謝成

國家管網集團華南公司管道部

摘要：針對油氣長輸管道周邊人員密集型高后果區里程逐年增加，地鐵雜散電流干擾、第三方施工破壞、地質災害等多重風險，開展管道定期檢驗、穿越城區段缺陷修復、多元數據對齊和“天空地”一體化管理，提升管道本質安全，消減內外部風險。分析了高后果區管理存在的技術瓶頸，提出了改進的方向和對策。

關鍵詞：高后果區；穿越城區；缺陷修復；數據對齊；“天空地”一體化；風險防控

華南公司目前管轄廣東、廣西、貴州、云南、四川、重慶等6省市6000余公里成品油管道，2023年識別高后果區1163處、高后果區里程約1358公里，占比約22%，其中廣東地區高后果區總數540處、里程792公里，占比約43%，均明顯高于西南其他省市（圖 1）；此外，廣東深圳、廣州、東莞、佛山、中山、珠海、江門、貴州黔南州、貴陽等地區部分管道穿越城區，管道周邊密集分布大型住宅社區、寫字樓等人員密集場所（圖 2），高后果區風險管控難度大。

圖 1 華南公司2023年各省市高后果區里程及占比

圖 2 管道周邊的住宅社區、寫字樓等人員密集場所

為了切實保障管道安全和公共安全，按照國家管網集團關于穿越城區段管道綜合治理的部署，綜合運用檢測評價、智能識別監控、光纖震動預警等多種技術手段，消減高后果區管段內外部風險，牢牢守住不發生泄漏的底線。

1  全面開展定期檢驗  及時修復管體缺陷

管道本體檢測評價及缺陷修復管理是高后果區管理的重中之重。公司所轄成品油管道除個別因未投產僅開展1次內檢測之外，其他均完成第二輪內檢測（其中深圳高風險管道已完成第三輪內檢測），同步完成外檢測及合于使用評價工作。

公司近三年已修復96處位于高后果區的管道本體缺陷。如修復珠三角成品油管道坪山-媽灣處深度為85%WT的金屬損失；修復珠三角成品油管道8處位置較為集中的金屬損失（管道途經廣東某職業技術學院），金屬損失深度最大為41%；修復西南成品油管道貴陽—安順重度環焊縫缺陷（管道穿越貴陽某濕地公園）；修復西南成品油管道都勻—貴陽深度為42.4%的金屬損失（管道途經某人群密集社區）。按照國家管網集團部署，為有效抑制地鐵、高壓輸電線路雜散電流干擾，公司先后在珠三角成品油管道坪山—媽灣段增設6座陰保站、安裝23處共計約4.6公里極性排流設施和21個ER腐蝕探頭，更新改造100根智能陰保樁，在西南成品油管道廣南—硯山的高后果區段增加了12處雜散電流排流設施，有效減緩了管道沿線雜散電流干擾問題。

2  全面夯實數據基礎  及時開展數據對齊

通過開展“管道大摸底、隱患大排查、管理大提升”活動，全面完成內外檢測、地災排查、高后果區再識別等“體檢”，匯編成公司管道管理數據手冊、水系圖和事故案例集。完成了高后果區重點風險因素梳理，開展了以樁號/里程為基準的管道內外部重點風險對齊和管道綜合風險分析與評價。根據數據對齊和風險評價結果，制作11項重點業務管理看板，采取“掛圖作戰”一表式推進問題整改。以坪山—媽灣為例，通過內外檢測雜散電流干擾、地質災害、管道焊接/施工有關因素（管道底片）、管道第三方施工（機械損傷）等數據對齊（圖 3），識別出該段管道高后果區較突出的風險為與焊接施工有關因素和雜散電流干擾因素。完成了高后果區范圍高失效可能性的23處環焊縫缺陷修復，對雜散電流干擾進行了治理。針對處于高后果區的中等失效風險，制定三年分級治理策略，逐年推行風險降級。同時，根據對齊結果，加強高后果區重點風險的感知與預警，彌補人工巡檢時效性和可靠性不足的問題。在高后果區中等失效可能的某閥室安裝部署無人機機庫，日常可進行以閥室為中心點的4條線路巡檢，全面覆蓋9.7 km的重點高后果區，常態化全天候開展16架次/天的巡檢工作，對第三方施工作業、地質災害等異常目標實時識別和預警。

