管道管理對(duì)話(13):管道內(nèi)檢測(cè)及數(shù)據(jù)技術(shù)管理
來(lái)源:《管道保護(hù)》雜志 作者: 時(shí)間:2018-8-2 閱讀:
主持人:采取內(nèi)檢測(cè)等技術(shù)獲取管道本體狀況信息,從而全面評(píng)價(jià)管道的安全狀態(tài),對(duì)提升管道安全管理水平具有重要意義。但是,目前企業(yè)開展內(nèi)檢測(cè)工作遇到一些困難和問(wèn)題,需要我們認(rèn)真分析原因,提出對(duì)策。
賈韶輝 高級(jí)工程師,博士,現(xiàn)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(jí)工程師,博士,現(xiàn)主要從事管道完整性管理體系、完整性內(nèi)檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)的研究工作。
王富祥 高級(jí)工程師,碩士,現(xiàn)主要從事油氣管道完整性缺陷檢測(cè)與評(píng)價(jià)專業(yè)方向的研究工作。
李振宇 工程師,碩士,現(xiàn)主要從事管道完整性管理數(shù)據(jù)、信息化方面的研究工作。
陳 健 高級(jí)工程師,博士,現(xiàn)主要從事油氣管道缺陷檢測(cè)與完整性評(píng)價(jià)專業(yè)方向的研究工作。
王富祥:受各種因素影響,管道內(nèi)檢測(cè)工作確實(shí)存在一些差距和不足,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.管道內(nèi)檢測(cè)實(shí)施過(guò)程中受制約因素較多,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)較高,部分管道檢測(cè)實(shí)施周期較長(zhǎng),獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量及檢測(cè)結(jié)果與預(yù)期存在一定偏差。
2.受現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施與費(fèi)用等因素制約,內(nèi)檢測(cè)報(bào)告的缺陷點(diǎn)開挖驗(yàn)證數(shù)量偏少,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施周期偏長(zhǎng),難以及時(shí)為內(nèi)檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證、檢測(cè)結(jié)果修正完善、檢測(cè)項(xiàng)目驗(yàn)收提供支持。
3.目前已初步解決管道焊縫缺陷的識(shí)別、分類、量化與評(píng)價(jià),但受國(guó)內(nèi)外技術(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與量化誤差較大,尚需不斷通過(guò)牽拉試驗(yàn)及開挖驗(yàn)證等進(jìn)行研究與驗(yàn)證,持續(xù)積累完善。
4.管道缺陷的檢測(cè)技術(shù)目前已比較成熟,但基于內(nèi)檢測(cè)的管道應(yīng)力(除內(nèi)壓外的溫度載荷、彎曲載荷、裝配載荷等)檢測(cè)方法尚需進(jìn)一步研究完善。
陳健:企業(yè)內(nèi)檢測(cè)工作尚有待改進(jìn)和提高。
1.針對(duì)特殊缺陷的內(nèi)檢測(cè)技術(shù)還有待發(fā)展。傳統(tǒng)的漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)對(duì)于金屬損失(腐蝕、凹槽)的檢測(cè)已比較成熟,精度較高,但對(duì)于焊縫缺陷、點(diǎn)蝕(針孔)的檢測(cè)還存在技術(shù)問(wèn)題。開口較小的焊縫缺陷檢出率低,焊縫缺陷類型難以判定,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(nèi)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(yīng)用還有較大差距。
2.部分管道設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方面的原因給檢測(cè)帶來(lái)困難。部分管道設(shè)計(jì)的清管站間距過(guò)長(zhǎng),部分成品油管道間歇輸送,給清管和檢測(cè)造成較大困難。如,蘭鄭長(zhǎng)成品油管道咸陽(yáng)-長(zhǎng)沙段,清管間距均在250km以上,最長(zhǎng)達(dá)357km,且沒(méi)有常規(guī)清管,造成清管困難和檢測(cè)器嚴(yán)重磨損。三門峽-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(shí)別難度大。實(shí)際管道失效往往由外部載荷導(dǎo)致,焊接的裝配應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力、熱脹冷縮導(dǎo)致的溫度應(yīng)力、土體移動(dòng)導(dǎo)致的附加彎曲應(yīng)力往往都難以檢出,導(dǎo)致難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)缺陷。需要進(jìn)一步研究IMU(慣性測(cè)繪)內(nèi)檢測(cè)、弱磁檢測(cè)等應(yīng)力檢測(cè)方法。
4.數(shù)據(jù)整合分析不充分。雖然目前已經(jīng)積累了大量的內(nèi)外檢測(cè)、陰保、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、施工資料等數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)的整合分析不充分,數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘不夠。需要進(jìn)行信息融合,進(jìn)行更準(zhǔn)確、更符合生產(chǎn)實(shí)際的評(píng)價(jià)工作。
王婷:企業(yè)開展內(nèi)檢測(cè)工作遇到的主要問(wèn)題有三個(gè)方面:
檢測(cè)資質(zhì)問(wèn)題。2014年1月特種設(shè)備安全法將長(zhǎng)輸油氣管道納入特種設(shè)備管轄范圍,明確要求檢測(cè)服務(wù)商要具備相應(yīng)的資質(zhì)。而目前具有長(zhǎng)輸管道檢測(cè)DD1資質(zhì)和內(nèi)檢測(cè)能力的檢測(cè)公司非常少,國(guó)外技術(shù)比較先進(jìn)的檢測(cè)公司都未能取得DD1資質(zhì),僅靠國(guó)內(nèi)的幾家檢測(cè)公司根本不能滿足國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸油氣管道檢測(cè)市場(chǎng)的需求。
