地下管線是城市運(yùn)轉(zhuǎn)的“生命線”。人們?nèi)粘Ｋ璧奶烊粴?、自?lái)水等都是通過(guò)地下管線輸送到千家萬(wàn)戶。各種管線縱橫交錯(cuò)，其復(fù)雜程度堪比“迷宮”。

燃?xì)夤艿垒斔偷氖且兹家妆奶烊粴?，在以往的安全事故中，很大部分是由第三方施工造成燃?xì)夤艿罁p壞所致。在城市里，長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里、蜿蜒曲折的地下燃?xì)夤艿谰烤孤裨谀男﹨^(qū)域？管道是否存在缺陷或安全隱患？如何實(shí)現(xiàn)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)立體化、直觀化與數(shù)字化，讓“不可見(jiàn)”的管網(wǎng)“了然于心”，這是佛燃能源一直在做的事。

應(yīng)對(duì)安全挑戰(zhàn)刻不容緩

截至2021年，全國(guó)燃?xì)夤芫W(wǎng)長(zhǎng)度105.489萬(wàn)公里，其中天然氣管網(wǎng)長(zhǎng)度達(dá)103.680萬(wàn)公里。近年來(lái)，隨著城市燃?xì)饪焖侔l(fā)展，燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)度和用氣量逐年增長(zhǎng)，伴隨而來(lái)的燃?xì)獍踩蝿?shì)愈發(fā)嚴(yán)峻。中國(guó)城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)披露的數(shù)據(jù)顯示，2021年全年共發(fā)生燃?xì)馐鹿?140起（不含港澳臺(tái)），造成106人死亡。按事故類(lèi)型統(tǒng)計(jì)，管網(wǎng)事故339起，死亡37人，占比達(dá)29.74%。城市燃?xì)馐鹿食蔀槔^交通事故、工傷事故之后的“第三大事故起因”。

究其原因，佛然能源業(yè)務(wù)總監(jiān)兼佛燃科技副總經(jīng)理馮少?gòu)V博士認(rèn)為，國(guó)內(nèi)早期投入運(yùn)營(yíng)的低壓管網(wǎng)運(yùn)行年限很多已超過(guò)20年，再加上城市雜散電流等因素的影響，鋼管老舊腐蝕嚴(yán)重，已接近或達(dá)到壽命終點(diǎn)，導(dǎo)致管網(wǎng)系統(tǒng)腐蝕穿孔事故頻發(fā)。此外，隨著城市建設(shè)步伐的加快，城市道路、軌道交通及舊城改造等市政施工愈加頻繁，加之通信電纜、電力、自來(lái)水、電網(wǎng)等改造工程，也給燃?xì)夤芫€安全運(yùn)行帶來(lái)較大挑戰(zhàn)，由于管道位置不明或施工不規(guī)范，相當(dāng)部分燃?xì)馐鹿势鹨蚓褪堑谌绞┕ぴ斐扇細(xì)夤艿罁p壞、挖斷。

“我國(guó)每年因地下管線事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億元，還造成巨大的資源浪費(fèi)。”業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)管理線長(zhǎng)面廣量大，涉及監(jiān)管部門(mén)多達(dá)十幾個(gè)，綜合協(xié)調(diào)工作繁瑣，存在權(quán)責(zé)錯(cuò)位、職責(zé)交叉、監(jiān)管空白等問(wèn)題，管道泄漏已成為城市公共安全亟待解決的課題。

管理難度高投入大

此前，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《城市燃?xì)夤艿赖壤匣赂脑鞂?shí)施方案（2022-2025年）》，提出徹底消除安全隱患，今年抓緊啟動(dòng)實(shí)施一批城市燃?xì)夤艿览匣赂脑祉?xiàng)目。2025年底前，基本完成城市燃?xì)夤艿览匣赂脑烊蝿?wù)。

