科技日报管道阅兵式上的三大亮眼技术

　一支像巴塞罗那或者皇家马德里这种级别的队内训练，就代表了西班牙甚至世界足球的巅峰水平。那么问题来了，国内有没有这样的“俱乐部”？

　　还真有。10日，在河北廊坊国际会展中心12万平方米的B馆内，机器轰鸣，电光闪动，中国石油天然气管道局第八届科技大会科技成果展览在此举行。小如改进型的头盔面罩，大到变形金刚般的山地运管机，共有143项重大科技成果、200余项全员革新创造成果得以展示。到场专家称，这些成果代表了该局科技工作的最新进展，也体现了国内管道工程与设备领域的最高科研水平。

　　置身其中，记者深感这场气势如虹、有如阅兵的展览背后，是该单位重视科技、勇于创新的良好氛围，以及一个大型国企肩上沉甸甸的责任感。因为，很多技术的突破，不仅填补了行业空白，更国际领先，为民族工业叫板国际对手提供了强大的自信。

　　“限于篇幅，如从这些成果中选出三个，您会选哪些？”记者问。

　　“为难”的管道局局长赵玉建只好从众多技术中，挑出三个“孩子”介绍给记者：油气管道SCADA系统软件、焊缝***技术和机械喷涂液体聚氨酯补口技术。对管道行业不熟悉的人可能并不知道，这些成果其实早已声动九州。

　　Epipeview软件：多了一利器，长舒一口气

　　“我国的能源储备多少，能源命脉的网络分布如何，这些至关重要的信息一旦泄露，后果不堪设想。”这是压在赵玉建和众多管道人心头多年的一块石头。

　　站在行业需求和战略安全的角度看，油气储运自动化控制软件Epipeview的成功研发，打破了多年的国外垄断，也卸下了那块石头。

　　采用数据采集与监视控制（SCADA）系统对油库和管道实施监视与控制，是世界上普遍采用的方法，而系统软件又是系统的核心，由管道局龙慧公司自主研发的Epipeview就是这样一款软件。

　　龙慧公司副总工程师李国栋告诉科技日报记者，通过遍布的传感器，系统会收集管道内外的温度、流量、压力等数据，并形成简单清晰的软件界面，操作员由此便可监视管道上的重要设备或油库的整体运行状况。

　　软件的另外一个功能是控制，由于提供了对油泵等设备控制的面板和逻辑，调动人员不用在现场就可完成所有控制。我们可以想象一个典型的应用场景：一条管道横跨诸省长达数千公里，而在某城市内的控制中心，操作人员对着电脑屏幕就可“运筹帷幄”，监控整条管道。

　　“由于引入面向服务的架构体系（SOA架构），整个软件就像搭积木，可实现在同一套系统中划分独立的处理单元，使系统在数据维护、工程开发、安装部署和升级维护等方面具备更好的灵活性、可配置性和隔离性。”李国栋介绍道，而抽象并内置管道模型库，不仅可以使工程开发过程简单化、标准化，而且实现实施经验积累的有形化，产品既适用于油气管道工艺站场，也可应用于大型的油气管道控制中心和油库。

　　从上个世纪80年代初从引进首套SCADA系统，一直到2011年龙慧公司研发出该软件，我国的长输管网管理一直使用进口软件。“包括集团公司的调控中心在内，用的都是欧美技术，实际上既不安全，成本又高。”赵玉建说。

　　2011年，伊朗军火库爆炸以及去年爆出的棱镜门事件，很容易让人对软件病毒与战略安全产生联想。可以说，Epipeview这样一款自主软件的出现既降低了工程成本，又保障了国家能源战略通道安全。

　　2012年6月，该软件中标“宁夏石化成品油外输管道SCADA系统”总承包项目，开创国内公司使用自主研发软件承担项目总承包的先河；翌年10月，跨平台、大容量的Epipeview4.0首次走出国门，成功应用在坦桑尼亚天然气管道项目；截至目前，Epipeview已经成功应用150多套，应用项目覆盖天然气、成品油等介质管道的站控和控制中心应用，初步树立了自主SCADA系统软件品牌。

　　赵玉建对此评价道，“这既是企业责任成长的一项利器，也让我们长舒了一口气。”

　　焊缝***技术：腰斩进口设备天价

　　“防我们就跟防贼似的，就是因为这个技术咱们之前掌握不了。”说话的是中国天然气管道科学研究院施工装备研究所所长张锋。

　　他说的是美国CRC公司带焊缝***技术的自动外焊机。这家陆上管道自动焊领域称得上领军的公司很霸道：中国施工单位只能买或者租赁设备，核心技术碰不到。比如现场参数的调整，CRC的工程师来调整后，不允许中方人员动手，干完活以后他就把卡拿走了，第二天来再插上。

　　焊缝***技术真的就这么神奇？在展会现场，记者看到，在一个钢管的外侧有数道近乎S形的焊缝，开动机器后，带有两个焊***的焊机就顺着弧线优雅地摆动，焊过处严丝合缝。

　　记者了解到，按照工艺来说，管道焊接分根焊、热焊、填充焊和盖面焊四个环节。根焊就是打底焊，是指把两个管口组对以后的第一遍焊接，目前一般用內焊机从管道内焊，而热焊、填充焊和盖面焊，这三种工艺都是外焊机从外部来完成。

