焊接機(jī)器人、無(wú)人機(jī)巡檢、GIS地理信息系統(tǒng)和SCADA自動(dòng)化控制系統(tǒng)……日前，多項(xiàng)智能技術(shù)裝備在第八屆中國(guó)國(guó)際管道會(huì)議（CIPC）暨技術(shù)裝備與成果展上展出，油氣管網(wǎng)智能化技術(shù)覆蓋焊接、感知、監(jiān)控、巡檢、數(shù)據(jù)分析全鏈條。同期，由國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)研發(fā)的1422毫米超大口徑天然氣管道內(nèi)檢測(cè)裝備、大型天然氣管網(wǎng)仿真系統(tǒng)也首次亮相。
數(shù)字孿生、AI檢測(cè)、無(wú)人機(jī)巡檢等技術(shù)正在顛覆傳統(tǒng)管道運(yùn)營(yíng)模式，管道泄漏實(shí)時(shí)預(yù)警、定位精度突破米級(jí)、大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化輸送效率、全自動(dòng)焊接機(jī)器人等自動(dòng)化施工裝備，推動(dòng)建設(shè)效率大幅提升。從“鋼鐵巨龍”到“智慧脈絡(luò)”，新技術(shù)、新材料正在重塑油氣管網(wǎng)運(yùn)輸體系。
■■ 發(fā)展規(guī)模與數(shù)智化并進(jìn)
目前，我國(guó)主干油氣管網(wǎng)總里程超10萬(wàn)公里，輸氣能力從2020年2230億立方米增至目前的3940億立方米，增幅達(dá)76%。廣東、浙江、甘肅、福建、海南等省級(jí)管網(wǎng)已融入“全國(guó)一張網(wǎng)”，中俄東線、川氣東送二線等戰(zhàn)略性工程加速推進(jìn)，預(yù)計(jì)今年全國(guó)油氣管網(wǎng)規(guī)模將達(dá)21萬(wàn)公里左右。聯(lián)通東西、貫通南北的“全國(guó)一張網(wǎng)”正加速形成，油氣基礎(chǔ)設(shè)施“硬瓶頸”基本消除。
在油氣管網(wǎng)“里程數(shù)”不斷刷新的同時(shí)，數(shù)字化與智能化也不斷賦能管網(wǎng)發(fā)展，進(jìn)一步提升油氣供應(yīng)保障能力。
例如，此次展出的大型長(zhǎng)輸天然氣管網(wǎng)在線仿真系統(tǒng)破解了制約我國(guó)大型油氣管網(wǎng)的技術(shù)難題，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)管網(wǎng)仿真工業(yè)產(chǎn)品的空白，保障了能源數(shù)據(jù)安全與自主可控，為智能管網(wǎng)建設(shè)和能源轉(zhuǎn)型提供了核心技術(shù)支撐，已在3萬(wàn)公里天然氣管道上線運(yùn)行。
同時(shí)，國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)1422毫米超大口徑天然氣管道內(nèi)檢測(cè)裝備的成功研發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)在能源管道關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力獲得新突破，經(jīng)中試試驗(yàn)驗(yàn)證，可較好識(shí)別管道本體損傷及應(yīng)力狀態(tài)，為超大口徑管道的完整性管理提供技術(shù)保障。
■■ 不斷探索新模式
油氣管網(wǎng)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，低碳化、綠色化不斷培育能源管輸新業(yè)態(tài)，有序推動(dòng)管道輸氫、氨醇管道輸送等新業(yè)態(tài)發(fā)展，推動(dòng)油氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、培育新質(zhì)生產(chǎn)力成為行業(yè)趨勢(shì)。
當(dāng)下，油氣管網(wǎng)行業(yè)不斷拓展多介質(zhì)輸送體系。推動(dòng)氫能、CCUS、綠色甲醇等新型能源管輸技術(shù)研發(fā)，構(gòu)建“油、氣、氫、氨”多能互補(bǔ)的輸送網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，加快深海油氣勘探與海底管道建設(shè)，例如南海、東海區(qū)域的資源開(kāi)發(fā)，提升能源供應(yīng)多元化。
國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)科技部總經(jīng)理趙賞鑫表示，“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)加快調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)，不斷推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型，低碳轉(zhuǎn)型是打造管道行業(yè)增長(zhǎng)“第二曲線”的重大機(jī)遇。
據(jù)預(yù)測(cè)，2060年我國(guó)氫氣年需求量有望增至11億噸，CCUS潛力將達(dá)到10億噸，氫氣、二氧化碳、甲醇/液氨等多種介質(zhì)靈活儲(chǔ)運(yùn)將拓展管網(wǎng)邊界，為管網(wǎng)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，以戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)開(kāi)啟行業(yè)增長(zhǎng)“第二曲線”。
此外，行業(yè)和企業(yè)注重綠色技術(shù)研發(fā)，通過(guò)攻關(guān)管道新型材料與高效建設(shè)技術(shù)，引領(lǐng)管道工程技術(shù)重構(gòu)。同時(shí)，打造智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)，研發(fā)管道全工序智能施工系列技術(shù)裝備，創(chuàng)新引領(lǐng)管道“工程技術(shù)重構(gòu)”，帶動(dòng)管道建設(shè)能力實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
■■ 加速轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”
中國(guó)工程院院士黃維和表示，數(shù)智引領(lǐng)是推動(dòng)管道行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路，但當(dāng)前油氣管網(wǎng)數(shù)字化、智能化仍面臨挑戰(zhàn)。
“現(xiàn)階段來(lái)看，數(shù)據(jù)孤島與標(biāo)準(zhǔn)化不足。不同裝備、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議差異大，跨平臺(tái)數(shù)據(jù)整合困難，導(dǎo)致‘信息孤島’問(wèn)題長(zhǎng)期存在。同時(shí)，老舊管道系統(tǒng)改造需兼容新型數(shù)字化技術(shù)，但缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，增加了技術(shù)適配成本。”黃維和說(shuō)。
此外，智能化技術(shù)應(yīng)用深度有限。當(dāng)前，人工智能和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)在勘探開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)已有試點(diǎn)，但在管網(wǎng)運(yùn)維、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等場(chǎng)景的成熟應(yīng)用仍不足。智能傳感器、無(wú)人機(jī)巡檢等設(shè)備的覆蓋率不足，部分區(qū)域仍依賴人工操作，實(shí)時(shí)監(jiān)控能力受限。
黃維和表示，目前管道智能化還處在起步階段，數(shù)字體不完整、不連續(xù)，無(wú)法有效利用。數(shù)字孿生體建設(shè)也較為緩慢。同時(shí)，管網(wǎng)數(shù)字化涉及大量敏感數(shù)據(jù)，需應(yīng)對(duì)黑客攻擊、數(shù)據(jù)泄露等風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)有加密技術(shù)和防護(hù)體系仍需升級(jí)。
與會(huì)專家表示，油氣管網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型面臨技術(shù)、安全、管理、人才等多維度挑戰(zhàn)，需通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)化安全防護(hù)、優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)和深化產(chǎn)教融合等系統(tǒng)性措施逐步突破，加速實(shí)現(xiàn)從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
