本期瀚海Inno-Friday推荐关于油气管道本体数字化技术解决方案项目，该项目与中国地质大学、西南石油大学、武汉理工大学、昆仑银行、宁波通商银行以非接触式磁应力检测技术为核心，以事故率降低的结果为导向，开发了基于风险的油气管道综合检测、计划维修与完整性评价的系统解决方案。该解决方案的全面应用，将实现石油、天然气管道运维由事后响应、抢险抢修到事前预警、计划维修的颠覆性变革；实现油气管道事故率的大幅度降低，同时开发了以厘米级精度为基础的油气管道本体数字化的技术解决方案。

市场背景 ★

全国拥有17万公里的长输管线、25个油田65万口油气水井、油田内部管道不低于70万公里，每年检测修复、隐患治理排查、换管、新技术应用不低于500亿元。随着油、气管网数字化、安全生产政策要求和管道完整性管理及具体实施要求市场在2023年到2035年迎来市场高速增长期。 

核心技术  ★

非接触式磁应力技术（PMT）是管道本体数字化的核心

1  油气管道本体数字化的重点

提供基于有效探测技术的管道数字化的动态解决方案，从根本上解决管道路由精度由米级达到厘米级，管道本体数据采集，管道本体缺陷全面分析、管道事故率大幅降低问题，并且可实现全网管道本体数字化。

2  管道数字化实践应用中的总结

1、管道精准测绘是管道数字化的基础，标准为达到厘米级的精度。

2、高精度的测绘管道的附属设施相关数据才有集合的基础。

3、重中之重：管道本体数据采集、管道缺陷的分析以及相关数据必须有精准的标定。

4、实现了管道完整性管理过程中管道本体数据无法采集与整合的缺陷，完成管道完整性管理由宏观预测到精准操作的颠覆性变革。陷的分析以及相关数据必须有精准的标定。

3  技术原理

当铁磁性构件受到外部载荷作用时，受地球磁场激励，在应力和变形集中区域会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，磁畴组织的重新取向会导致构件内部产生新的磁状态。金属构件表面的这种磁状态记忆了微观缺陷或应力集中的位置，即所谓的金属磁记忆效应(Metal magnetic memoryeffect)。

通过在地面沿管道上方检测和记录这些磁场数据，对缺陷处管道的应力状况进行分析计算，根据管道局部应力级别的相应变化来评估缺陷，得出缺陷处应力水平、危险程度、维修等级。

4  非接触式磁应力技术的特征

1、数据采集及分析的颠覆，管道本体数据采集由无法采集及分析，到接触式部分采集、部分缺陷分析到非触式全面采集，缺陷全面分析的颠覆性变革。

2、使油气管道的检测、运维、管理，由事后响应、抢险抢修到事前预警、计划维修的颠覆性变革。

3、管道数据中心的建立，使管道数据管理实现由分割、孤岛、宏观、预测式管理到全面、精准、微观、计划维修式管理的变革。管道本体数据采集与厘米级精确定位的结合是管道数字化的基础。

产品优势 ★

1、在役管道的全面检测，实现管道完整性管理的重要环节——管道本体基础数据的采集、整理、分析与判断。

2、实现钢制管道运行维护从之前的事后响应、抢险抢修到事前预警、计划维修的颠覆性变革和产业化升级。提升安全隐患排查和治理效率，大幅降低管道运行维护成本，提升安全生产水平。

3、依据现有的相关国家标准，结合常规外检测和内检测的检测结果，PMT技术能够给出准确缺陷位置、类型、程度、风险值等，为管道运维实现计划维修提供足够的数据支持，从而实现隐患排查、隐患治理、降低事故率的目的，实现管道完整性管理持续改进的基本要求。

（管道本体数字化示意图）

• 油田内部管道路由、防腐层破损点、管道本体各类缺陷厘米级精确定位。

• 长输管线管道路由、防腐层破损点、各类缺陷和环焊缝的厘米级精确定位。

实施方案 ★

基于风险的油气管道综合检测、计划维修、隐患治理实施方案

流程A.  综合外检测实现基础数据采集分析及管道本体缺陷的定位、定性、半定量。

流程B.  直接检测对缺陷数据进行校正、精准定量。

流程C.  依据缺陷性质和级别确定维修材料及修复方法。

流程D.  对检测修复后的管道进行完整性评价及综合成本降低评价。

流程E.  提取原有的事故率，对比事故下降数量及下降比例（我公司承诺通过我公司实施系统解决方案后事故率同比降低50%-80%）。

1、综合检测及方法

a、常规外检测

b、非接触式磁应力检测（PMT)

c、直接检测（MMM、超声测厚等）

2、计划维修

依据检出缺陷的定位、定性、定量，进行计划维修。

Q3  综合评价

a、剩余使用寿命

b、剩余使用强度

C、综合成本降低

项目需求

融资1000万元，增发10%的股权

• 人才引进

• 科研示范工程的推广

• 管道本体数字化系统的开发

• 商业模式的推广应用

图文来源：瀚海佛山国际创新中心