管道管理對話(huà)(13):管道內檢測及數據技術(shù)管理
來(lái)源:《管道保護》雜志 作者: 時(shí)間:2018-8-2 閱讀:
主持人:采取內檢測等技術(shù)獲取管道本體狀況信息,從而全面評價(jià)管道的安全狀態(tài),對提升管道安全管理水平具有重要意義。但是,目前企業(yè)開(kāi)展內檢測工作遇到一些困難和問(wèn)題,需要我們認真分析原因,提出對策。
賈韶輝 高級工程師,博士,現任中石油管道科技研究中心完整性所副主任工程師。
王 婷 高級工程師,博士,現主要從事管道完整性管理體系、完整性?xún)葯z測和評價(jià)技術(shù)的研究工作。
王富祥 高級工程師,碩士,現主要從事油氣管道完整性缺陷檢測與評價(jià)專(zhuān)業(yè)方向的研究工作。
李振宇 工程師,碩士,現主要從事管道完整性管理數據、信息化方面的研究工作。
陳 健 高級工程師,博士,現主要從事油氣管道缺陷檢測與完整性評價(jià)專(zhuān)業(yè)方向的研究工作。
王富祥:受各種因素影響,管道內檢測工作確實(shí)存在一些差距和不足,主要表現在以下幾個(gè)方面:
1.管道內檢測實(shí)施過(guò)程中受制約因素較多,實(shí)施現場(chǎng)檢測風(fēng)險較高,部分管道檢測實(shí)施周期較長(cháng),獲取檢測數據質(zhì)量及檢測結果與預期存在一定偏差。
2.受現場(chǎng)實(shí)施與費用等因素制約,內檢測報告的缺陷點(diǎn)開(kāi)挖驗證數量偏少,現場(chǎng)實(shí)施周期偏長(cháng),難以及時(shí)為內檢測結果驗證、檢測結果修正完善、檢測項目驗收提供支持。
3.目前已初步解決管道焊縫缺陷的識別、分類(lèi)、量化與評價(jià),但受?chē)鴥韧饧夹g(shù)水平發(fā)展限制,部分不同管徑、壁厚的管道焊縫缺陷的分類(lèi)與量化誤差較大,尚需不斷通過(guò)牽拉試驗及開(kāi)挖驗證等進(jìn)行研究與驗證,持續積累完善。
4.管道缺陷的檢測技術(shù)目前已比較成熟,但基于內檢測的管道應力(除內壓外的溫度載荷、彎曲載荷、裝配載荷等)檢測方法尚需進(jìn)一步研究完善。
陳。企業(yè)內檢測工作尚有待改進(jìn)和提高。
1.針對特殊缺陷的內檢測技術(shù)還有待發(fā)展。傳統的漏磁內檢測技術(shù)對于金屬損失(腐蝕、凹槽)的檢測已比較成熟,精度較高,但對于焊縫缺陷、點(diǎn)蝕(針孔)的檢測還存在技術(shù)問(wèn)題。開(kāi)口較小的焊縫缺陷檢出率低,焊縫缺陷類(lèi)型難以判定,尺寸量化誤差較大。較小的局部點(diǎn)蝕或制造缺陷尺寸量化精度較差,難以判定壁厚內外。超聲、EMAT(電磁超聲)、電磁渦流等技術(shù)尚未取得突破,距離工業(yè)應用還有較大差距。
2.部分管道設計、生產(chǎn)方面的原因給檢測帶來(lái)困難。部分管道設計的清管站間距過(guò)長(cháng),部分成品油管道間歇輸送,給清管和檢測造成較大困難。如,蘭鄭長(cháng)成品油管道咸陽(yáng)-長(cháng)沙段,清管間距均在250km以上,最長(cháng)達357km,且沒(méi)有常規清管,造成清管困難和檢測器嚴重磨損。三門(mén)峽-鄭州段清管器曾歷時(shí)24天取出,期間多次進(jìn)行啟停泵操作。
