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项目年度编号
2200110567
中图分类号
TE973.6
成果公布年份
2022
成果简介
天然气管道上连气田下接用户，具有点多线长面广、输送介质易燃易爆、事故损失严重及途经环境复杂多变的特征。四川盆地人口稠密、地形多样化、地势起伏大，境内管道所处环境复杂度为中国之最，安全运行管控难度极大。
针对管道与环境双向交互影响管控难题，组建了“产-学-研-转-创-用”科技创新联合团队。围绕管道运行状态检测与评价、安全性能系统评价、缺陷快速修复与治理、检评修一体化管理等开展技术攻关，形成了天然气管道检评修控一体化关键技术。通过工程化应用，保障了上游气田安全高效开发与下游天然气安全利用，有力支撑了四川盆地“中国气大庆”建设，取得四项创新成果：
1、创新形成管道运行状态的精准检测与量化评价一体化技术。在管道轴向与环向连续微元远场力磁三维定量表征方法、环焊缝缺陷与电磁超声量化模型方面形成了理论突破。搭建了磁应力试验平台与根系破坏原位监测试验平台，研发了非接触式磁应力、水下穿越段外防腐层、阴极保护等系列关键检测装置7套，创建流动条件下小口径管道主控因素内腐蚀预测评估方法。攻克传统检测技术大埋深、小尺寸缺陷无法预判与量化的难题，应力集中测量精度提升十倍。
2、构建了管道安全性能与缺陷修复技术适应性的全尺寸试验评价技术。首次创建最大管径为1422mm的管道全尺寸多维度复杂载荷试验平台，实现复杂载荷下管道全周向位移、形变、应变及缺陷扩展的有效实验；研发应力转换系统，建立管道极限承载能力量化评估与变形临界失效预测方法，首次实现缺陷管道修复技术选用评价及修复效果验证。
3、研发了管道防腐层、母材、焊缝缺陷及异型设施的修治技术。创新定向钻管道环氧玻璃钢防护层现场机械化预制技术及国产化弹性防腐材料；独创全球首套纤维增强复合材料及无模具真空浸胶工艺，导入粘胶粘度达15000cps，性能提升25％；发明免焊式真空套筒补强修复技术，采用真空负压灌注工艺降低环焊缝缺陷修复管应力水平49％以上；创新了异型设施不停输渗漏封堵治理技术，最高封堵压力达9.2MPa，现场封堵成功率100％。
4、创新建立了管道检评修全过程一体化管控技术。建立了基于不同时间不同状态多元数据融合的管道预防性检评修推演算法，研发管道“检评修控”数字孪生系统与一体化管控平台，形成了管道内外检测数据综合管理、环焊缝风险分析、动态阴极保护异常诊断、腐蚀预测、缺陷修复评价、泄漏识别的管道“事前、事中、事后”全过程管理体系，实现管道“检评修”高效管控。
项目获授权发明专利18件，其中PCT国际发明专利2件，实用新型专利15件，软著19件，发表论文42篇，制定企业标准3项，培养技术骨干80名。成果为GB/T 51241-2017粘弹体部分、Q/SY 1592复合材料修复部分的编制提供了技术支撑，已在行业内百余家企业推广应用，直接、间接经济效益显著。三年新增产品及技术服务销售额4.87亿元，新增管输利润20.88亿元；近十年累计安全输送天然气2125亿立方米，减少天然气管道事故损失及断供导致下游企业的间接经济损失数亿元，为四川经济建设和国家能源安全做出了重要贡献。
完成单位
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司集输工程技术研究所 西南石油大学 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司输气管理处 四川德源管道科技股份有限公司 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司
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