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輸方式。40多年過去了，隨著油氣管道建設(shè)的加速推進，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)時代”。
作為關(guān)系中國能源的“國脈”，管道的安全環(huán)保運營自然成為業(yè)界關(guān)注的焦點。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重，新建管道“漠大線”途經(jīng)高寒凍土和自然保護地區(qū)，安全運行更是面臨世界級難題。
中國石油管道公司總經(jīng)理姚偉對記者表示，管道公司正不斷地創(chuàng)新管道設(shè)計、維護和檢測技術(shù)，運用高新技術(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，準確及時地查找腐蝕泄漏和打孔盜油點，用科技為管道運行保駕護航。
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9.3萬公里，建設(shè)、運營、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)負責(zé)人常用“寢食難安”來形容。作為高危、高風(fēng)險行業(yè)，能否做到安全、環(huán)保、高效運營，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)險更是日益凸顯。
中國石油管道公司科技研究中心高級工程師薛致遠告訴記者，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、人員傷亡等生命財產(chǎn)損失。
目前，國內(nèi)管道建設(shè)單位和運行管理單位已經(jīng)逐漸認識到埋地管道交流干擾的嚴重性，開始尋求應(yīng)用先進的計算機模擬仿真和自動控制等技術(shù)，來有效預(yù)測并解決管道的安全問題。
薛致遠指出，總體而言，我國已經(jīng)能夠?qū)廛浖?yīng)用于實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)與實際檢測數(shù)據(jù)的對比驗證意義不在于追求絕對的吻合，更多的是作為陰極保護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記者表示，科研要從粗放化走向精細化。
譬如比利時的軟件公司已經(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)一款軟件來計算漏點低電場的分布情況。
“這使我們體會到了他們對管道行業(yè)深邃的洞察力和對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、高壓交直流干擾和站場區(qū)域陰極保護是目前管道企業(yè)管道電法防護的三個重要方面。
相對于傳統(tǒng)的靠經(jīng)驗公式設(shè)計和優(yōu)化的做法，這三個方面走向數(shù)值模擬時代已經(jīng)成為一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。管道公司近幾年也重點加強這方面的技術(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)引進了國外先進的交流干擾模擬分析軟件包，并擁有專業(yè)模擬分析研究團隊，能有效模擬高壓交流輸電線路穩(wěn)態(tài)及故障條件下對埋地金屬管道的干擾。
同時，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埋地管道干擾模擬分析和緩解設(shè)計的能力。
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)出了成熟的計算機模擬軟件，通過計算機軟件模擬，設(shè)計優(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埋地管道的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)及雷擊干擾。
進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。”不過在電氣化鐵路的干擾方面，國外也僅僅處于研究階段。
而對于不明確干擾源或者多個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)。科研人員通過多次反復(fù)模擬計算，有效地模擬了管道的交流干擾，并據(jù)此進行緩解措施設(shè)計，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準，國內(nèi)尚無完整的標準體系，且對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)一標準。當(dāng)前，中國石油管道公司的科研團隊也正在進行各項技術(shù)指標的對比分析和試驗研究，力爭建立完備的技術(shù)標準體系。
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)的前沿動態(tài)和發(fā)展趨勢，對今后進一步的研究合作和共同發(fā)展，以及推動國內(nèi)專業(yè)發(fā)展和人才成長具有積極的意義。”
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