中油国际管道公司油气管道数字化运营纪实

  数字技术赋能跨国管道运营
  [中国石油报2024-07-09]7月5日，位于中油国际管道公司北京总部调控中心的电脑监控画面上，各条油气管道运行数据在数据采集与监控系统（SCADA）上实时跳动。突然，中亚天然气管道上游某气源供气流量瞬时降低并报警。值班调度员杨群发现异常后，迅速与位于乌兹别克斯坦的布哈拉调控中心联系并确认情况。
  这是中油国际管道公司应用数字化系统开展日常管道调控的一幕。中油国际管道公司在建设运行之初就植入了数字化基因，数字化手段被广泛应用于管道调控运行、管道完整性管理、设备管理等各类场景中，在提高运行效率的同时，保障了管道安全稳定运行。
  数字化助力跨国管道高效运行
  经核实，本次异常情况系某上游气源供气量出现波动，恢复时间尚不确定。确认原因后，杨群立即在调控中心工作群发布信息，并向公司领导和相关部门汇报。调控中心副主任龙立明立即组织工程师进行仿真测算，在线仿真系统实时抓取SCADA数据，计算出不同气源恢复时间下的中亚天然气管道全线机组运行方案。
  “乌兹别克斯坦GCS站压缩机组停运，WKC3站调低出站压力运行。请GCS站与上游保持密切联系，待上游恢复后同步开机运行。请调度员将相关信息告知哈萨克斯坦阿拉木图调控中心。请CS1站关注上游压力变化，哈国段注意保持向国内平稳供气。”龙立明根据计算结果发出调控指令。指令很快传递到乌、哈两个调控中心，相关站场立即开始调整机组运行工况。整个跨国调控过程如行云流水，在10分钟内迅速完成。
  中油国际管道公司运营着中亚天然气管道ABC线、哈国南线天然气管道、中哈原油管道、哈国西北原油管道、中缅油气管道等管道网络，管道跨越乌、哈、缅、中4国。各条管道分别由所属合资公司运营，跨国调控涉及上下游等多个相关方，调控运行难度大。
  从设计建造阶段开始，公司所辖各油气管道就陆续应用了SCADA系统、管道生产管理系统（PPS）、在线仿真系统等信息管理系统。在此基础上，结合4国多方协调机制，创新构建起跨多国的管道调控系统，高效应对各项异常工况。经过多年升级完善，管道调控系统已满足日常油气管道运行数据采集、运销计量、调度运行、优化运行分析、能耗分析等多项功能，实现了管道生产全过程的信息化管理。
  “SCADA系统对公司各油气管道的生产运行数据进行秒级监控和存储，PPS系统记录了各油气管道的输量、自耗气量、外电消耗量等各种参数。我们持续对这些管道运行历史数据、关键设备运行参数开展分析，优化全线压缩机组开机运行方案，及时调整运行工艺，从而降低全线管输能耗。”调控中心工程师董楠介绍说。
  近年来，中油国际管道公司在利用数字化手段优化运行方面积累了大量运行经验。以中亚天然气管道为例，得益于调控中心各数字化信息系统的使用，2023年能耗同比降低5%以上，节能降耗成效显著，为国家天然气供应链的安全稳定作出积极贡献。
  数字化技术破解管道管理难题
  中油国际管道公司运营管理的管道总里程超1.1万公里，沿线经中亚荒漠、河流，缅甸海岛、山地等复杂地形，第三方破坏、内外腐蚀、地质灾害等风险管控难度大，给管道本体安全和设备安全带来极大考验。
  数字化技术是应对复杂管理难题的有效手段。该公司管道管理部副主任郝振东介绍说：“数字化技术可提高管道安全监测、事前预警和智能化管控的准确性和可靠性，大大提高管道系统的安全性。此外，管道在建设运营过程中积累了包括检测监测数据、维护修理记录和环境数据等在内的大量数据资产，它们也需要通过数字化手段深入挖掘。”
  2016年，中油国际管道公司开发应用了管道完整性管理信息系统（PIS）一期，实现了腐蚀防护、本体管理、维修维护、风险评价等八大功能、120个功能点，建设了地理信息（GIS）子系统，实现对管道完整性管理的信息化支撑。
  随后，中油国际管道公司持续推进PIS系统功能完善和数据库建设。2022年，完成了二期系统升级，功能模块达到20个，可实现372个功能点，完成了9批共6604公里管道数据的处理入库。这一系统在合资公司应用后，成为管道完整性管理的业务平台、管理平台、数据分析平台，大大提升了管道完整性管理的效率。
  郝振东表示：“有了PIS系统、多元智能感知终端和这些数据积累，我们能够在管道同一点位上，集成各类检测数据、地形地貌信息、管道特征参数等多维空间数据。这样就能进一步分析管道各类缺陷的形成原因，及时采取预防性措施，防止管道缺陷恶化，避免管体泄漏等事故发生。”
  信息化手段全面掌控设备运营
  设备管理是一项基础工作。中油国际管道公司有大量站场、泵站，在役压缩机组、泵机组、发电机组等大型设备数百台套。设备管理工作涉及日常操作、不同级别维护保养、故障维修、备件耗材管理等，占据了基层站场工程师的一大部分精力。而通过在管道运营过程中应用企业资产管理系统（EAM）等信息化手段，设备管理的效率大幅提升。
  以中哈天然气管道合资公司为例，EAM可实现设备、库存、工单、维检修计划等各项管理功能。自2016年应用至今，已上载各类大小设备、仪器记录近5万项，工单记录9万余条。EAM的应用显著缩短了设备管理维护工作时间，维修服务效率提高23%。
  针对管道核心动力设备压缩机组和泵机组的管理，中油国际管道公司在生产调度综合分析系统的基础上，创新开发出压缩机组和泵机组全过程健康管理方法。采用大数据技术，实时判断机组运行情况，跟踪机组历史运行数据及节能监测数据开展健康诊断，及时发现隐患故障。这一方法应用后，所辖压缩机组平均无故障时间提高2倍，能耗显著降低。
  “在我们的生产调度综合分析系统上，压缩机组和泵机组状态参数和运行管理各类数据一目了然。据此可实现从运行监控、指标实时计算、性能曲线校正到故障诊断的全过程健康管理。”该公司技术支持中心副主任杨放介绍说，“下一步，我们还将开发远程诊断功能模块，对压缩机组、发电机组、流量计、阀门等关键设备开展远程诊断，进一步提高维保效率。”