今(jin)年(nian)以(yi)来，多地(di)管(guan)道(dao)爆(bao)炸事故的发生，再(zai)次提(ti)醒我们(men)管(guan)道安全(quan)管理(li)问(wen)题(ti)形(xing)势严(yan)峻，必(bi)须尽(jin)快(kuai)加强(qiang)管(guan)道(dao)状态(tai)实时(shi)监测(ce)系(xi)统(tong)的(de)建(jian)设，切实做到(dao)防患于未(wei)然。

1　影响管(guan)道安全的(de)因(yin)素无所不在

按(an)照管(guan)道(dao)完整性(xing)管理的理(li)论，管(guan)道(dao)规划(hua)、设计、施(shi)工、运维(wei)以(yi)及外(wai)部(bu)环境(jing)都存在影(ying)响安全的(de)因(yin)素。

（1）自(zi)然灾害(hai)：地震(zhen)带、地(di)质(zhi)沉降、山体滑(hua)坡、暴(bao)雨(yu)冲刷(shua)、塌(ta)方(fang)。

（2）管道(dao)自(zi)身缺陷(xian)：老化、腐(fu)蚀(shi)、穿孔、磨(mo)损、焊缝(feng)开裂。管道(dao)老(lao)化(hua)，带病(bing)运(yun)行(xing)。

（3）设计和(he)施工原(yuan)因：执(zhi)行标准(zhun)低，偷(tou)工减(jian)料，缺(que)乏(fa)质(zhi)量(liang)监(jian)管(guan)。

（4）非(fei)法施工、占压(ya)管(guan)道(dao)、打(da)孔偷盗等事件。

2　管道安(an)全(quan)管理(li)存在诸(zhu)多(duo)短板(ban)

（1）条(tiao)件的(de)限(xian)制(zhi)

管线(xian)距离(li)长(zhang)，部(bu)分(fen)阀室、场(chang)站(zhan)和管道(dao)沿线(xian)没有电源，无法大量(liang)使(shi)用(yong)传(chuan)统的电传感(gan)器(qi)；即使可以(yi)供电，海量(liang)的电源线(xian)、数(shu)据线(xian)、传(chuan)感器(qi)、解调(diao)仪(yi)等(deng)设备(bei)的成本，安装(zhuang)、数据采(cai)集和(he)处理都不(bu)是(shi)容易(yi)解决的问(wen)题(ti)。

（2）技(ji)术的制(zhi)约

多数(shu)管道(dao)企业(ye)对场站、阀室(shi)等(deng)关(guan)键节点的流(liu)量、温度、压(ya)力、气(qi)体浓(nong)度(du)等实(shi)施(shi)了(le)在(zai)线(xian)监(jian)测。但缺乏监测管(guan)道(dao)自身(shen)实(shi)时(shi)状(zhuang)态的(de)技(ji)术(shu)手(shou)段。传(chuan)统(tong)人工(gong)巡(xun)检和无(wu)人机巡(xun)检各(ge)有(you)局(ju)限(xian)性(xing)；部(bu)分(fen)管(guan)线采(cai)用(yong)定期通智能(neng)球(qiu)方(fang)式，检(jian)测(ce)指标有限且(qie)没有实时性；或(huo)者(zhe)采用负压(ya)波(bo)法测(ce)漏，因管(guan)径(jing)、输送(song)介(jie)质(zhi)不(bu)同(tong)等(deng)因(yin)素，监(jian)测(ce)效(xiao)果(guo)难(nan)以(yi)满(man)足(zu)要(yao)求。

（3）认识(shi)的局(ju)限(xian)

青岛“11·22”事(shi)故发(fa)生(sheng)后(hou)，企业对(dui)管道(dao)安全(quan)的(de)投(tou)入不(bu)可(ke)谓(wei)不大(da)。但还是沿(yan)袭(xi)了重地(di)上(shang)不(bu)重视地(di)下(xia)、重面(mian)子不重(zhong)视(shi)里子的(de)建(jian)设投(tou)资(zi)习惯(guan)，建(jian)了很多(duo)高(gao)大上的(de)管道完(wan)整(zheng)性管(guan)理平台，热衷(zhong)于大数据、云(yun)计算(suan)建设(she)，却(que)不愿(yuan)意(yi)花(hua)钱(qian)建(jian)设采集(ji)管(guan)道实(shi)时(shi)运(yun)行状(zhuang)态数据的监(jian)测系统(tong)。没有传(chuan)感器(qi)采(cai)集数据，管(guan)道状态(tai)实(shi)时数(shu)据从何(he)而(er)来(lai)，使(shi)完(wan)整性(xing)管(guan)理(li)平台(tai)缺少数据(ju)支撑(cheng)。目前(qian)管(guan)道(dao)实时(shi)监测(ce)技术发展(zhan)日新(xin)月(yue)异，但很(hen)多单(dan)位还(hai)在大(da)搞管道完整性数(shu)据(ju)分析模型。