　　整个自动焊接过程中，出现缺陷的往往是填充焊这一环节，没有焊缝***技术以前，全是焊工手工操作，焊接质量基本上取决于工人的经验和素质，而有了焊缝***技术以后，整个自动焊过程就可实现自动化，不管坡口或是其他参数有变化，他都可以通过***保证焊接的稳定性。

　　“像无人驾驶的车辆，仍可以安全地沿着公路走，就是这样一套***系统。”管道科学研究院徐昌学院长比喻道。这项技术的难点就在于，能否***到采集的信号，如果焊偏，电流电压信号会发生变化，把这个变化采集到之后，再用建立好的数学模型处理，然后根据这个反馈来修正路线。

　　“这是管道焊接技术上的一次革命。”赵玉建表示，管道局自主研发的CPP900自动焊技术装备，接近甚至部分已超过国外厂商的指标。焊缝***技术的研发成功，将揭开自动焊应用新的一页。今后自动焊可进一步拓展成果，让其适应性更强，效率更高，“正因为是自己的技术，我们可以持续地进步，而不是跟着人家跑。”

　　至于国外那家厂商，自得知管道局着手自主研发自动焊技术装备后，高开的价格就走低，当焊缝***技术取得重大突破时，其价格已经腰斩了一半。

　　机械喷涂液体聚氨酯补口：灭掉原始的火把

　　如果在几年前，你还会在管道施工现场看到火把，以及这样的场景，工人们带着液化气罐，手拿喷火的烤把，对着管道焊口部位加热，然后刷漆、把热缩带套上，再用火焰烘烤……

　　这一过程叫做聚乙烯热缩带防腐补口，因为管道现场焊接的部位要预留出来不做防腐处理，所以焊接完毕后要将这一段做现场防腐。

　　据国家工程实验室防腐专业实验室副主任、教授级高级工程师廖宇平介绍，传统的管道热缩带补口施工作业，完全依赖人工烘烤加热补口，补口质量受到多种人为因素影响，容易出现涂层粘接性、致密性较差，施工效率较低等情况，补口失效的隐患较多。

　　而且传统工艺使用的聚乙烯热收缩带一旦老化失效，会阻断阴极保护电流的通道。“因为管道防腐是涂层保护与阴极电流保护相结合。需要给管道通电，让管道电位低于腐蚀电位。”廖宇平讲到，由于聚乙烯材料的绝缘性非常好，那么在干燥地区或者干湿交替地区，破损处电流就通不上了，钢管就会遭受腐蚀，而使用液体聚氨酯补口可以规避这个问题，因此也被称为免维护补口。

　　“这一工艺一般不需要预热。”廖宇平介绍说，机械喷涂液体聚氨酯补口技术在国际上被广泛应用，但之前在我国没有这个技术。从2008年起，管道局防腐公司就致力于液体聚氨酯补口技术的研究，经过4年钻研，取得突破。他们首次建立起了管道机械化自动补口技术体系，实现了工业应用，提高了管道补口质量与技术水平。研制的无溶剂聚氨酯补口涂料，性能也已达到国际先进水平。

　　开发的液体聚氨酯自动喷涂补口技术及成套装备，填补了国内空白，已成功在管道建设工程中推广应用；第二代喷涂补口机提高了机械化程度，并满足坡地作业需要，较国外装备的机械化水平更高、工人作业条件更好。

　　赵玉建引用专家的鉴定意见说，“该技术实现了设备和材料国产化，打破国外对该技术的垄断局面，引领中国管道补口走进新时代。”

　　未来管道：数字化、信息化、智能化、效能化

　　“在今年企业战略会上，我们明确了战略任务的一个主攻方向。”赵玉建讲出了管道局下一步的战略目标，即秉持全生命周期管理理念，履行终身服务责任，建设数字化、信息化、智能化、效能化管道，实现管道运行的高效、节能、安全和环保。

　　数字化，就是通过数据对真实管道包括场站、阀室、储库罐等管道附属设施进行表述，包含勘察数据、设计数据、材料数据等一系列基础数据。赵玉建强调，“可以说，数字化是实现其他‘三化’的基础和前提，从根本上决定着信息化、智能化、效能化的质量和层次。”

　　而管道信息化就是通过研发信息平台，将设计、施工、运营、检测等各个阶段的管道基础数据进行集成、处理、转化，以满足各类用户实时便捷可视地获取、管理和使用管道信息资产。

　　智能化，则具体包括管道建设的智能化和管道运行维护的智能化。管道建设的智能化，主要就是作业方式的机械化、自动化，比如我们的全自动焊接技术、机械化防腐补口技术等。管道运行维护的智能化，主要指以大数据环境为基础，以智能控制、智能评价、智能预警、智能防灾为手段，全面实现在役管道的自动化运行。

　　而所谓效能化，就是在数字化、信息化、智能化的基础上，全面系统应用人机智能，通过综合分析、智能评估、科学决策，在提高管道运能的同时，最大程度降低管道建设期和运行期的能源消耗。“比如，实现了管道的效能化，后期管道运行维护中的人工巡护线、阀室看护等传统业务基本可以退出历史舞台，管道安全监测、定期体检、安全性改造等环节的资源投入可以大大减少，而且更加快捷高效。”赵玉建说。