檢測(cè)技術(shù)問(wèn)題。目前在檢測(cè)腐蝕、劃傷等金屬損失缺陷方面的檢測(cè)技術(shù)較為成熟,螺旋焊縫缺陷檢測(cè)難題,通過(guò)管道公司與GE PII檢測(cè)公司緊密合作也已攻克。但是,我國(guó)近幾年建設(shè)的大口徑、高等級(jí)、高壓力的管道時(shí)常出現(xiàn)由于環(huán)焊縫缺陷導(dǎo)致的失效事件,如何檢測(cè)環(huán)焊縫缺陷,尤其是環(huán)焊縫裂紋缺陷是當(dāng)前檢測(cè)面臨的一個(gè)難題。
檢測(cè)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(guī)范(如存在斜接彎頭)、收發(fā)球站間距過(guò)長(zhǎng)、支線管道沒(méi)有收發(fā)球筒等問(wèn)題,也制約著內(nèi)檢測(cè)工作的開展。
李振宇:針對(duì)目前存在的問(wèn)題,建議采取以下措施改進(jìn)。
一是開展數(shù)據(jù)質(zhì)量管控工作。完整性數(shù)據(jù)來(lái)源為管道建設(shè)期數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)期采集和各種檢測(cè)、評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。建設(shè)期數(shù)據(jù)普遍存在測(cè)量不規(guī)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(shù)據(jù)恢復(fù)的高成本和低質(zhì)量。因此迫切需要建立建設(shè)期數(shù)據(jù)的檢查和移交機(jī)制,從源頭提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。
二是開展基于管道大數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用研究。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和大數(shù)據(jù)計(jì)算框架,從數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)的角度,針對(duì)管道完整性的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,為管道生產(chǎn)運(yùn)行中的投資計(jì)劃、資源利用、人員調(diào)配提供優(yōu)化建議。目前,盡管已經(jīng)基于建設(shè)期數(shù)據(jù)與內(nèi)檢測(cè)、外檢測(cè)數(shù)據(jù)、日常管理數(shù)據(jù)建立了管道完整性的“大數(shù)據(jù)庫(kù)”,實(shí)現(xiàn)了缺陷的精準(zhǔn)修復(fù)和風(fēng)險(xiǎn)的判定,但更多的數(shù)據(jù)價(jià)值還有待進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)。
三是開展基于完整性數(shù)據(jù)的KPI指標(biāo)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(tǒng)開展管道關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)的研究和應(yīng)用,可以有效量化管理效果,實(shí)現(xiàn)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(shù)據(jù)采集和整合是完整性管理的重要環(huán)節(jié)。對(duì)如何開展數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集和整合環(huán)節(jié)的工作。
采用數(shù)據(jù)對(duì)齊技術(shù),將管道全線屬性數(shù)據(jù)、建設(shè)期數(shù)據(jù)和內(nèi)外檢測(cè)數(shù)據(jù)沿管道里程坐標(biāo)整合,使其能夠充分反映管道本體現(xiàn)狀,同時(shí)能夠分析缺陷成因并預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),從而有針對(duì)性地制定風(fēng)險(xiǎn)減緩措施、開展維修維護(hù)工作。若將所有數(shù)據(jù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)一同展現(xiàn),便可充分反映出內(nèi)外部隱患,體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的相關(guān)性,從而進(jìn)一步控制風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)據(jù)的整合分析、發(fā)布利用需要工具和平臺(tái)。管道科技研究中心開發(fā)的管道完整性管理系統(tǒng)(PIS),為開展數(shù)據(jù)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(xiàn)管道大數(shù)據(jù)的管理和從大數(shù)據(jù)中挖掘潛在的風(fēng)險(xiǎn),這是構(gòu)建管道安全保障體系的重要工作。
賈韶輝:從數(shù)據(jù)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(shè)期數(shù)據(jù)仍然存在采集不規(guī)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(shù)據(jù)恢復(fù)的高成本和低質(zhì)量。建設(shè)期數(shù)據(jù)不全、不準(zhǔn),大量數(shù)據(jù)無(wú)法定位與結(jié)構(gòu)化,使得管道運(yùn)營(yíng)后缺乏數(shù)據(jù)基礎(chǔ),歷史數(shù)據(jù)難以追溯。因此需要健全建設(shè)期數(shù)據(jù)的審查和移交機(jī)制,全面執(zhí)行建設(shè)期數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查程序,從源頭控制數(shù)據(jù)質(zhì)量。
2. 在役管道數(shù)據(jù)變更管理有待提升,部分管道改線、標(biāo)樁更新、維修維護(hù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、管道失效等數(shù)據(jù)沒(méi)有及時(shí)得到采集上報(bào),數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和缺失制約了分析評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,增加了管道的風(fēng)險(xiǎn),因此應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范強(qiáng)化數(shù)據(jù)填報(bào)工作。另一方面,基層用戶填報(bào)數(shù)據(jù)目前主要通過(guò)PC端,方式單一,現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)填報(bào)困難。應(yīng)積極開發(fā)移動(dòng)應(yīng)用功能并加以完善推廣,解決基層用戶數(shù)據(jù)填報(bào)與應(yīng)用的瓶頸,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)采集入庫(kù)。