3.載荷識別難度大。實(shí)際管道失效往往由外部載荷導致,焊接的裝配應力、焊接殘余應力、熱脹冷縮導致的溫度應力、土體移動(dòng)導致的附加彎曲應力往往都難以檢出,導致難以準確評價(jià)缺陷。需要進(jìn)一步研究IMU(慣性測繪)內檢測、弱磁檢測等應力檢測方法。
4.數據整合分析不充分。雖然目前已經(jīng)積累了大量的內外檢測、陰保、風(fēng)險評價(jià)、施工資料等數據,但數據的整合分析不充分,數據價(jià)值挖掘不夠。需要進(jìn)行信息融合,進(jìn)行更準確、更符合生產(chǎn)實(shí)際的評價(jià)工作。
王婷:企業(yè)開(kāi)展內檢測工作遇到的主要問(wèn)題有三個(gè)方面:
檢測資質(zhì)問(wèn)題。2014年1月特種設備安全法將長(cháng)輸油氣管道納入特種設備管轄范圍,明確要求檢測服務(wù)商要具備相應的資質(zhì)。而目前具有長(cháng)輸管道檢測DD1資質(zhì)和內檢測能力的檢測公司非常少,國外技術(shù)比較先進(jìn)的檢測公司都未能取得DD1資質(zhì),僅靠國內的幾家檢測公司根本不能滿(mǎn)足國內長(cháng)輸油氣管道檢測市場(chǎng)的需求。
檢測技術(shù)問(wèn)題。目前在檢測腐蝕、劃傷等金屬損失缺陷方面的檢測技術(shù)較為成熟,螺旋焊縫缺陷檢測難題,通過(guò)管道公司與GE PII檢測公司緊密合作也已攻克。但是,我國近幾年建設的大口徑、高等級、高壓力的管道時(shí)常出現由于環(huán)焊縫缺陷導致的失效事件,如何檢測環(huán)焊縫缺陷,尤其是環(huán)焊縫裂紋缺陷是當前檢測面臨的一個(gè)難題。
檢測條件問(wèn)題。部分管道存在的輸量不足、常年未清管、施工不規范(如存在斜接彎頭)、收發(fā)球站間距過(guò)長(cháng)、支線(xiàn)管道沒(méi)有收發(fā)球筒等問(wèn)題,也制約著(zhù)內檢測工作的開(kāi)展。
李振宇:針對目前存在的問(wèn)題,建議采取以下措施改進(jìn)。
一是開(kāi)展數據質(zhì)量管控工作。完整性數據來(lái)源為管道建設期數據、運營(yíng)期采集和各種檢測、評價(jià)數據。建設期數據普遍存在測量不規范、成果移交滯后等問(wèn)題,而管道的特殊性決定了埋地后進(jìn)行數據恢復的高成本和低質(zhì)量。因此迫切需要建立建設期數據的檢查和移交機制,從源頭提升數據質(zhì)量。
二是開(kāi)展基于管道大數據整合與應用研究。利用機器學(xué)習算法和大數據計算框架,從數據挖掘與知識發(fā)現的角度,針對管道完整性的大數據進(jìn)行分析,為管道生產(chǎn)運行中的投資計劃、資源利用、人員調配提供優(yōu)化建議。目前,盡管已經(jīng)基于建設期數據與內檢測、外檢測數據、日常管理數據建立了管道完整性的“大數據庫”,實(shí)現了缺陷的精準修復和風(fēng)險的判定,但更多的數據價(jià)值還有待進(jìn)一步發(fā)現。
三是開(kāi)展基于完整性數據的KPI指標建立;谄髽I(yè)降本增效和安全管理的需求,采用信息化技術(shù)和方法,依托管道完整性管理系統開(kāi)展管道關(guān)鍵績(jì)效指標(KPI)的研究和應用,可以有效量化管理效果,實(shí)現企業(yè)信息化水平和管理水平互相促進(jìn)的良性循環(huán)。
主持人:數據采集和整合是完整性管理的重要環(huán)節。對如何開(kāi)展數據分析且深度挖掘利用,進(jìn)一步提升信息化水平,大家有哪些建議?