（4）体(ti)制(zhi)的缺(que)陷

管道(dao)运(yun)营现有体(ti)制(zhi)下(xia)，通信调度和管(guan)道(dao)安(an)全分(fen)属(shu)不同(tong)的部(bu)门(men)管(guan)理，但安(an)全管理(li)离(li)不(bu)开数字化(hua)、信(xin)息(xi)化(hua)，管(guan)道运(yun)行(xing)状态的数据采(cai)集和(he)信号(hao)传(chuan)输(shu)也(ye)离(li)不(bu)开(kai)通(tong)信。部门之间(jian)相互(hu)扯皮(pi)踢(ti)球的(de)现象(xiang)时有(you)发生(sheng)。从管(guan)道安(an)全大局(ju)出发，相(xiang)关(guan)部(bu)门(men)的职(zhi)能(neng)需要(yao)有(you)机(ji)整(zheng)合。

据(ju)了(le)解(jie)，国内在(zai)线运行的超(chao)过12万公(gong)里长输(shu)油气管(guan)线，有效(xiao)实时(shi)掌控(kong)管(guan)道自(zi)身安全(quan)状态的监(jian)测预警(jing)系统几(ji)乎(hu)空白(bai)，事故(gu)隐患(huan)不能(neng)及(ji)时发现(xian)，影(ying)响(xiang)了管(guan)道(dao)完(wan)整性管(guan)理实施(shi)效果。

3　加(jia)快光纤(xian)传(chuan)感(gan)技(ji)术(shu)研(yan)究应用

目前(qian)，光(guang)纤传(chuan)感(gan)技术(shu)的(de)发(fa)展(zhan)一日千(qian)里。

（1）基(ji)于(yu)光(guang)纤拉(la)曼散射原(yuan)理(li)（Stokes光(guang)信号对温(wen)度不(bu)敏(min)感(gan)，Anti-Stokes光(guang)信号(hao)的强度(du)对(dui)温(wen)度敏(min)感）的(de)光纤测温(wen)技术(shu)，已(yi)经成功(gong)用(yong)于分布式连(lian)续(xu)监测长距离的(de)温度(du)场(chang)分布，沿着管道(dao)敷设温(wen)度(du)传感光纤，就可以监(jian)测管道泄漏(lou)和爆管(guan)。

（2）基(ji)于光(guang)纤(xian)OTDR原理(li)开(kai)发出(chu)来(lai)的光纤(xian)振动(dong)探测(ce)器(qi)，可以(yi)用来(lai)监(jian)测(ce)管(guan)道第三方(fang)开(kai)挖(wa)破(po)坏、打孔盗(dao)油盗(dao)气(qi)等(deng)。

（3）基(ji)于光纤(xian)布里渊(yuan)散射(she)原(yuan)理(li)开发(fa)的(de)分(fen)布式(shi)光纤(xian)应变监(jian)测预警(jing)系统(tong)，可(ke)用于(yu)监(jian)测管道沿(yan)途(tu)的地质沉降、山(shan)体滑坡(po)等(deng)地质灾害(hai)。

以上(shang)三(san)种技术都可以对异常报(bao)警(jing)事件(jian)实(shi)施精确定(ding)位(wei)（光(guang)在光纤(xian)中(zhong)的传(chuan)播速度为20×104km/s）。光纤传感(gan)系统(tong)具有(you)独(du)特(te)优势(shi)。

安(an)全优势(shi)：传感(gan)用(yong)的光(guang)纤(xian)，由(you)高(gao)纯度二(er)氧(yang)化(hua)硅制(zhi)成(cheng)。光(guang)纤(xian)集(ji)传(chuan)感(gan)与(yu)传输(shu)功(gong)能(neng)于一身(shen)。克服(fu)了管道沿(yan)途(tu)没有(you)电源(yuan)的困难，同时(shi)满足油(you)气(qi)生(sheng)产(chan)、储(chu)运环境(jing)的(de)防(fang)爆(bao)要求(qiu)。

技(ji)术优势(shi)：光(guang)纤传输速率(lv)高，带(dai)宽大，损耗低(di)，满(man)足了(le)管道需要(yao)实现(xian)长距离(li)连续分布式(shi)实时在(zai)线(xian)高精度(du)监(jian)测的要求(qiu)；光(guang)纤传(chuan)感(gan)精度(du)高(gao)，不但能实(shi)时监测(ce)管道的(de)实时温度(du)、振(zhen)动(dong)、应变等(deng)数(shu)据(ju)，还(hai)能(neng)判(pan)断温度(du)、振动(dong)、应变等异(yi)常事(shi)件(jian)发展(zhan)的趋(qu)势，在(zai)各种自然、人为(wei)破坏(huai)事(shi)件发生(sheng)之初，就(jiu)能及时被发现(xian)并(bing)精(jing)确(que)定(ding)位(wei)，以(yi)便(bian)第(di)一(yi)时间(jian)采取(qu)应急预(yu)案。如(ru)果有(you)人(ren)打孔盗油，也许孔还没(mei)有打(da)好，安(an)保(bao)人员就已赶(gan)到(dao)现场(chang)，抓个正着(zhe)。

