谢成

国家管网集团华南公司管道部

摘要：针对油气长输管道周边人员密集型高后果区里程逐年增加，地铁杂散电流干扰、第三方施工破坏、地质灾害等多重风险，开展管道定期检验、穿越城区段缺陷修复、多元数据对齐和“天空地”一体化管理，提升管道本质安全，消减内外部风险。分析了高后果区管理存在的技术瓶颈，提出了改进的方向和对策。

关键词：高后果区；穿越城区；缺陷修复；数据对齐；“天空地”一体化；风险防控

华南公司目前管辖广东、广西、贵州、云南、四川、重庆等6省市6000余公里成品油管道，2023年识别高后果区1163处、高后果区里程约1358公里，占比约22%，其中广东地区高后果区总数540处、里程792公里，占比约43%，均明显高于西南其他省市（图 1）；此外，广东深圳、广州、东莞、佛山、中山、珠海、江门、贵州黔南州、贵阳等地区部分管道穿越城区，管道周边密集分布大型住宅社区、写字楼等人员密集场所（图 2），高后果区风险管控难度大。

图 1 华南公司2023年各省市高后果区里程及占比

图 2 管道周边的住宅社区、写字楼等人员密集场所

为了切实保障管道安全和公共安全，按照国家管网集团关于穿越城区段管道综合治理的部署，综合运用检测评价、智能识别监控、光纤震动预警等多种技术手段，消减高后果区管段内外部风险，牢牢守住不发生泄漏的底线。

1  全面开展定期检验  及时修复管体缺陷

管道本体检测评价及缺陷修复管理是高后果区管理的重中之重。公司所辖成品油管道除个别因未投产仅开展1次内检测之外，其他均完成第二轮内检测（其中深圳高风险管道已完成第三轮内检测），同步完成外检测及合于使用评价工作。

公司近三年已修复96处位于高后果区的管道本体缺陷。如修复珠三角成品油管道坪山-妈湾处深度为85%WT的金属损失；修复珠三角成品油管道8处位置较为集中的金属损失（管道途经广东某职业技术学院），金属损失深度最大为41%；修复西南成品油管道贵阳—安顺重度环焊缝缺陷（管道穿越贵阳某湿地公园）；修复西南成品油管道都匀—贵阳深度为42.4%的金属损失（管道途经某人群密集社区）。按照国家管网集团部署，为有效抑制地铁、高压输电线路杂散电流干扰，公司先后在珠三角成品油管道坪山—妈湾段增设6座阴保站、安装23处共计约4.6公里极性排流设施和21个ER腐蚀探头，更新改造100根智能阴保桩，在西南成品油管道广南—砚山的高后果区段增加了12处杂散电流排流设施，有效减缓了管道沿线杂散电流干扰问题。

2  全面夯实数据基础  及时开展数据对齐

通过开展“管道大摸底、隐患大排查、管理大提升”活动，全面完成内外检测、地灾排查、高后果区再识别等“体检”，汇编成公司管道管理数据手册、水系图和事故案例集。完成了高后果区重点风险因素梳理，开展了以桩号/里程为基准的管道内外部重点风险对齐和管道综合风险分析与评价。根据数据对齐和风险评价结果，制作11项重点业务管理看板，采取“挂图作战”一表式推进问题整改。以坪山—妈湾为例，通过内外检测杂散电流干扰、地质灾害、管道焊接/施工有关因素（管道底片）、管道第三方施工（机械损伤）等数据对齐（图 3），识别出该段管道高后果区较突出的风险为与焊接施工有关因素和杂散电流干扰因素。完成了高后果区范围高失效可能性的23处环焊缝缺陷修复，对杂散电流干扰进行了治理。针对处于高后果区的中等失效风险，制定三年分级治理策略，逐年推行风险降级。同时，根据对齐结果，加强高后果区重点风险的感知与预警，弥补人工巡检时效性和可靠性不足的问题。在高后果区中等失效可能的某阀室安装部署无人机机库，日常可进行以阀室为中心点的4条线路巡检，全面覆盖9.7 km的重点高后果区，常态化全天候开展16架次/天的巡检工作，对第三方施工作业、地质灾害等异常目标实时识别和预警。

