埋地管道應力整體解決方案
根據國家發改委與國家能源局聯合發布的《中長期油氣管網規劃》，我國油氣管網規模2025年將達到24萬km，油氣管道將迎來新一輪建設高峰。油氣輸送管道大部分為埋地敷設,不同地質條件的影響及土的不確定性，使得降低埋地管道應力風險更為重要。特別是山區管道，需要從設計到運營的應力整體解決方案，確保管道安全運行。
我們建議在設計階段對全線管道進行應力分析，篩查應力高風險區，在運營階段對應力和地質災害高風險區實時監測管道應力及土體變化，并對運行期發現的臨時風險進行應力檢測，以全方位地掌握埋地管道的運行狀態。
一．對全線管道進行應力分析
通過對全線管道進行應力分析，能夠識別全線管道高應力風險點，并可以進行管道路由優化。萬博瑞升的技術人員擁有對1700Km長度的單條管道進行全線應力分析的經驗，通過積累各類埋地管道分析，形成以下核心技術。
（1）形成長輸管線快速建模分析技術。采用AutoPIPE/CAESAR II，對于1000Km長的管道，我們能夠在15天內完成全部分析工作（不含穿越段、跨越段、管件局部應力分析）。
（2）采用自主開發的埋地管道應力分析軟件PIPESOILTM，對埋地管件、特殊地段的管道進行快速、詳細的局部應力分析，確保埋地管件、特殊地段的管道安全。針對不同的管道和土之間的作用，PIPESOILTM能夠提供ALA、PRCI、雙曲線、MC/DP等管土模型，同時能夠進行非線性分析。
（3）采用自主開發的管道支吊架分析軟件PIPESUPPORTTM，對穿越管道和跨越管道上的管道支撐進行快速、詳細的局部應力分析，確保穿越段/跨越段管道系統整體安全。PIPESUPPORTTM能夠在1-2分鐘內生成管道支吊架三維模型，大約在30分鐘內計算出結果，并能自動生成分析報告。
（4）采用自主開發的地表載荷分析軟件SURFLOADTM，對交通載荷、占壓載荷作用下的管道進行快速、詳細的局部應力分析。
二．對應力高風險區和地質災害高風險區進行實時監測
在應力高風險區、地質災害高風險區，設置實時監測系統，以盡早發現山體滑坡、水土流失、第三方破壞等對管道的影響，確保油氣管道安全運行。
Omnisens管道完整性監測系統能夠監測管道泄漏、地質災害影響、第三方入侵，并通過早期檢測預防對管道的危害，識別和定位土體運動事件。
Omnisens管道完整性監測系統在世界范圍內有著豐富的工程業績，部分應用案例如下：
1. 俄羅斯1822Km天然氣管道
從庫頁島到海參威的1822Km的天然氣管道于2011年投用，管線穿越偏遠地區的不穩定地形使設計和施工面臨巨大挑戰，包括：94Km管道位于高地震活動區，32個活動構造斷層帶，穿越沼澤地、河谷等。
21臺Omnisens監測主機設置在管道沿線，每個監測系統可以連續監測一個或兩個高風險區。管道運行后不久，監測系統給出了土體移動應變預警，該預警在隨后的滑坡檢查中被驗證。在2013到2014年期間，俄羅斯天然氣股份公司對該監測系統進行評估驗證。該系統在管道應變監測上優秀的測量精度、空間分辨率和采集速度得到了認可。
2. 墨西哥860Km Los Ramones天然氣管道
Omnisens為Los Ramones天然氣管道提供了泄漏、土體滑動、侵蝕和入侵監控。2016年5月16日，管道某處的溫度監測數據出現急劇下降，根據監測數據推斷，溫度急劇下降點可能是管道周圍土壤受到強降雨侵蝕造成。經過現場勘察，確認管道確實受降雨侵蝕。
3. 柏林55Km鹽水管道泄漏監測
