李辉

中国海洋石油总公司

中国海油现有厂区外公共区域各类油气输送管道（管网）四百余条（个），总长度近9000公里。因油气输送管道运行压力较高、途径区域地形复杂、周边第三方活动频繁，管道运营面临较大风险。为确保油气输送管道安全稳定运行，中国海油除了强化日常运营管理外，在部分管道企业积极探索应用新技术、新方法来提升管道本质安全和管道保护水平。

一、管道上方第三方施工光纤预警系统

为及时发现、实时监控管道上方的第三方施工情况，所属广东管网公司采用了光纤预警系统。该系统利用与管道同沟敷设的通信光缆作为分布式土壤振动检测传感器，长距离连续实时监测管道沿线的土壤振动情况并形成以光缆为圆心的管道保护带，当外界有挖掘等振动发生时，光缆会随之振动，同时光纤捕获振动信号，并经预警系统对信息进行识别和数据处理，实现对可能危害管道安全的动土事件进行识别、定位和预警。具体详见下图：

光纤预警系统对管道保护巡检工作起到了较好的辅助作用，能对管道周边人工挖掘、机械施工活动等进行事前预警，使巡检工作更具针对性。如2015年7月至2016年5月，管道巡线人员通过光纤预警系统发现和监护了400余起第三方机械施工活动。

二、特殊地段无人机巡检和信息收集技术

在人工巡检困难区域和极端天气人员无法快速到达的管段，中国海油所属大鹏LNG和广东管网利用多旋翼无人机搭载监控摄像头对目标管段进行巡检，巡线人员通过查看地面站接收的视频信号实现对目标段的巡检。无人机巡检也可用于应急状态下对事故区域进行现场勘查和巡检，以迅速掌握事故现场情况，辅助应急决策和响应。目前使用情况如下：

1．山区段管道巡检

日常巡检中，山区段管道巡检时间长，效率低，安全隐患大，无人机介入可以开展高效巡检。台风、暴雨等恶劣天气后，第一时间利用无人机快速到达山区段管道，对水保设施和地质灾害情况进行巡检，排查风险。

2．水网段管道巡检

日常巡检中，水网密集区域，人员、车辆无法沿着管道直接巡检，需要大量绕行，巡检效率低，利用无人机巡检可以提高巡检效率。

3．管道地形地貌监控

通过无人机巡检，可拍摄、记录管道地形地貌变化情况（第三方施工、隐患整治、环境变化前后）及对三方施工现场调查和取证。

三、地质灾害风险点应力应变监测技术

针对强降雨等极端天气频发且管线里程长，地形地貌、水文地质情况复杂，存在着滑坡、崩塌、水土流失、泥石流、沉降等地质灾害风险的管段，在采取日常的水保设施检查、维护整改的基础上，对全线进行地质灾害风险评估，对地质灾害风险点进行整治，同时采取水下管道埋深监测、管道变形与地质灾害监测措施，确保管道地质灾害风险24小时受控。

中国海油所属广东管网2015年对管道全线开展地质灾害调查，调查范围为管道两侧不小于1千米；共发现5处地质灾害风险点，地质灾害类型均为滑坡，目前已经全部完成治理。在此基础上，对需要长期监测地质灾害趋势的位置采取管道应力应变监测技术。

对于发生沉降的管道关键部位，每月持续进行应力应变检测，监控管道关键部位的应变应力变化趋势，预防管线因管道沉降发生过高应力。监测基于应变电阻效应，即当管道发生沉降变形时，粘贴在管道表面的电阻应变片的电阻值会发生相应的变化，通过电阻应变仪可以测得应变片电阻的变化值，从而分析判断管道应力变化值。

四、应力集中扫描技术

目前中国海油范围内存在部分管线由于压力或距离问题，无法开展内检测。虽然这类管道所占比例很小，但无法做内检测也就无法确切了解管道本体腐蚀、减薄及损伤情况，这给管道运营带来很大的不确定性和隐患。2017年中国海油试点一种国外最新应力集中扫描技术，该技术管道本体损伤定位精度可以达到1米，埋深定位精度5厘米。为进一步检验该技术的可行性，中国海油选定所属海南管道试用该技术。

应力集中扫描技术是一种非浸入式远程检测技术，主要应用于非内检管道。该技术通过UNISCAN扫描仪来检测并存储磁泄漏数据信息，而磁泄露往往产生于管壁上的应力集中区域。这些应力集中区域是由腐蚀、冶金缺陷、机械应力（如因缺乏支撑或因地壳运动而造成扭曲和下垂）等造成的。

该技术并不关注防腐层的破坏，而是检测管材本体的缺陷，防腐层破坏会加快管道腐蚀，但并不直接导致管道破裂风险，且可以通过目前的技术检测，但管材本身的应力集中可能造成该区域失效，从而发生管道破裂或泄露。

该项工作主要分为三个步骤，首先是确定管道精确位置，然后逐一标记管道周边所有可能影响磁力感应的铁质物品，包括所有的电线、水泥钢筋柱、交叉管线、铁围栏等等，最后检测人员用扫描仪在管道正上方采集数据。该技术对于采集数据的精确性要求极高，在定位方面，该技术同时采用了美国的GPS卫星系统、俄罗斯的GLONASS卫星系统、中国的北斗卫星系统和欧洲伽利略卫星系统，同时收集14颗卫星的数据并取其平均值。

在收集管道相关数据后，检测人员将做技术处理，并出具技术报告，管道公司在收到报告后对管材应力集中严重的部位将挖掘验证对照和处理，以预防事故的发生。

五、在役油气输送管道风险评价方法

2016年10月中国海油开发建设一套“在役油气输送管道风险评价方法”，该方法不仅能对在役油气输送管道整体风险进行评估评价，还可以对同一油气输送管道的不同管段以及油气输送管道运行条件变化后所产生的不同风险进行快速的评价，确定管道风险级别。

该评价方法共包括6个关键步骤：一是高风险管道初步筛查；二是在役油气输送管道管段划分与高后果区识别；三是对初筛的高风险在役油气输送管道进行失效可能性分析；四是建立在役油气输送管道失效后果评价方法；五是对在役油气输送管道风险进行计算；六是制定降低风险的措施与建议。

目前该《在役油气输送管道评估评价方法》正在中国海油部分陆地长输管道进行试应用阶段过程中，根据评价结果对比，进一步完善。

对于管道运营安全管理中的各类风险，在不断完善管道保护管理措施的同时，中国海油将继续探索新技术、新思路，大力推广有实际价值和效果的新技术，全力提升管道本质安全，确保管道运行安全。

（本文是中国海洋石油总公司安监局党组成员、副总经理李辉2017年8月29日在国家能源局召开的油气输送管道完整性管理先进企业建设推广工作启动会议上的发言，标
题为本刊所加)

《管道保护》2017年第5期（总第36期）