图 3 数据对齐效果图

3 “天空地”一体化管理  提升风险感知能力

外部风险是管道企业面临的最大风险。为提升高后果区段第三方损坏风险主动感知和防控能力，公司探索“天空地”一体化管理。以西南成品油管道江津-永川段为试点，在江津-永川增设一套智能无人机机库、一套光纤振动预警主机，在第三方施工多发易发段增设全天候AI视频监控设备，利用DInSAR技术采集并对比分析管道中心线两侧各2.5 km范围卫星影像数据。利用天基系统（卫星影像）监测江津—永川管线及两侧2.5 km形变情况，提出需要重点关注的管段3处；利用空基系统（无人机）发现10处地表环境变化，经核实施工6处、构筑体新增3处、构筑体拆除1处；利用地基（AI视频+光纤预警）识别预警施工机械、人员21次，光纤振动预警信息191条，日均报警从4次降至1.25次。此外，完成高后果区段423套固定监控摄像头自动识别改造工作，具备识别特定施工机械、人员并推送预警信息的能力。

根据试点经验，公司总结形成了“风险管控技术矩阵表”，聚焦管道18类风险，编制“天空地防护巡一体化技术体系标准”，规定了各项技术应用的适用场景、技术要求和管理要求。

4  开展实用性技术研究  提升防范风险能力

重点突破天空地防护巡一体化感知识别精准度不高、实时响应不及时、无法联动等瓶颈，开展图像识别算法等研究，无人机对施工作业行为识别准确率已从80%提升至90%。开发光缆运维管理系统，打通与IMS系统、光缆运维系统、第三方视频监控、无人机巡检平台间的通道，实现与管道光缆预警的联动响应。精准定位隐患位置，与人工联动进行隐患闭环处置。

对地铁杂散电流干扰治理进行重点攻关，创新开发管道应力腐蚀、氢致开裂监检测技术，探明了管道在地铁杂散电流影响下管道可能发生的应力腐蚀、氢致开裂风险，建立了监检测技术和综合治理技术体系，将管道阴极保护有效性提升至100%。在地灾综合监测和判识方面创新开发“简单棒”等地灾监测技术，实现对滑坡、崩塌等7类15种危害因素的监测，努力做到见事早、行动快，以超前准备应对各种“意想不到”。

5  面临的问题和对策

（1）高后果区早期安装的固定摄像头不具备自动识别功能，存在“看得到”但“看不懂”或“看不准”的问题。对于路过或静止不动的施工机械发布无效报警信息的问题仍然比较突出。

（2）两轮内检测及内外检测数据对齐工作仍处在起步阶段，对于管道本体缺陷发展变化规律的分析还不够系统深入。

（3）目前仅在局部管段试点应用“天空地”一体化管理模式，其他管段仍未部署光纤震动预警等设备设施，主动感知预警管道外部干扰的技术手段仍然不足。

针对上述问题要采取以下措施。

一是继续深入开展高后果区视频监控基于人工智能的视觉技术分级预警研究应用，使用已采集和预处理的数据，构建用于图像识别、目标检测与跟踪等任务的机器学习模型，不断优化预警算法，提升精准识别施工作业行为的能力。

二是加快推进穿越城区段管道及Ⅲ级环境敏感型高后果区数据对齐。结合最新一轮的内外检测数据，优先开展以内检测环焊缝编号为基准的内检测数据对齐工作，及管体外部金属损失明显增加管段的内外检测数据对齐工作，保证重点管段率先实现“底数清、情况明、做到位、质量优”。

三是在穿越城区段管道较为集中的广州、深圳、中山、东莞等地区加快部署光纤震动预警等设备，积极推广“天空地”一体化管理模式，全力提升高后果区管道外部风险主动感知及预防预控能力。

作者简介：谢成，1980年生，高级工程师，现任华南公司管道部经理，辽宁石油化工大学自动化专业，长期从事成品油管道运行及安全保护管理。联系方式：13533075570，xiecheng@pipechina.com.cn。