硬核黑科技构筑防汛“数智堤坝”（图）
2024/8/12
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来源：[互联网]
[中国石油新闻中心2024-08-09]编者按：当前，我国正值“七下八上”防汛关键期，多地反复遭受强降雨冲击，防汛抗洪形势严峻复杂。中国石油坚决贯彻习近平总书记重要讲话精神和党中央的决策部署，在防汛抗洪一线，不仅有大量救援人员奋战的身影，还有许多硬核黑科技在发挥作用。
在这些防汛利器的加持下，防汛抗洪工作正逐步向科技化、智能化方向迈进，预测预报、抢险救灾的质效大大提升，为员工群众的生命财产安全提供了更加坚实保障，为企业的持续稳定发展奠定了坚实基础。
科技赋能精准防汛
安全环保院企业高级专家 赵永涛
今年，我国进入汛期后，极端天气气候事件频发，给各行各业带来了巨大的挑战。尤其是石油石化企业，所在地形地貌复杂。面对汛期可能产生的洪涝灾害，保障员工安全和生产经营的平稳运行成为关键。
在这场与自然的较量中，科技力量发挥着重要作用。它不仅极大地提升了防汛工作的效率和效果，而且在保障员工安全和维护生产经营稳定中提供了坚实支撑。中国石油在防汛工作中积极引入科技手段，构建了一套完善的预警和应急响应体系。通过实时监测技术和数据分析，各企业能够更早地识别风险，更快速地作出反应，从而有效降低灾害带来的损失。
管道系统是输送原材料和产品的重要通道。在洪水等极端天气条件下，管道容易受到冲蚀和损坏，造成严重的安全隐患和环境污染。传统的管道检测方法往往存在检测周期长、覆盖面不足、检测结果滞后等问题，难以应对汛期的突发状况。应用光纤检测技术后，通过在管道表面布设光纤传感器，工作人员能够实时监测管道的应力、温度、腐蚀等参数，获取精准的管道状态信息。在汛期，光纤检测技术的优势尤为突出，借助其高灵敏度和实时监测能力，工作人员能够及时发现管道冲蚀、变形等问题，避免事故的发生。例如，在洪水冲刷管道外部时，光纤传感器可以检测到管道表面应力的变化，迅速发出预警。工作人员可以及时采取加固或疏散等应急措施，保障员工和设备设施安全。
大型储罐是石油企业的重要设备，用于储存大量的石油和化工产品。在汛期，积水易对罐体形状和基础造成影响，可能导致储罐沉降、倾斜，甚至出现罐体破裂等情况，造成泄漏和火灾等严重事故。在线观测技术利用应变传感器和数据采集系统，对储罐的沉降、倾斜和变形进行实时监测。特别是在洪水来临时，在线观测系统能够提供实时的储罐状态数据，帮助企业迅速判断风险并采取应对措施。例如，企业通过在储罐周边布设传感器，实时监测储罐的沉降速率和倾斜角度。一旦出现异常变化，系统会自动发出预警，提示工作人员立即检查储罐基础，并根据具体情况采取加固、排水或停产等措施，确保储罐和员工的安全。
雷击着火不可忽视。国内外学者针对这个方面开展了大量的研究，形成了一系列成果。但是，从油气起火机理可知，只要切断可燃物、助燃物及点火源三者之任一条件，就可避免储罐着火事故的发生。大型储罐密封结构是雷雨天气下最易起火的。据不完全统计，每年因密封失效引起的储罐着火事故占储罐事故的98%左右。传统的囊式密封和机械密封在面对雷暴天气时表现不佳。安全环保技术研究院自主开发的活塞型密封技术，能够解决一、二次密封环形区域可燃气体浓度问题，避免了大型储罐一、二次密封油气浓度达到爆炸区间的情况发生，从火灾机理上消除了可燃物的存在，实现环形区域的本质安全，确保储罐在雷暴天气下安全运行。
面对气候变化带来的极端天气，石油石化行业应积极与气象部门合作开发气象信息平台，提供精准的预报和及时预警，提升预警能力；进一步加强应急物资中心库和专业抢险队伍建设，加大隐患排查的力度，加强重点区域的监测和加固。此外，定期培训、开展应急演练、建立值班值守制度，都是提升防汛能力的手段。
当前，石油石化企业在科技创新成果的加持下，展现出更强的适应性和韧性，在保障国家能源安全、推动经济社会发展中作出了新的更大贡献。
空天地一体化 防灾减灾技术
研发企业 管道局
作用及效果
●高精度InSAR卫星遥感技术观测灾害区地表形变
●无人机航拍建立灾害点三维实景模型
●极低频电磁精探技术查明管道分布位置
●微动探测技术给大地“做CT”，精准诊断管道“病因”
企业动态
“天眼”探测让防汛“耳聪目明”
8月5日傍晚，正在陕西抢险的管道局设计院工程师惠明强回到驻地后，立即把白天在管道受灾点拍摄的照片传回管道局设计院总部。技术人员根据现场照片进行技术处理，高效生成灾害点的三维图，帮助现场制定抢险方案。
