2010年4月20日BP公司墨西哥湾发生美国历史上最严重漏油事故，给当地生态和渔业带来灭顶之灾。次年6月，悲剧在康菲石油蓬莱19-3油田再次上演。然而，事故发生后长达几个月时间里， 康菲并未彻底有效消除溢油风险，对我国渤海海洋生态环境构成巨大威胁。

　　管道运输是海洋石油、天然气的基本运输方式，长期服役后易出问题，致恶性事件发生。由于海上环境复杂，不容易及时准确地找到管道漏油点，控制住管道漏油，一旦发生事故往往会带来灾难性、长期性的恶果。因此，采取多种有效措施，加强海上油气管道的监控和日常维护定检尤为重要，这对保障管线安全生产意义重大，如今成为各海洋油气开发企业重要的研究课题。

　　海上油气管道距离长、结构复杂、气源多和油气品质差异大;易积液、冻堵油气管道的沿程温度分布不均，易造成管道积液和冻堵;易受海水冲刷侵蚀、检修难等。目前各海洋油气开发企业对其的检测与监控技术主要有四种：海底管道漏磁检测技术、海底管道机器人智能监控技术、动态压力变送器的管道泄漏检测技术和管道的完整性管理监控技术，这四种技术各有特点。

　　漏磁检测

　　简化测试程序

　　海底管道漏磁检测技术由胜利油田自主研发的一项国产检测技术，也是国家“十五”计划“863”重点研究课题。该漏磁检测仪身长3 米多、形状像蠕虫，它可以直接进入管道，靠水的驱动行进完成检测，通过磁通量的变化来检测管道内的腐蚀、变形、受损及漏点等情况，犹如为管道装上了眼睛。目前胜利油田现有各类海底管道129条，长度达222.8千米，利用海底管道漏磁检测仪不但可以对海底管道进行检测，解决了过去遇到管线泄漏的情况，一般采用把管线一段段切下来，顺序往下找，直到找到泄漏点的这种既费时又费力的问题，还可以对管道进行安全评估，为海底油气管道安全生产提供技术支持。

　　管道机器人

　　精确定位 自救升级

　　目前投入运营的输油管道都是由钢铁材料制成，由于金属管道的电磁屏蔽作用，管道机器人被投入管道后就不再接受外部的控制指令，而是按照事先设定的控制程序进行自主作业。另外，石油管道内部恶劣的环境也给管道机器人安全作业带来许多困难，如对于长距离的管道缺陷维护任务，管道机器人自主缺陷定位的精度和可靠性差、不能满足工程需要，它在自主移动、作业过程中因环境 障碍而发生阻塞,造成维修任务失败等。这些问题直接影响到管道机器人的实用性。

　　该技术根据管道机器人的控制任务要求，采用嵌入式PC104工控机为硬件平台、以嵌入式Linux+Rt-Linux实时扩展作为系统软件平台的智能控制器。根据海底管道机器人作业工艺要求，分析了智能控制器的控制任务和故障处理策略、以及它与管道机器人其它部件之间的CAN通信协议，并给出了智能控制软件的框架。根据海底石油管道的结构特点，利用电涡流传感器探测油气管线中的焊缝信息，实现管道机器人在管线内的粗略定位，再利用里程仪获取的行程信息进行相邻焊缝间精确定位的定位控制方法，并利用“容错规则”用于容错处理漏检焊缝，保证了管道机器人执行粗略定位阶段的可靠性和定位准确度。根据管道机器人自主定位控制的特点，利用古典概率分析管道机器人执行粗略定位阶段的可靠性、利用基于贝叶斯准则的分布式检测融合理论，分析管道机器人执行精确定位阶段可靠性，减小由于缺陷定位错误而造成的管道机器人作业失败的风险。同时，该技术具有管道机器人反应式自救控制系统，即管道机器人在移动、作业中陷入环境障碍时，能够通过与环境的交互在线学习脱困自救的运动控制策略，避免因实施救援行动和作业任务终止带来的损失。

　　该管道维护方法具有实现成本较低、实施容易、且对管线本身无特殊要求、适用范围广的特点该维护方法对管道机器人智能控制器的可靠性、适应性等方面具有极高的要求。

　　动压检测精度提升

　　动态压力变送器检测技术利用动态压力变送器进行管道泄漏信号检测，通过对动态压力信号的功率谱、信号能量和幅值三种特征量的分析，探索迅速可靠有效的泄漏信号检测技术，适用于石油输送管道泄漏检测的动态压力变送器采用压电式动态压力传感器来实现管道泄漏信号探测。它利用嵌入式技术，以MSP430微处理器为核心的嵌入式系统完成信号采集、数据分析与处理并通过RS-485串行总线通讯接口，实现了与石油输送管道泄漏检测系统的远程数字化通讯，它具有较高的检测精度，能适应现场复杂环境，能够实现管道泄漏检测的各种设计功能，满足迅速准确地对管道泄漏进行检测和定位的要求。

　　管道完整性一体化监管

　　国外在继续重视油气管道失效分析工作的同时，提出了管道完整性管理的理念：即管道始终处于完全可靠的服役状态。2001 年，API和ASME发布了油气管道完整性管理的标准和规范，即API1160和ASMEB31.8S;2002年，美国国会通过了专门的 H.R.3609号《关于增进管道安全性的法规》，美国管道安全办公室(OPS)发布了49CFRPart192法规。这些技术标准、规范和法律法规对管道完整性管理提出了明确的要求和详细的规定。其内涵包括3个方面：管道在物理和功能上是完整的;管道始终处于受控状态;管道运营商已经并仍将不断采取措施防止失效事故发生。

　　油气管道完整性管理的工作流程是由潜在危险因素的识别及分类，数据的采集、整合及分析，风险评价，完整性评价(在基于风险的检验前提下进行)，完整性评价结果的决策、响应和反馈等组成，并形成闭环系统。管道完整性管理的基础是完整性评价，包括管道本体的适用性评价、站场设施(压缩机等)的故障诊断、地震及地质灾害评估等。从实用角度，它的关键技术包括失效分析及失效案例库的建立、危险因素与危险源识别技术、风险评价技术、管道检测技术、适用性评价技术、机械设备故障诊断技术、地质灾害评估技术、地理信息系统(GIS)的建立等。现代IT技术大大提升了油气管道完整性管理的水平。

　　这项监控技术不仅可以大大降低管道事故发生率，而且能够避免不必要和无计划的管道维修和更换，从而获得巨大的经济效益和社会效益。

　　借鉴发达国家的油气管道完整性管理经验，结合我国海上油气管道的特点，研究建立我国海上管道的完整性管理标准体系，包括管理标准体系和技术标准体系，并尽快将油气管道完整性管理纳入海上油气管道安全生产的有关法律法规之中，强化海上油气管道安全运行管理。在强调海上油气管道完整性管理的同时，强调海上油气管道检测和失效分析工作，建立海上油气管道失效案例库，特别是要重视失效分析与完整性监控管理的关系、失效分析对完整性监控管理的重要性认识，完善各种监控措施，才能确保海上油气管道的安全，有效避免海上油田漏油事件的发生。