成本优势(shi)：分布式光(guang)纤传感(gan)技(ji)术(shu)，一根(gen)光纤(xian)就能(neng)替(ti)代(dai)成千上(shang)万(wan)的传统点(dian)式(shi)传感(gan)器(qi)，监测(ce)距离(li)越长(zhang)，性价比(bi)越高(gao)。

施(shi)工(gong)优(you)势(shi)：光纤光(guang)缆纤细(xi)柔(rou)软，体(ti)积小(xiao)，重量轻，施(shi)工(gong)方便快捷(jie)；解调仪(yi)在(zai)既有(you)场(chang)站(zhan)、阀(fa)室(shi)内安装；

维(wei)护(hu)优势(shi)：按照(zhao)国(guo)家标(biao)准(zhun)，光(guang)缆的使(shi)用寿命≥25年(nian)。通信(xin)光缆只(zhi)要(yao)不被(bei)外(wai)力损坏，终身(shen)免(mian)维(wei)护(hu)。即使(shi)被(bei)损坏，光纤熔(rong)接也很(hen)简单(dan)、方(fang)便。

近年(nian)来(lai)，西气东输(shu)管线(xian)将(jiang)光(guang)纤(xian)振动监(jian)测系统(tong)用(yong)于场站(zhan)阀(fa)室(shi)的周界(jie)安(an)防(fang)（图 1）；胜(sheng)利油(you)田(tian)海洋(yang)采油厂(chang)海-陆原油(you)管(guan)道采用(yong)分布(bu)式光纤管(guan)道(dao)泄漏监(jian)测(ce)系(xi)统(tong)监(jian)测泄(xie)漏(lou)（图 2）；深圳(zhen)某电厂(chang)采用分(fen)布(bu)式光(guang)纤(xian)测温(wen)系统(tong)监(jian)测(ce)热(re)力管道的(de)泄漏和保温效能；深(shen)圳(zhen)水务(wu)集团采(cai)用分布(bu)式(shi)光(guang)纤(xian)测(ce)振(zhen)、测(ce)应(ying)变(bian)系(xi)统监(jian)测大(da)型引(yin)水(shui)管(guan)道的泄漏(lou)、爆管（图 3）；上(shang)海(hai)电力公(gong)司采用(yong)分(fen)布式(shi)光(guang)纤(xian)测(ce)振(zhen)系统(tong)监测(ce)埋(mai)地高(gao)压(ya)电缆(lan)的防(fang)开(kai)挖破(po)坏(huai)监测(ce)等(deng)。

4　几(ji)点(dian)建议(yi)

（1）建议(yi)国(guo)家主管部(bu)门联(lian)合(he)行(xing)业协会和相(xiang)关科研、生产、用户(hu)单位(wei)，制(zhi)定一套科(ke)学、先进、安(an)全(quan)、可靠(kao)的(de)管道运(yun)行状(zhuang)态(tai)实(shi)时(shi)监测(ce)和(he)预警(jing)行(xing)业规(gui)范。

（2）建议管(guan)道(dao)运营(ying)主管部(bu)门打破(po)现有(you)招投标(biao)体系(xi)的(de)制约，不(bu)拘一格，把各(ge)种(zhong)管道(dao)安全(quan)监测预警产品(pin)放到同(tong)一(yi)平(ping)台(tai)，同台竞技，优胜劣(lie)汰(tai)。只(zhi)有(you)形成公(gong)平、科学、先(xian)进(jin)的(de)竞争机制(zhi)，才(cai)能(neng)真(zhen)正找到(dao)满(man)足(zu)管(guan)道(dao)安全(quan)监(jian)测(ce)预警(jing)的(de)新(xin)技(ji)术(shu)、新产品(pin)，并促(cu)进管道(dao)安(an)全(quan)监(jian)测(ce)预(yu)警技(ji)术(shu)不(bu)断进步(bu)。

作(zuo)者(zhe)：缪宏，男(nan)， 1967年生，现任(ren)北(bei)京百(bai)世通管(guan)道科技(ji)有限(xian)公(gong)司董事长(zhang)，主要从(cong)事(shi)油(you)气(qi)行(xing)业(ye)管道监测预(yu)警(jing)和光纤(xian)传感技(ji)术相关的(de)工作。