一、实施背

根据国家发改委2018年天然气运行简况显示，截止2018年底，我国长输管道总里程累计达到13.6万千米，其中天然气管道约7.9万千米，原油管道约2.9万千米，成品油管道约2.8万千米。我国在推进油气长输管道工程建设的同时，重点发力于天然气管网互联互通工程建设，着力落实国家对天然气产供储销体系建设工作的要求。到2025年国内油气长输管道总里程将达到24×104 km，基本形成连通海外、覆盖全国、横跨东西、纵贯南北、主干互联、区域管网紧密跟进的油气骨干管网布局

随着油气管道系统的不断发展和壮大，安全问题与环保问题也受到重视。根据国家新《安全生产法》和《环境保护法》，全面强化了管道企业安全生产主体责任，倍增式规模发展对油气管网本质安全和运营效率提出了更高的要求。随着智能化大潮的来临，物联网、人工智能、云计算、大数据等新兴技术迅猛发展，在智慧油田等领域得到应用，极大推动了传统产业向智能化的转型升级，尤其为管道行业的智能化技术应用起到了示范效应

目前来看，新建管道项目普遍做到了遥测、遥控、实现了自动化，得到了大量的实时运行数据，但与之相配套的软件却发展缓慢，如何科学分析、处理、应用获取到的大量的实时数据，对管网进行诊断、优化和决策仍然是个大问题

随着陕西省天然气股份有限公司业务不断发展壮大，运营管网规模不断扩大，管网运行工况日趋复杂，对陕西省境内天然气管道进行调研后发现，管道安全运行存在以下问题

（一）用户众多、责任重大，涵盖了陕西省所有城市的门站、钢管厂、加气站、炼化厂、石化厂等众多不同用户用气，一旦管道发生泄漏，直接影响非常巨大

（二）缺乏泄漏检测系统：总里程3000多公里的管道，目前仍然依靠人工巡线和技术人员的经验判断管道是否异常，这种检测方法效率低，可靠性差

（三）泄漏检测系统建设难度大：靖西一线、二线、三线以及其他几条管线在某些场站相互连通，这就使得管网系统呈“五纵两横一环”的形态，增大了整个管网增加泄漏检测系统的难度

基于以上问题，陕西省天然气股份有限公司与西安石油大学合作，通过理论研究、实验和现场应用证明，将泄漏检测系统应用在了陕西省天然气股份有限公司所辖范围内咸阳至宝鸡段天然气管道系统（咸宝线）上，实现了在线精细仿真与泄漏检测功能，为天然气管道安全稳定运行提供了切实可靠的保障

二、内涵和主要做

本项目针对管道泄漏检测技术存在的问题和瓶颈，旨在突破分段泄漏检测和天然气管网泄漏检测的难题，针对大型复杂油气管道系统及量测数据分布特点，结合目前国际上最前沿的相关研究理论、模型和项目主持人的前期科研成果，进行关键技术研究，探索油气管道动态模型泄漏检测的新理论和模型，提出基于动态模型的油气管网压力分布相关性分析泄漏检测方法，并结合实验室和示范工程泄漏实验进行测试和验证，建立新的管网动态模型泄漏检测理论和方法体系，该方法通过仿真与实测管网系统压力分布的偏差来判定管道系统是否存在泄漏并锁定泄漏位置，实现大型复杂油气管道系统的泄漏报警和定位，开发具有自主知识产权的相关技术和软件（PNSTM4.0管网仿真软件和PIPELEAKTM4.0泄漏检测系统），并建立示范工程。该项目被陕西省科技厅列为2016年度陕西省科技统筹创新工程（2016KTZDGY07-05），并获政府资金补贴

项目主要内容包括以下几个方面：1.进行理论研究，建立完整的理论体系；2.根据理论研究结果进行系统开发；3.对开发的技术成果进行验证；4.验证后正式实施在管道系统上

在实施过程中，首先对管道及沿线站场进行相应的调研，打通数据接口保障数据的稳定性后，进行了详细的泄漏检测方案设计，将泄漏检测系统安装在服务器上后，进行相应的调试与测试保证系统的平稳运行。同时，对现场使用此项系统的工作人员进行了培训，保证了后续泄漏检测系统的安全运行

三、实施效

此项技术成果在咸宝线天然气管道上取得了较好的在线仿真与泄漏检测效果，仿真误差达到了2%以下，可实现全天候连续泄漏监测和定位，一旦发生泄漏，能够及时发现和准确定位

这是在陕西省内的长输天然气管道系统上第一次成功实施和应用泄漏检测系统，不仅能实现泄漏定位和报警，还能识别管道系统的异常流动、测量错误等，为陕西省天然气长输管道智能化、智慧化走出了关键一步

泄漏检测系统在天然气长输管道上的应用，可以准确地仿真管线实时运行压力、流量、管线系统管存，为管线系统的调度运行工作做出指导，提高管道系统使用效率；可以及时、准确地发现天然气管道泄漏、确定泄漏位置和泄漏量，以减少天然气泄漏带来的直接经济损失，减少天然气泄漏诱发的二次经济损失；可以降低技术服务费用、提高服务质量，具有巨大的经济效益

四、可推广应用范

油气管道已遍布全球五大洲，管道是石油与天然气生产和应用的主导运输方式。我国近年来油气管道建设迅猛发展，到2025年国内油气长输管道总里程预计将达到24×104 km。随着现代化的进程，油气管道日益大型化和复杂化，而且国内由于设计、施工规范以及第三方人为破坏等因素，油气管线无时无刻不承受着泄漏的风险，大型化的管网系统一旦出现泄漏等故障，后果将不堪设想

而PNSTM4.0管网仿真软件和PIPELEAKTM4.0泄漏检测系统不仅在陕西省内的天然气管道上得到了应用，更是在国内外多条油气管线上取得了良好的应用效果。因此基于管网在线仿真的油气管道泄漏检测技术对我国油气管网系统的蓬勃发展和安全优化运行影响巨大，具有很强的推广应用价值和产业化前景

综上所述，泄漏检测系统在咸阳至宝鸡段天然气长输管道上的成功应用，具有显著的社会效益与经济效益，推广价值巨大