管道建設(shè)管理步入“智能”新時代中俄東線天然氣管道工程以智能化推進升級管理

中俄東線是我國第3代大口徑管道的首條管道。中俄東線管道口徑達1 422 mm，采用X80高強度鋼，設(shè)計承壓能力為12 MPa，相當(dāng)于120 kg的重量集中在1 cm2鋼板上。此前，我國建設(shè)的管道口徑最大為1 219 mm。這樣的設(shè)計組合在我國天然氣管道建設(shè)史上是第一次，在世界天然氣管道建設(shè)業(yè)界也很罕見：3 371 km長、380×108m3/a輸量、極端嚴寒的天氣、極其復(fù)雜的地理環(huán)境、中俄兩國的建設(shè)標(biāo)準差異。這些都沒能阻擋智能化管道建設(shè)的進程：創(chuàng)新性成果48項，制訂技術(shù)標(biāo)準和管理規(guī)范22項，一系列新管材、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備得以驗證，施工技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，接近并趕超國際先進水平。

中俄東線（北段）計劃于2019年12月1日投產(chǎn)通氣。為盡量減少人為因素對質(zhì)量的干擾，在中俄東線管道建設(shè)中，中國石油首次全面推廣“全自動化焊接+全自動超聲波探測+全機械化防腐補口作業(yè)”的連續(xù)機械化作業(yè)，管道焊接、檢測、防腐等技術(shù)實現(xiàn)了質(zhì)的突破，有效提高了工程質(zhì)量和效率，推動了管道建設(shè)的全面升級。新的焊接技術(shù)給檢測帶來了一些挑戰(zhàn)。自動焊接有可能產(chǎn)生未熔合缺陷，傳統(tǒng)射線監(jiān)測對該缺陷不敏感，為此，中俄東線全面推行全自動超聲檢測，通過計算機軟件輔助成像、判別技術(shù)，智能精準識別質(zhì)量缺陷，并實時上傳PCM平臺，進行遠程判定，實現(xiàn)了從“拍X射線膠片”到“數(shù)字化掃描體檢”的跨越，焊口缺陷檢出率和監(jiān)測結(jié)果準確度更高。

管道完整性管理系統(tǒng)（PIS系統(tǒng)）通過與PCM系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口，獲取了中俄東線鋼管、焊口、防腐層等17類建設(shè)期數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)標(biāo)準的統(tǒng)一，實現(xiàn)了中俄東線建設(shè)期數(shù)字孿生體構(gòu)建并向運營期全數(shù)字化移交。據(jù)了解，PIS系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了中國石油7×104km管道數(shù)據(jù)集中管理，完整性管理覆蓋率達100%。

這條管道是我國首條智能管道的樣本工程，從設(shè)計、施工到后期的運行，都與從前不同。由此，中俄東線實施“互聯(lián)網(wǎng)+項目管理”新模式，建設(shè)“智能工地”，實現(xiàn)了人員、機具、材料和施工過程的實時監(jiān)控以及數(shù)據(jù)自動采集上傳。

此外，中俄東線工程還實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)全部國產(chǎn)化。不僅硬件在以往管道關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化工作的基礎(chǔ)上，采用性能指標(biāo)國際先進的20 MW級電驅(qū)壓縮機組、1 422 mm全焊接球閥、610 mm干線調(diào)壓裝置等國產(chǎn)化關(guān)鍵設(shè)備，還自主研發(fā)了核心控制軟件PCS，站場數(shù)據(jù)采集與控制PLC以及安全控制PLC等軟件，壓縮機組和輔助系統(tǒng)將可實現(xiàn)遠程一鍵啟停，為中俄東線“無人站”管理打下堅實基礎(chǔ)。