化”能力,实现管网“全数字化移交、全智能化运营、全业务覆盖、全生命周期管理”,更好地服务国家战略、服务人民需要、服务行业发展。
作为国家管网集团的重要成员,北方管道公司积极贯彻落实集团公司的各项决策部署,坚持高位统筹,强力攻坚,推动油气管网向智能管道和智慧管网推进,在“十三五”收官之际,交出了亮眼的答卷,为稳步迈进“十四五”,绘就油气管网事业新篇章,打下了坚实基础。
管道建设转型升级
中俄东线天然气管道自《中俄东线天然气合作项目备忘录》签署后,从开工建设到投产通气,始终受到中俄两国元首关注,被称为“元首工程”,是我国智能管道建设的样板工程,也是标志我国油气管道由数字管道步入智能管道建设阶段的新起点。
使命光荣,责任重大,任务艰巨,挑战空前。面对中俄东线天然气管道沿线多年冻土、水网沼泽和林带交替分布的复杂自然环境以及冬季最低气温达零下40摄氏度的恶劣气候条件,担当中俄东线建设重任的北方管道公司,迎难而上,按照国际一流水平和标准,确保了中国首条智能管道建设的顺利推进——中俄东线北段2015年6月29日启动试验段建设,2019年12月2日正式投产通气;中俄东线中段2019年7月4日正式开工建设,2020年12月3日投产运营。公司在中俄东线智能管道建设中进行了五个方面的创新:数据全面统一交付、构建管道(含站场)数字孪生体、提升管道实时泛在感知能力、推进核心控制系统SCADA软硬件国产化、探索复杂天然气管网优化运行。通过数字化设计、数字化采购、互联网+机组的“智能工地”、全数字化移交,实现了管道建设期设计、采购、施工、移交的数字化、网络化、智能化管理。
黑河首站
图为管道(含站场)数字孪生体初设、航拍、三维图
在设计期,打造线路、站场和建筑三种数字化设计平台,实现云端部署;在采购期,为实物资产统一编码,实现管道物资物流全过程可跟踪、可追溯;在施工阶段,搭建智能工地,对施工现场作业各环节进行远程监督管理,30万道焊口,全部实现全自动焊、全AUT检测、全机械化防腐补口,开国内先河;施工完成后,数据回流经校对自动生成竣工数据,实现全数字化移交。
中俄东线天然气管道工程首次实现了关键设备、管材全部国产化(黑河站流量计除外),首次在国内长输管道控制系统实现软硬件全部成套国产化,将自主知识产权的SCADA软件PCS进行工程应用;首次在国内天然气管道实现“压缩机组一键启停”“压气站一键启停”;首次将工控网络信息安全技术应用于站控系统。
中俄东线工程成为我国智能管道建设名副其实的“样板工程”“创新名片”。
远程运维创新创效
创新,最终是为了创效。
“十三五”期间,北方管道公司不断推行智能管道新的管理模式和运行机制,通过远程一键启停机(站)、自动分输控制、计量交接电子化、关键设备远程诊断、智能安防等技术,探索了站场无人值守运行管理新模式;通过智能阴保、光纤预警监测、地质灾害监测、视频(无人机)智能监控等系列技术,探索了天、空、地一体化管道管理新模式。全智能化运营有效保障了管道本质安全,提高了工作效率,降低了经营成本,提升了管控能力。
实施管道天、空、地一体化管理模式前后对比
启站更快捷
过去,启站过程需要几十项远控操作,花费几个小时;现在,启站过程简化为一键控制,仅需1.5-2.5小时。
巡检更高效
站场工业电视进行视频智能识别,巡检核查时间由原来的1小时减少到5分钟。
预警更准确
截至目前,光纤预警系统共产生报警1633条,有效报警1469条,报警准确率达90.0%,成功预控第三方施工56起;管道泄漏监测系统温变报警10次,报警有效率100%;激光可燃气体泄漏检测能及时检测到PPM级的微小渗漏。
远维更高效
关键设备远程诊断、远程维护系统及APP应用,随时随地掌握设备运行状态,提前预判,实现预测性维护。
数据更安全
工控网络信息安全技术与站控系统的融合,实现了对辖区内工业网络全方位、全天候的安全态势感知;各类感知数据通过网络安全防护系统全部在内网存储,数据安全防护水平全面提高。
应用更丰富
在面向管道本质安全的实时泛在感知能力的基础上,进行数据融合挖掘分析应用,实现了计量系统融合诊断与智能化管理、管道风险动态评价、防腐层实时智能评价等系列应用,挖掘更多数据价值。
管理更精简
过去,几个人管理1公里管道,现在,人均管理管道里程可达10.7公里,8个输气场站实现无人站管理,机构精简44.4%,作业区精简50%,人员精简46.5%。
效益更显著
公司形成了具有自主知识产权的油气管道安全风险视频智能识别技术,研发出44项智能识别算法,在公司进行了全面推广,与市面上其他AI算法相比节约投资2000多万元;智能阴保远程监控技术应用每次可节约现场测试费用1.5万元……其它新技术应用带来的效益也正逐步显现。
实施站场无人值守运行模式前后对比
科研成果竞相涌现
喜人的“果”,源于深扎的“根”。智能管道建设的高歌猛进,离不开科研攻关的奋蹄疾行。“十三五”期间,北方管道公司聚焦战略需求,转变工作思路,坚持问题导向、结果导向和目标导向,深耕科研土壤,始终围绕提升管道建设、调度、运营的效率和质量安全这条主线,开展技术创新与应用,智能管道科技创新成果竞相涌现,成绩斐然。
中俄东线全面建设以来,公司取得创新工法48项,形成了13项关键技术,编写并发布技术标准和管理规范19项,一系列新管材、新技术、新工艺、新设备得以应用,施工技术和管道本质安全有了质的飞越,全数字化移交得到了有效保障。
全智能化运营和全生命周期管理方面,视频智能识别技术通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,达到了国内领先,部分成果达到国际先进水平;在国内首次成功开发出X80、OD1422 B型套筒全自动焊接工艺及配套施工机具;在国内首次成功开展了1219mm管道环焊缝缺陷全尺寸弯曲试验,填补了行业相关领域的空白。各项技术攻关取得丰硕有形化成果,申请专利十余项(获授权7项)、制修订标准10项、申请软件著作权7项、形成专有技术3项、发表论文40余篇。
目前,北方管道公司已系统总结中俄东线智能化管道建设成果和经验,并形成可复制、可应用、可推广的智能化技术22项,编制《天然气管道无人站技术标准》等智能管道系列标准和《智能化管道建设》等书稿。中俄东线(黑河—长岭段)试点建设的远程运维智能新模式荣获河北省“智能制造标杆企业”称号,获得专项奖励资金;相关成果亮相2019中国国际数字经济博览会,达到国家引领级,在行业产生广泛影响,为新建管道建设起到示范、标杆和引领效应。随着智能管道建设成果和经验在新建管道、在役管道的不断推广应用,北方管道公司将树立起更多的行业标杆,涌现出更多的“智能”名片,实现 “两大一新”“四大”战略的宏伟蓝图指日可待。
回眸“十三五”的智能管道建设,这是夯基垒台、立柱架梁的五年;这是乘势而上、勇开新局的五年;这是积厚成势、继往开来的五年。
百尺竿头,更近一步。插上智能之翼的北方管道公司正以更澎湃的动力践行 习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略以及打造“四个管道”指示精神,正以更铿锵的步履继续领跑行业,站在时代的潮头,迈向更美好的未来。
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