近期，管道局设计院派遣了3个应急抢险团队，分别前往广东、江西、陕西，全力保障当地油气管道的安全输送。团队采用自主研发的空天地一体化防灾减灾技术，快速勘测管道灾害点，为抢险工作提供精准的数据支持。
“空天地一体化防灾减灾技术中，高精度InSAR卫星遥感技术可识别出地表的细微变化，误差可控制在毫米级。”管道局设计院勘察与地下储库工程事业部岩土设计室负责人孟建说。
此外，无人机航拍建立的灾害点三维实景模型，能在24小时内完成灾害点数据收集，为后续管道本体结构应力分析、现场应急防治措施的实施奠定了坚实的基础。极低频电磁精探技术的探测深度可达20米，与常规探地雷达相比，探测深度延伸了一倍。微动探测技术通过分析被探测对象与周边环境的物质差异性，能快速识别溶洞、地下暗穴、采空区，精准诊断管道“病因”，并据此制定动态的设计处置方案。
6月26日晚，陕西延安吴起县突遭极端强降水侵袭，多处管道受损。得知消息后，管道局设计院立即组织一支由17名各领域技术骨干组成的抢险队伍，携带各类专业设备奔赴现场。复杂多变的地理环境、恶劣的抢险条件以及深埋地下的管道，给应急抢险和后续治理带来极大的挑战。但管道局设计院凭借空天地一体化防灾减灾技术，对灾情进行了全面勘测与评估，结合地质灾害成因，构建了精准的一体化模型，快速制定了抢险方案，确保防汛抗灾各项工作的有序高效推进。（记者 徐义泽 特约记者 周凤珊）
北斗智能防汛预警系统
研发企业 东方物探
作用及效果
●太阳能供电设备自主采集关键的气象、水文和河道信息
●红、橙、黄、绿四级预警机制确保预警信息全覆盖
●网络摄像头、水尺基站等监控设备对水流量数据进行实时监控和预警
企业动态
“科技盾牌”护航野外作业安全
7月下旬，新疆塔里木盆地进入主汛期，东方物探公司的叶探三维项目在此期间启动了年度规模最大的三维地震勘探作业。面对潜在的强降雨和融雪引发的洪水威胁，公司自主研发的北斗智能防汛预警系统，为项目安全运行筑起了一道坚实的防线。
该系统创新采用“5+2”工作模式，依托北斗短报文技术和LoRa低功耗物联网技术，突破了传统通信的限制，实现了独立监测。系统中，采用太阳能供电的设备能够自主采集关键的气象、水文和河道信息，并通过红、橙、黄、绿四级预警机制，确保预警信息全覆盖。
前期，在新疆阿图什市北部的乌恰二维项目中，北斗智能防汛预警系统已取得显著成效。该项目所在地区地形复杂、海拔跨度大、通信条件有限。系统通过架设的网络摄像头、水尺基站等监控设备，结合地方天气信息，实现了对水流量数据的实时监控和预警，有效保障了数据的准确性和上报的时效性。
地震队负责人李冲对系统的实际应用效果给予了高度评价：“北斗智能防汛预警系统极大地提升了我们在复杂气象条件下作业的安全管理能力，使我们能够迅速应对各种突发情况，保障了人员和设备的安全。”
“我们的系统设计考虑了野外作业的各种不确定性，确保即便在最偏远的地区，也能保持通信的连续性和预警的及时性。”研发团队成员黄磊介绍。
此外，在信号覆盖良好的区域，北斗智能防汛预警系统还能充分利用4G网络，结合视频监控和天气预报，实现水位的实时监测和紧急呼救功能，为野外作业提供全天候、自动化的监控保障。目前，东方物探部分探区完成了可视化监控系统的布设，标志着东方物探公司在智能化防汛领域迈出了坚实的一步。（特约记者 赵楠）
防汛应急指挥平台
研发企业 辽河油田
作用及效果
●全链条信息归集化共享，全面推动防汛应急资源的线上共享
●提取各条河流流域的降雨量和水情数据，并将数据实时转化为直观的图表
●为防汛管理减负，管理人员在线上科学统筹、联合调度
企业动态
“数字大脑”高效助力科学决策
8月5日清晨，辽河油田的防汛应急指挥管理人员依托防汛应急指挥平台提供的数据，高效地组织并调度了防汛工作。
今年入汛以来，根据防汛应急指挥平台实时更新的水情信息，辽河油田铺设了长达1.5万余米的围油栏，并调派了海上应急救援中心的6艘救援船及10名专业操控手，驻守在辽河与绕阳河区域。同时，在重点受灾区域部署了39支专业抢险队伍，并动用13架无人机进行不间断的巡堤查险工作，以确保生产安全、人员安全及环境安全。
“防汛应急指挥平台在汛期发挥了重要作用，让我们预警感知更敏锐、决策过程更科学。”辽河油田生产运行部常务副主任、安全总监孙炜介绍。
目前，辽河油田已完成防汛工作的全链条信息归集化共享，全面推动了防汛应急资源的线上共享，使管理人员能够在线上科学统筹、联合调度。
