這是中油國際管道公司應(yīng)用數(shù)字化系統(tǒng)開展日常管道調(diào)控的一幕。中油國際管道公司在建設(shè)運(yùn)行之初就植入了數(shù)字化基因，數(shù)字化手段被廣泛應(yīng)用于管道調(diào)控運(yùn)行、管道完整性管理、設(shè)備管理等各類場景中，在提高運(yùn)行效率的同時，保障了管道安全穩(wěn)定運(yùn)行。
數(shù)字化助力跨國管道高效運(yùn)行
經(jīng)核實(shí)，本次異常情況系某上游氣源供氣量出現(xiàn)波動，恢復(fù)時間尚不確定。確認(rèn)原因后，楊群立即在調(diào)控中心工作群發(fā)布信息，并向公司領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門匯報。調(diào)控中心副主任龍立明立即組織工程師進(jìn)行仿真測算，在線仿真系統(tǒng)實(shí)時抓取SCADA數(shù)據(jù)，計算出不同氣源恢復(fù)時間下的中亞天然氣管道全線機(jī)組運(yùn)行方案。
“烏茲別克斯坦GCS站壓縮機(jī)組停運(yùn)，WKC3站調(diào)低出站壓力運(yùn)行。請GCS站與上游保持密切聯(lián)系，待上游恢復(fù)后同步開機(jī)運(yùn)行。請調(diào)度員將相關(guān)信息告知哈薩克斯坦阿拉木圖調(diào)控中心。請CS1站關(guān)注上游壓力變化，哈國段注意保持向國內(nèi)平穩(wěn)供氣。”龍立明根據(jù)計算結(jié)果發(fā)出調(diào)控指令。指令很快傳遞到烏、哈兩個調(diào)控中心，相關(guān)站場立即開始調(diào)整機(jī)組運(yùn)行工況。整個跨國調(diào)控過程如行云流水，在10分鐘內(nèi)迅速完成。
中油國際管道公司運(yùn)營著中亞天然氣管道ABC線、哈國南線天然氣管道、中哈原油管道、哈國西北原油管道、中緬油氣管道等管道網(wǎng)絡(luò)，管道跨越烏、哈、緬、中4國。各條管道分別由所屬合資公司運(yùn)營，跨國調(diào)控涉及上下游等多個相關(guān)方，調(diào)控運(yùn)行難度大。
從設(shè)計建造階段開始，公司所轄各油氣管道就陸續(xù)應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)、管道生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PPS）、在線仿真系統(tǒng)等信息管理系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合4國多方協(xié)調(diào)機(jī)制，創(chuàng)新構(gòu)建起跨多國的管道調(diào)控系統(tǒng)，高效應(yīng)對各項(xiàng)異常工況。經(jīng)過多年升級完善，管道調(diào)控系統(tǒng)已滿足日常油氣管道運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、運(yùn)銷計量、調(diào)度運(yùn)行、優(yōu)化運(yùn)行分析、能耗分析等多項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)了管道生產(chǎn)全過程的信息化管理。
“SCADA系統(tǒng)對公司各油氣管道的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行秒級監(jiān)控和存儲，PPS系統(tǒng)記錄了各油氣管道的輸量、自耗氣量、外電消耗量等各種參數(shù)。我們持續(xù)對這些管道運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)、關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行參數(shù)開展分析，優(yōu)化全線壓縮機(jī)組開機(jī)運(yùn)行方案，及時調(diào)整運(yùn)行工藝，從而降低全線管輸能耗。”調(diào)控中心工程師董楠介紹說。
近年來，中油國際管道公司在利用數(shù)字化手段優(yōu)化運(yùn)行方面積累了大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。以中亞天然氣管道為例，得益于調(diào)控中心各數(shù)字化信息系統(tǒng)的使用，2023年能耗同比降低5%以上，節(jié)能降耗成效顯著，為國家天然氣供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定作出積極貢獻(xiàn)。
數(shù)字化技術(shù)破解管道管理難題
中油國際管道公司運(yùn)營管理的管道總里程超1.1萬公里，沿線經(jīng)中亞荒漠、河流，緬甸海島、山地等復(fù)雜地形，第三方破壞、內(nèi)外腐蝕、地質(zhì)災(zāi)害等風(fēng)險管控難度大，給管道本體安全和設(shè)備安全帶來極大考驗(yàn)。