鹽水具有高度腐蝕性，一旦泄漏即會引發污染。Omnisens為該管道設置10分鐘內能夠檢測出0.5升/分鐘泄漏量的性能標準。該管道于2003年1月投入使用，7月首次監測到泄漏（管道附近的挖掘工作造成）。
4. 安第斯山脈60Km管道監測
由秘魯液化天然氣集團（PLNG）運營的34''高壓天然氣管道沿途海拔高度近5000m，Omnisens的DITEST監測系統精確地監測和定位經過安第斯山脈的60Km的管線的應變和溫度信息。
管道運行后不久，Omnisens監測系統給出了大量事件的預警，全部通過巡檢驗證，使得運營商能夠在必要時加固管道，避免資產損失。
事件1 - 巖石墜落
SCADA系統顯示一處應變突然增加的預警，警報位置在KP27+900米處。調查發現，該地區的巖石掉落，光纖傳感器位置發生移動。巖崩是由于斜坡上一個張力裂縫增加造成。
事件2-土體移動
Omnisens監測到由于滲流造成的管溝部分坍塌。
5. 管道所處位置地面移動監測-監測不穩定地形
在秘魯的兩條主要管道不斷遭受著來自地質災害方面的風險。運營商（COGA）負責著730Km的天然氣管道完整性管理項目和另一條平行的560公里的液化天然氣管道。陡峭的山坡和暴雨導致土體移動，使得管道遭受巨大風險。液化天然氣管道從2004年到2006年先后經歷了四次破裂，至少3次是由于土體不穩定引起的。
Omnisens分布式光纖監測系統為上述管道提供實時連續地監測沿管道發生的應變和溫度信息，識別和定位土體運動事件。
6, 中石油中俄東線管道項目
中俄東線北段黑河－長嶺段干線以黑河站為起點，終點為長嶺分輸站，共設置6座工藝站場、28座閥室，干線線路全長約715km，管徑1422mm。是我國新建能源大通道，首條智慧管道。經對比調研，最終選用Omnisens分布式光纖進行泄漏監測。在驗收培訓時，儀器的精準性和定位精度完美的展現給了客戶。
7. 中石化武陵山管道項目
武陵山管道項目是從重慶涪陵頁巖氣田往湖南貴州輸氣，監測距離64公里，全程監測泄漏、地質災害和第三方入侵。目前項目已通過驗收，正式移交業主運行。
三．對運行期發現的臨時風險進行應力檢測
對于未設置實時監測的管道，根據運營人員定期巡檢發現土體移動、沉降、占壓等運行風險，并采用就地檢測評估風險部位的管道應力水平。
1. 超聲波應力檢測
超聲波應力檢測是基于材料的聲彈性理論，即依據被測對象中超聲波傳播速度與應力之間存在的固有關系，將這種特性轉為數字信號表征的力學定量檢測手段。
超聲波穿透能力較強，在一些金屬材料中穿透能力可達數米，且超聲應力儀攜帶方便，適用于各種環境。與其他應力檢測方法相比，具有以下優勢：
? 對被測對象零損傷。
? 測量快速，單點測試不超過5S，可實現實時檢測，也可用于系統集成實現自動化或半自動化應力檢測。
? 測量深度較大，近表面應力檢測深度2mm 以內，體應力檢測深度10mm以上。
? 操作安全，無需任何防護。
? 既可測量應力，也可檢量試件內部缺陷，還可用于高精度測厚。
? 適用各類金屬和非金屬的表面和內部應力檢測。
2. 埋地管道應力集中掃描（SCT）
SCT能夠定位埋地管道的應力集中區，從而找到因腐蝕、幾何變形等引起的缺陷。
SCT基本原理是利用鐵磁性材料的逆磁致伸縮效應和磁記憶效應。
逆磁致伸縮效應：鐵磁性材料在機械應力（應變）的作用下，材料磁性隨著改變的現象。與磁致伸縮效應相反，因此也被稱為逆磁致伸縮效應。
磁記憶效應：磁狀態的不可逆變化在工作載荷消除后會保留，還與最大作用應力有關。金屬材料表面的磁狀態“記憶”著微觀缺陷或應力集中的位置。
如需詳細了解以上解決方案，請聯系13722622460。