辽河油田还积极与当地水文、气象部门合作，共同预测汛期趋势，并实时共享相关信息。该平台能迅速提取到各条河流流域的降雨量和水情数据，并将数据实时转化为直观的图表。所属单位通过该平台实时观测上游来水、水库泄洪及潮汐变化情况，结合流量水位曲线图，预判上游来水后对生产区域可能产生的影响。
“最大的优势在于其前瞻性，我们的预警感知能力要比以前强很多。”沈阳采油厂生产运行部主任陈洪波表示，采油厂能够通过平台提前掌握易内涝区域的涉水、积水情况，采取提前部署排涝泵等防汛措施，从而有效降低灾害风险。
防汛应急指挥平台还实现了为防汛管理减负。往年汛期需处理的累计千余张水文水库防汛报表、省市预警预测预报等材料，现在不再需要各级防汛管理人员收发，使他们能够将更多的精力投入到防汛管理和决策中。（记者 隋泠泉 通讯员 刘彦锴）
雨污分流创新管理法
研发企业 广西石化
作用及效果
●“手提式水泥塞”阻止装置围堰机泵区域内的雨水通过地漏进入污水系统
●“地漏防雨罩”阻止雨水通过装置区域内的地漏进入污水系统。
●“污水井围堰”确保地面雨水不进入污水系统
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“智慧火花”碰撞出污水处理妙招
连日来，面对持续性强降雨带来的严峻防汛形势，广西石化公司使用雨污分流创新管理法，有效降低了汛期污水处理成本，提升了精益化管理水平。
该方法由广西石化炼油三部自主研发，通过设计应用“手提式水泥塞”“地漏防雨罩”“污水井围堰”，阻止装置内的雨水进入污水系统，实现装置内雨污分流。
其中，“手提式水泥塞”用于阻止装置围堰机泵区域内的雨水通过地漏进入污水系统。装置正常生产时，水泥塞会堵塞围堰内的地漏；一旦强降雨来临，装置有泄漏等异常情况时，工作人员即可拔出水泥塞，让污油通过地漏进入含油污水系统。
“地漏防雨罩”用于阻止雨水通过装置区域内的地漏进入污水系统。炼油三部工程师王东峰介绍：“这是现场的小发明。装置原来的塑料防雨罩容易风化破损，需要经常替换，不仅费用高，还有安全隐患。”通过现场比对大小，炼油三部操作人员自制圆形铁皮盖式“地漏防雨罩”，经济实用、精巧整洁，在实现装置内雨污分流的同时，有效消除了现场动火作业时火花溅入的隐患。
“污水井围堰”可以确保地面雨水不进入污水系统。暴雨期间，地面积水后，雨水容易进入污水池。炼油三部操作人员设计的“污水井围堰”，加大了污水井盖与地面之间的间距，防止雨水通过污水井盖进入污水系统。同时，在“污水井围堰”内装填沙子封盖，有效防止污水系统散发异味。
目前，雨污分流创新管理法已在广西石化各部门各装置推广应用，大幅降低了污水厂污水处理负荷。（记者 李芳 通讯员 刘莉）
加油机过滤器防爆清洗组件
研发企业 湖南销售
作用及效果
●缩短传统清洗工作的时间，提高工作效率
●减少“跑冒滴漏”，降低对环境的污染
●对油品再利用，降低油品损耗
企业动态
“专利神器”保障油品质量安全
入汛以来，湖南遭遇了多轮强降雨，导致湖南销售公司的部分站点受灾较为严重，特别是部分加油机出现了浸水情况。岳阳分公司依托“黄静露企业技能专家创新工作室”研发的“加油机过滤器防爆清洗组件”，解决了在洪涝灾害中加油机过滤网清洗困难的问题，保障了油品质量安全。
根据国家法律法规及公司相关制度要求，加油站必须定期对加油机过滤网进行清洗。然而，岳阳分公司过去在清洗加油机时，缺乏专业的设备和技术支持，需要花费大量时间。而且，清洗过程中因油气聚集等原因，会面临油品损耗等风险。
为改变这一现状，2023年，“黄静露企业技能专家创新工作室”根据工作实际，自主研发“加油机过滤器防爆清洗组件”。组件由接油器、波纹通油管、拆装防爆工具、清洗盆和清洗工具组成，于今年4月23日获得国家知识产权局颁发的实用新型专利证书。
“加油机过滤器防爆清洗组件”采用了全封闭接漏设计，彻底解决了过滤网清洗过程中油品“跑冒滴漏”的问题，大大降低了对环境的污染，也简化了员工后续清洗善后的工作流程。值得一提的是，该组件通过收集器回灌的方式，在清洗过程中有效回收油品，实现了油品的再利用，进一步降低了油品损耗。
自该组件投入使用以来，清洗单台过滤网的作业时间从原来的20分钟缩短到6分钟，显著提升了工作效率。这一创新成果不仅为岳阳分公司解决了实际难题，也为整个行业的安全生产和节能减排提供了宝贵的经验。（记者 朱佑玲 通讯员 冯成）