數(shù)字化技術(shù)是應(yīng)對復(fù)雜管理難題的有效手段。該公司管道管理部副主任郝振東介紹說：“數(shù)字化技術(shù)可提高管道安全監(jiān)測、事前預(yù)警和智能化管控的準(zhǔn)確性和可靠性，大大提高管道系統(tǒng)的安全性。此外，管道在建設(shè)運(yùn)營過程中積累了包括檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)、維護(hù)修理記錄和環(huán)境數(shù)據(jù)等在內(nèi)的大量數(shù)據(jù)資產(chǎn)，它們也需要通過數(shù)字化手段深入挖掘。”
2016年，中油國際管道公司開發(fā)應(yīng)用了管道完整性管理信息系統(tǒng)（PIS）一期，實(shí)現(xiàn)了腐蝕防護(hù)、本體管理、維修維護(hù)、風(fēng)險評價等八大功能、120個功能點(diǎn)，建設(shè)了地理信息（GIS）子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對管道完整性管理的信息化支撐。
隨后，中油國際管道公司持續(xù)推進(jìn)PIS系統(tǒng)功能完善和數(shù)據(jù)庫建設(shè)。2022年，完成了二期系統(tǒng)升級，功能模塊達(dá)到20個，可實(shí)現(xiàn)372個功能點(diǎn)，完成了9批共6604公里管道數(shù)據(jù)的處理入庫。這一系統(tǒng)在合資公司應(yīng)用后，成為管道完整性管理的業(yè)務(wù)平臺、管理平臺、數(shù)據(jù)分析平臺，大大提升了管道完整性管理的效率。
郝振東表示：“有了PIS系統(tǒng)、多元智能感知終端和這些數(shù)據(jù)積累，我們能夠在管道同一點(diǎn)位上，集成各類檢測數(shù)據(jù)、地形地貌信息、管道特征參數(shù)等多維空間數(shù)據(jù)。這樣就能進(jìn)一步分析管道各類缺陷的形成原因，及時采取預(yù)防性措施，防止管道缺陷惡化，避免管體泄漏等事故發(fā)生。”
信息化手段全面掌控設(shè)備運(yùn)營
設(shè)備管理是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。中油國際管道公司有大量站場、泵站，在役壓縮機(jī)組、泵機(jī)組、發(fā)電機(jī)組等大型設(shè)備數(shù)百臺套。設(shè)備管理工作涉及日常操作、不同級別維護(hù)保養(yǎng)、故障維修、備件耗材管理等，占據(jù)了基層站場工程師的一大部分精力。而通過在管道運(yùn)營過程中應(yīng)用企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（EAM）等信息化手段，設(shè)備管理的效率大幅提升。
以中哈天然氣管道合資公司為例，EAM可實(shí)現(xiàn)設(shè)備、庫存、工單、維檢修計劃等各項(xiàng)管理功能。自2016年應(yīng)用至今，已上載各類大小設(shè)備、儀器記錄近5萬項(xiàng)，工單記錄9萬余條。EAM的應(yīng)用顯著縮短了設(shè)備管理維護(hù)工作時間，維修服務(wù)效率提高23%。
針對管道核心動力設(shè)備壓縮機(jī)組和泵機(jī)組的管理，中油國際管道公司在生產(chǎn)調(diào)度綜合分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新開發(fā)出壓縮機(jī)組和泵機(jī)組全過程健康管理方法。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)時判斷機(jī)組運(yùn)行情況，跟蹤機(jī)組歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及節(jié)能監(jiān)測數(shù)據(jù)開展健康診斷，及時發(fā)現(xiàn)隱患故障。這一方法應(yīng)用后，所轄壓縮機(jī)組平均無故障時間提高2倍，能耗顯著降低。
“在我們的生產(chǎn)調(diào)度綜合分析系統(tǒng)上，壓縮機(jī)組和泵機(jī)組狀態(tài)參數(shù)和運(yùn)行管理各類數(shù)據(jù)一目了然。據(jù)此可實(shí)現(xiàn)從運(yùn)行監(jiān)控、指標(biāo)實(shí)時計算、性能曲線校正到故障診斷的全過程健康管理。”該公司技術(shù)支持中心副主任楊放介紹說，“下一步，我們還將開發(fā)遠(yuǎn)程診斷功能模塊，對壓縮機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、流量計、閥門等關(guān)鍵設(shè)備開展遠(yuǎn)程診斷，進(jìn)一步提高維保效率。”