圖 3 數據對齊效果圖

3 “天空地”一體化管理  提升風險感知能力

外部風險是管道企業面臨的最大風險。為提升高后果區段第三方損壞風險主動感知和防控能力，公司探索“天空地”一體化管理。以西南成品油管道江津-永川段為試點，在江津-永川增設一套智能無人機機庫、一套光纖振動預警主機，在第三方施工多發易發段增設全天候AI視頻監控設備，利用DInSAR技術采集并對比分析管道中心線兩側各2.5 km范圍衛星影像數據。利用天基系統（衛星影像）監測江津—永川管線及兩側2.5 km形變情況，提出需要重點關注的管段3處；利用空基系統（無人機）發現10處地表環境變化，經核實施工6處、構筑體新增3處、構筑體拆除1處；利用地基（AI視頻+光纖預警）識別預警施工機械、人員21次，光纖振動預警信息191條，日均報警從4次降至1.25次。此外，完成高后果區段423套固定監控攝像頭自動識別改造工作，具備識別特定施工機械、人員并推送預警信息的能力。

根據試點經驗，公司總結形成了“風險管控技術矩陣表”，聚焦管道18類風險，編制“天空地防護巡一體化技術體系標準”，規定了各項技術應用的適用場景、技術要求和管理要求。

4  開展實用性技術研究  提升防范風險能力

重點突破天空地防護巡一體化感知識別精準度不高、實時響應不及時、無法聯動等瓶頸，開展圖像識別算法等研究，無人機對施工作業行為識別準確率已從80%提升至90%。開發光纜運維管理系統，打通與IMS系統、光纜運維系統、第三方視頻監控、無人機巡檢平臺間的通道，實現與管道光纜預警的聯動響應。精準定位隱患位置，與人工聯動進行隱患閉環處置。

對地鐵雜散電流干擾治理進行重點攻關，創新開發管道應力腐蝕、氫致開裂監檢測技術，探明了管道在地鐵雜散電流影響下管道可能發生的應力腐蝕、氫致開裂風險，建立了監檢測技術和綜合治理技術體系，將管道陰極保護有效性提升至100%。在地災綜合監測和判識方面創新開發“簡單棒”等地災監測技術，實現對滑坡、崩塌等7類15種危害因素的監測，努力做到見事早、行動快，以超前準備應對各種“意想不到”。

5  面臨的問題和對策

（1）高后果區早期安裝的固定攝像頭不具備自動識別功能，存在“看得到”但“看不懂”或“看不準”的問題。對于路過或靜止不動的施工機械發布無效報警信息的問題仍然比較突出。

（2）兩輪內檢測及內外檢測數據對齊工作仍處在起步階段，對于管道本體缺陷發展變化規律的分析還不夠系統深入。

（3）目前僅在局部管段試點應用“天空地”一體化管理模式，其他管段仍未部署光纖震動預警等設備設施，主動感知預警管道外部干擾的技術手段仍然不足。

針對上述問題要采取以下措施。

一是繼續深入開展高后果區視頻監控基于人工智能的視覺技術分級預警研究應用，使用已采集和預處理的數據，構建用于圖像識別、目標檢測與跟蹤等任務的機器學習模型，不斷優化預警算法，提升精準識別施工作業行為的能力。

二是加快推進穿越城區段管道及Ⅲ級環境敏感型高后果區數據對齊。結合最新一輪的內外檢測數據，優先開展以內檢測環焊縫編號為基準的內檢測數據對齊工作，及管體外部金屬損失明顯增加管段的內外檢測數據對齊工作，保證重點管段率先實現“底數清、情況明、做到位、質量優”。

三是在穿越城區段管道較為集中的廣州、深圳、中山、東莞等地區加快部署光纖震動預警等設備，積極推廣“天空地”一體化管理模式，全力提升高后果區管道外部風險主動感知及預防預控能力。

作者簡介：謝成，1980年生，高級工程師，現任華南公司管道部經理，遼寧石油化工大學自動化專業，長期從事成品油管道運行及安全保護管理。聯系方式：13533075570，xiecheng@pipechina.com.cn。