那么，哪些燃?xì)夤艿佬枰赂脑欤渴切⌒扌⊙a(bǔ)還是全部換新？這有必要在摸清家底的基礎(chǔ)上分步驟進(jìn)行。據(jù)記者了解，從上游氣田開(kāi)采的天然氣凈化后經(jīng)國(guó)家主干管網(wǎng)輸送，進(jìn)入城市門(mén)站交接給下游城市燃?xì)馄髽I(yè)，最后向毛細(xì)血管一樣輸送到終端用戶，過(guò)程環(huán)節(jié)眾多，管理難度頗高。

“數(shù)據(jù)收集一直是困擾業(yè)內(nèi)的一大難題。”馮少?gòu)V坦言，國(guó)內(nèi)部分燃?xì)夤驹缙谕督ǖ睦吓f管道本身智慧化水平不高，近年投建的管道施工過(guò)程中存在趕工期、控制成本等情況，管網(wǎng)數(shù)據(jù)不全，甚至連管道位置信息都不太掌握。

佛燃科技內(nèi)檢測(cè)業(yè)務(wù)總監(jiān)趙曉明博士介紹，此前管網(wǎng)管理模式是哪里泄漏就去哪里搶修，現(xiàn)在已轉(zhuǎn)變管理思路，通過(guò)定期檢測(cè)，把隱患消除在萌芽狀態(tài)。建立起從數(shù)據(jù)收集、檢測(cè)分析、現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)一整套管道完整性管理流程。

▲智能陰極保護(hù)樁，24小時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控地鐵或電網(wǎng)溢出的雜散電流，及時(shí)向外引導(dǎo)電流，降低對(duì)管網(wǎng)的影響。

“跟人一樣，管道也要定期體檢。”馮少?gòu)V形象地介紹，管道本體檢測(cè)主要有外檢和內(nèi)檢兩大類(lèi)技術(shù)，外檢可以通俗類(lèi)比為拍X光，即人在地面上，通過(guò)技術(shù)手段了解地下管道情況；內(nèi)檢可以通俗類(lèi)比為腸胃鏡檢測(cè)，將檢測(cè)裝置放到管道內(nèi)部運(yùn)行，檢測(cè)管道內(nèi)部及本體特征。我國(guó)油氣管道，包括長(zhǎng)輸管道、集輸管道以及城市燃?xì)夤芫W(wǎng)，綜合內(nèi)檢測(cè)領(lǐng)域還未完全解決“卡脖子”難題，先進(jìn)技術(shù)多依賴國(guó)外廠商。近年來(lái)，以國(guó)家管網(wǎng)、中國(guó)特檢院、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、佛燃能源等為代表的科研院所和企業(yè)正致力于國(guó)產(chǎn)化技術(shù)替代，同時(shí)著眼各種特殊應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)展專(zhuān)用檢測(cè)裝備研發(fā)。

事故可以有效預(yù)防

據(jù)介紹，佛燃能源自1993年成立以來(lái)，沒(méi)有發(fā)生過(guò)重大安全事故，做對(duì)了什么？

“國(guó)內(nèi)不少燃?xì)夤竟艿罊z測(cè)工作都是通過(guò)委托外部隊(duì)伍開(kāi)展，檢測(cè)設(shè)備、人員技術(shù)水平參差不齊。得益于對(duì)管道安全的高度重視，早在20年前，佛燃能源就組建了自己的管道外檢測(cè)與物探團(tuán)隊(duì)，并自主研發(fā)專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)技術(shù)，培養(yǎng)了一批專(zhuān)注于檢測(cè)工作的專(zhuān)業(yè)人才，確保燃?xì)夤芫W(wǎng)長(zhǎng)久安全運(yùn)行。”佛燃能源外檢測(cè)業(yè)務(wù)經(jīng)理曹光貴介紹。

在馮少?gòu)V看來(lái)，燃?xì)夤艿腊踩鹿试谝欢ǔ潭壬鲜强梢灶A(yù)防的。在建設(shè)初期，建設(shè)方務(wù)必嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按照國(guó)家法規(guī)以及技術(shù)要求施工，從源頭上減少隱患因素。再次，在投產(chǎn)運(yùn)行后，建立健全的管網(wǎng)定檢與巡檢體系，把安全隱患扼殺在搖籃里。最后，企業(yè)通過(guò)建立健全的應(yīng)急預(yù)案，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，立即處理從而避免事故發(fā)生。其中，數(shù)智化建設(shè)是工作的重中之重。