3.數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)服務(wù)未能一體化。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)服務(wù)的結(jié)合,開發(fā)基于SOA架構(gòu)、統(tǒng)一開放式的數(shù)據(jù)服務(wù)接口,為各專業(yè)快速提供專題數(shù)據(jù)服務(wù),提高數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用效率。
4.缺乏覆蓋各專業(yè)的統(tǒng)一共享平臺(tái),影響了數(shù)據(jù)分析的深度。應(yīng)進(jìn)一步深化數(shù)據(jù)集成和系統(tǒng)集成工作,使管道各專業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠集中、有序存儲(chǔ),為后續(xù)大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
5.各專業(yè)的人員缺乏發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的全局性平臺(tái)。應(yīng)建設(shè)“開放式”的平臺(tái),積極推進(jìn)各專業(yè)、全員參與挖掘數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù),有效發(fā)揮各專業(yè)優(yōu)勢(shì)。
6.目前IT技術(shù)逐步正朝著以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為特征的新一代信息技術(shù)架構(gòu)蓬勃發(fā)展,主要表現(xiàn)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(shù)據(jù)化、信息服務(wù)的智能化和個(gè)性化;同時(shí),數(shù)據(jù)量也呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。所以,應(yīng)積極采用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)深度挖掘業(yè)務(wù)價(jià)值。
陳。應(yīng)解決數(shù)據(jù)整合應(yīng)用不充分的問(wèn)題。
管道設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、檢測(cè)、維修維護(hù)等全生命周期數(shù)據(jù)以及管線周邊人口、環(huán)境等多專題數(shù)據(jù)存在著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系,將管道多專題數(shù)據(jù)基于管道里程或空間坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)齊處理,是數(shù)據(jù)整合的基礎(chǔ)。整合后的數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)分析工具及數(shù)據(jù)挖掘算法可以分析風(fēng)險(xiǎn)成因及發(fā)展,從而有針對(duì)性地制定減緩措施、開展維修維護(hù)工作。
部分管道受限于原始數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性等因素,數(shù)據(jù)對(duì)齊困難,影響了應(yīng)用效果。另一方面,在管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、完整性評(píng)價(jià)、巡檢計(jì)劃制定、應(yīng)急方案編制等實(shí)際工作中,還沒(méi)有充分發(fā)揮數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)技術(shù)。
IT技術(shù)正在向以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為特征的新一代信息技術(shù)架構(gòu)蓬勃發(fā)展,應(yīng)利用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用等新的技術(shù)手段,提升現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)獲取能力。在完整性數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)有的管道設(shè)計(jì)、建設(shè)、檢測(cè)、維護(hù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,整合工藝運(yùn)行、費(fèi)用成本、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)警等外部數(shù)據(jù)。開展管道大數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用研究,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和大數(shù)據(jù)計(jì)算框架進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,開展趨勢(shì)預(yù)測(cè)、運(yùn)行維護(hù)策略綜合優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維資源的精細(xì)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(yīng)著力健全數(shù)據(jù)管理配套機(jī)制。
基于管道業(yè)務(wù)規(guī)范化、精細(xì)化管理需求,建立專項(xiàng)考核及激勵(lì)制度,大力宣傳數(shù)據(jù)采集對(duì)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)作用。依托管道完整性管理系統(tǒng)開展管道關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)計(jì)算和考核,量化應(yīng)用效果,有效提升數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用的水平,實(shí)現(xiàn)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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