王婷:努力做好數據采集和整合環(huán)節的工作。
采用數據對齊技術(shù),將管道全線(xiàn)屬性數據、建設期數據和內外檢測數據沿管道里程坐標整合,使其能夠充分反映管道本體現狀,同時(shí)能夠分析缺陷成因并預測未來(lái)發(fā)展趨勢,從而有針對性地制定風(fēng)險減緩措施、開(kāi)展維修維護工作。若將所有數據結合地理信息系統一同展現,便可充分反映出內外部隱患,體現出數據的相關(guān)性,從而進(jìn)一步控制風(fēng)險。
數據的整合分析、發(fā)布利用需要工具和平臺。管道科技研究中心開(kāi)發(fā)的管道完整性管理系統(PIS),為開(kāi)展數據分析和深度挖掘有價(jià)值信息創(chuàng )造了非常好的環(huán)境。通過(guò)PIS,實(shí)現管道大數據的管理和從大數據中挖掘潛在的風(fēng)險,這是構建管道安全保障體系的重要工作。
賈韶輝:從數據的采集、整合和利用方面看,差距主要有以下幾個(gè)方面:
1. 管道建設期數據仍然存在采集不規范、竣工成果移交滯后等問(wèn)題,而管道的特殊性決定了埋地后進(jìn)行數據恢復的高成本和低質(zhì)量。建設期數據不全、不準,大量數據無(wú)法定位與結構化,使得管道運營(yíng)后缺乏數據基礎,歷史數據難以追溯。因此需要健全建設期數據的審查和移交機制,全面執行建設期數據質(zhì)量檢查程序,從源頭控制數據質(zhì)量。
2. 在役管道數據變更管理有待提升,部分管道改線(xiàn)、標樁更新、維修維護、環(huán)境風(fēng)險、管道失效等數據沒(méi)有及時(shí)得到采集上報,數據錯誤和缺失制約了分析評價(jià)的準確性,增加了管道的風(fēng)險,因此應進(jìn)一步規范強化數據填報工作。另一方面,基層用戶(hù)填報數據目前主要通過(guò)PC端,方式單一,現場(chǎng)數據填報困難。應積極開(kāi)發(fā)移動(dòng)應用功能并加以完善推廣,解決基層用戶(hù)數據填報與應用的瓶頸,實(shí)現現場(chǎng)數據的準確、及時(shí)采集入庫。
3.數據管理與數據服務(wù)未能一體化。應進(jìn)一步加強數據管理與數據服務(wù)的結合,開(kāi)發(fā)基于SOA架構、統一開(kāi)放式的數據服務(wù)接口,為各專(zhuān)業(yè)快速提供專(zhuān)題數據服務(wù),提高數據服務(wù)和應用效率。
4.缺乏覆蓋各專(zhuān)業(yè)的統一共享平臺,影響了數據分析的深度。應進(jìn)一步深化數據集成和系統集成工作,使管道各專(zhuān)業(yè)的業(yè)務(wù)數據能夠集中、有序存儲,為后續大數據分析與應用奠定基礎。
5.各專(zhuān)業(yè)的人員缺乏發(fā)現數據價(jià)值的全局性平臺。應建設“開(kāi)放式”的平臺,積極推進(jìn)各專(zhuān)業(yè)、全員參與挖掘數據、應用數據,有效發(fā)揮各專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢。
6.目前IT技術(shù)逐步正朝著(zhù)以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據為特征的新一代信息技術(shù)架構蓬勃發(fā)展,主要表現在網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)的移動(dòng)化和泛在化、信息處理的集中化和大數據化、信息服務(wù)的智能化和個(gè)性化;同時(shí),數據量也呈幾何級數增長(cháng)。所以,應積極采用大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)深度挖掘業(yè)務(wù)價(jià)值。
陳。應解決數據整合應用不充分的問(wèn)題。
管道設計、建設、運行、檢測、維修維護等全生命周期數據以及管線(xiàn)周邊人口、環(huán)境等多專(zhuān)題數據存在著(zhù)復雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系,將管道多專(zhuān)題數據基于管道里程或空間坐標進(jìn)行對齊處理,是數據整合的基礎。整合后的數據采用統計分析工具及數據挖掘算法可以分析風(fēng)險成因及發(fā)展,從而有針對性地制定減緩措施、開(kāi)展維修維護工作。
部分管道受限于原始數據準確性、完整性等因素,數據對齊困難,影響了應用效果。另一方面,在管道風(fēng)險評價(jià)、完整性評價(jià)、巡檢計劃制定、應急方案編制等實(shí)際工作中,還沒(méi)有充分發(fā)揮數據的整合價(jià)值,存在較大的提升空間。
李振宇:關(guān)鍵是進(jìn)一步提升數據技術(shù)。
IT技術(shù)正在向以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據為特征的新一代信息技術(shù)架構蓬勃發(fā)展,應利用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應用等新的技術(shù)手段,提升現場(chǎng)數據獲取能力。在完整性數據庫現有的管道設計、建設、檢測、維護數據的基礎上,整合工藝運行、費用成本、災害監測、氣象預警等外部數據。開(kāi)展管道大數據整合與應用研究,利用機器學(xué)習算法和大數據計算框架進(jìn)一步挖掘數據價(jià)值,開(kāi)展趨勢預測、運行維護策略綜合優(yōu)化,實(shí)現運維資源的精細化、最優(yōu)化分配,為提升管道安全、降本增效發(fā)揮更加重要的作用。
王富祥:應著(zhù)力健全數據管理配套機制。
基于管道業(yè)務(wù)規范化、精細化管理需求,建立專(zhuān)項考核及激勵制度,大力宣傳數據采集對精細化管理的基礎作用。依托管道完整性管理系統開(kāi)展管道關(guān)鍵績(jì)效指標(KPI)計算和考核,量化應用效果,有效提升數據采集及數據綜合應用的水平,實(shí)現企業(yè)信息化水平和管理水平互相促進(jìn)的良性循環(huán)。
2016年第2期(總第27期)
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