近年來(lái)，佛燃能源在數(shù)智化浪潮下，在已有的管道陰極保護(hù)智能采集與遠(yuǎn)傳系統(tǒng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）、燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（SCADA）的基礎(chǔ)之上，開(kāi)發(fā)了基于檢測(cè)的信息管理系統(tǒng)（LIMS），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所有檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效管理與充分利用，還將建立全面的管網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，囊括包括管道建設(shè)到運(yùn)營(yíng)期完整的施工及運(yùn)營(yíng)資料，歷次管道內(nèi)外檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控用氣量、送氣峰值調(diào)度，構(gòu)建城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的完整性管理體系，并緊密跟蹤管網(wǎng)安全狀況，建立管網(wǎng)故障發(fā)現(xiàn)及應(yīng)急預(yù)警體系。

修煉“絕技”做好“檢測(cè)員”

在管道綜合內(nèi)檢測(cè)方面，佛燃能源已實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型檢測(cè)器設(shè)計(jì)與加工、管道現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)作業(yè)、檢測(cè)數(shù)據(jù)分析與完整性管理等全流程管控。掌握國(guó)內(nèi)外主流高壓管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，并成功完成了自主研發(fā)內(nèi)檢測(cè)器的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，通過(guò)實(shí)地技術(shù)比對(duì)確認(rèn)自研檢測(cè)器性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。研發(fā)了短距離牽拉式和長(zhǎng)距離自動(dòng)力式管道高精度測(cè)繪內(nèi)檢測(cè)器，可以準(zhǔn)確定位埋地管道位置并提供管道內(nèi)部圖像、變形數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于給管道做了一張可視化的“身份證”，大大減少了第三方施工損壞管道的概率。

▲團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的牽拉式管道高精度測(cè)繪內(nèi)檢測(cè)器，可對(duì)介質(zhì)管道的中心線進(jìn)行高精度測(cè)繪。

▲團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的管道三軸高清漏磁+變形復(fù)合檢測(cè)器，一次運(yùn)行同時(shí)檢測(cè)：腐蝕、變形、彎曲、應(yīng)力。

▲高精準(zhǔn)燃?xì)庑孤z測(cè)車(chē)，PPB（十億分之一）級(jí)精度，北斗系統(tǒng)10厘米級(jí)地位，最大檢測(cè)空間150米，第四代極光分析技術(shù)和專(zhuān)有探測(cè)軟件算法。

針對(duì)投產(chǎn)前管道變形檢測(cè)需求、在役管道非法支管檢測(cè)需求，佛燃科技還針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了高效率、低成本的專(zhuān)項(xiàng)內(nèi)檢測(cè)器，精準(zhǔn)定位管道建設(shè)方和運(yùn)營(yíng)方的需求痛點(diǎn)，可極大降低建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本，提高了管道整體完整性管理水平。

▲過(guò)江管道檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。

在管道外檢測(cè)方面，曹光貴介紹，該團(tuán)隊(duì)完成過(guò)10條穿越珠江管道綜合檢測(cè)，完成過(guò)20多條穿越西江等支流河道的管道檢測(cè)任務(wù)。這些穿越河流部位的管道埋深較大，河面水流急湍，通行船舶較多，要準(zhǔn)確測(cè)出管道位置與埋深信息，技術(shù)人員必須抓住設(shè)備數(shù)值變動(dòng)的瞬間，才能夠得到較為精確的結(jié)果。佛燃能源擁有國(guó)際先進(jìn)的北斗PPB級(jí)高精準(zhǔn)天然氣快速檢測(cè)系統(tǒng)、CIPS/DCVG密間隔電位監(jiān)測(cè)儀、管道三維姿態(tài)測(cè)量?jī)x、超聲波相空陣檢測(cè)儀等一批先進(jìn)的設(shè)備系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)設(shè)備的有效利用，檢測(cè)團(tuán)隊(duì)掌握了大埋深管道探測(cè)技術(shù)、過(guò)河管道綜合檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境下外防腐層精確判別技術(shù)等“絕技”。