大數據在管道運行中的應用分析與評價

鄒峰

摘? 要：伴隨著互聯網信息技術的持續發展，現階段大數據已經逐漸滲入社會的各層面中，它對人類生活的改變具有重要的作用，并成為促進新型服務產生的重要動力。該文將在大數據背景下，對管道運行中的應用和效果以及未來的發展方向進行深入的分析和研究。

關鍵詞：大數據;管道運行;完整性評價

中圖分類號：F279? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

隨著大數據時代的到來，管道大數據已經逐漸被廣泛應用在石油企業中。管道在設計和施工以及運行檢測的過程中，均會產生數量較大的數據，在這些環節上充分利用大數據，并有效結合企業自身現實需求，創建信息化的管理平臺，對于管道數據的全面分析，以及提升管理成效均有著重要的意義和作用[1]。

1 管道數據化

管道大數據通常是以管道內檢測數據為基礎，把設計施工環節的資料數據和過往運行數據、內部檢測數據和外部檢測數據、管道環境數據及日常管理等數據，與環焊縫信息，進行對齊并校對，進而形成一個統一性的數據庫。它具有4個主要特點，包括規模性特點、高速性特點、多樣性特點以及價值性特點[2]。基于形成完整大數據的根本條件，需要具備準確的基線，所以在操作的過程中，筆者建議要以內檢測提供的每個環節的數據，作為基線。內檢測數據和施工資料數據以及環境數據等，是形成大數據的重要元素。它具體采集的管道數據類型包括管道基礎數據和運維檢測數據以及事故數據和風險數據。在管道基礎數據中，主要包括了管徑和壁厚、材質和類型、安全系統和檢測報告，以及防腐層類型等;運維檢測數據里主要包括了水壓試驗數據、運行濕度和壓力數據、環境濕度和在線檢測數據、維修歷史和管段更換數據等;而事故和風險數據中主要包括事故類型和具體位置數據、發生原因和后果數據以及潛在影響數據等。

2 大數據在管道運行中的應用

2.1 在規劃及設計階段的應用

資源輸送一直是我國重點項目工程，國家在管道建設的過程當中，對四周的地理環境、地質特點以及管道結構的詳細設計、使用工藝和用料等內容，均已掌握了成熟的數據。在此背景下，結合利用大數據技術，可以為專業的技術人員提供更加可靠的信息來源，特別是針對新管道的建設工作，如果可以充分采用大數據技術，可以在一定程度上減少人力輸出，并在理想周期內完成規劃設計。

2.2 在管道建設中的應用

在油氣管道的具體施工過程中，會產生多種數據，包括施工記錄和變更數據等。在傳統施工過程中，通常在竣工資料交付完成以后，這些數據很難再被二次使用。伴隨著互聯網信息技術的持續進步發展，傳統的大量紙質資料已逐漸演變成了電子信息數據。而大數據技術，完全可以讓這些無法得到多次利用的數據，變得更具有價值。利用大數據技術可以對歷史數據進行有效分析，然后更具目標性地判斷出，在建設新管道時所存在的疑難點，并依據歷史經驗，制作出符合現狀的可行性施工方案。與此同時，在人員配備和機械儲備以及物資分配等方面，可進行整體優化設置，在有效減少建設成本的同時，確保施工技術方案的可行性，以及施工質量的保障性。

2.3 在完整性評價中的應用

在現階段的完整性評價標準當中，所得出的評價結果呈現出過于保守的狀態，導致管道輸送效率較低，同時也在一定程度上加大了維修成本。而運用管道大數據，可以對各種因素進行準確分析，并能精準找到完整性評價結果，與管道安全情況之間的聯系，同時找到影響評價標準呈現過于保守的主要原因。管道大數據，可以依據相關的分析結果，對評價結果進行有效修改，并提供正確的維修方案，最大限度地節約了維修成本。管道大數據是借由數據分析，對影響因素進行有效劃分，繼而對評價標準進行正確修改。因此，管道大數據具備的完整性評價，在一定程度上可以打破傳統評價標準的保守性質。

2.4 在風險評價中的應用

在管道風險評價中，通常會使用到的方法是失效故障樹分析法以及專家打分等。利用這些方法，可以對管道存在的風險情況進行預測及評估。但是，在日常進行評價操作的過程中，一些預存的風險會被理想化，它的評價結果主要是來自參與評價人員的工作經驗以及主觀判斷。

在管道風險評價中，充分利用管道大數據風險評價，能夠有效規避理想化狀態以及與現實情況的偏差，進而減少由于人員的主觀判斷，對評價結果帶來的不利影響。由于它是完全建立在實際數據的基礎上對風險進行評估，所以其具有一定精準性，可以有效預防風險發生。

2.5 在管道安全預測排序中的應用

在進行影響管道安全因素地分析過程中，使用管道大數據可以對其主要因素以及次要因素進行準確分析。它通過對管線中，各種不同影響因素分布現狀的準確分析，精準預測及排序整條管線的安全情況。

2.6 在管道缺陷及腐蝕檢測中的應用

運用管道大數據，對檢測器檢測出的數據進行分析，可以完成以下3種分析操作。

首先，它可以把缺陷區與風險評價、第三方施工活動，以及高后果區等信息，進行有效疊加，為后期的維修規劃，提供有效參考。在此過程中，當缺陷處于高后果區，或者是第三方施工地區時，則需要考慮優先進行修復。

其次，利用管道大數據可以對過往年份的數據進行有效對比，同時可以明確新增加的特殊物體，針對不明物體將會自動識別為重點排查目標，例如排查該不明物是否歸屬于盜油閥門等，以此有效減少管道風險產生的概率。

最后，利用管道大數據可以對缺陷位置的管材和壓力數據、陰保情況和防腐狀態數據以及土壤情況等數據信息，進行有效分析，準確地判斷出這些數據之間的關系，并判斷出主要的影響因素，以此制定出相應的應對策略，同時還會對相似管段缺陷的發生概率，進行有效預測。

3 大數據在管道應用中的效果

在油氣管道的數據采集以及監視標準中，要求其對管網當中的重要設施，要做到充分的監控及管理，并提升系統維護以及事故處理的準確性以及效率，確保可以實現風險的有效預測和科學合理的分析以及有效控制。基于此，利用大數據在管道中運行，可以有效地減少運行當中的風險程度。但是，在現階段的管道大數據當中，普遍還存在著數據信息不夠完整以及不夠準確的現象。由于管道大數據的主要來源，是管道建設期和運行期的數據，以及對過往數據的恢復數據。

其數據信息的類型呈現出數量過多且繁瑣情況，使數據信息的質量很難得到保證，具體體現在以下4個方面。1）多余數據過多，且一致性較差，導致共享程度低，并在一定程度上增加了維護難度。每個系統軟件之間的數據信息維護，缺乏一定的協調性，例如半定量風險評價軟件，與數據維護軟件之間的數據庫，均屬于獨立建設，2個數據庫之間未形成共享機制，導致同類型的數據總是被反復采集和儲存，不斷出現多余無用的數據，導致數據呈現出不一致的情況。2）缺少統一性的審核數據信息機制，導致數據信息的質量無法得到有效保障。尤其是在管道中心線，以及三樁等核心數據的變更審核工作當中，嚴重缺乏統一性的管理導致在不同的系統當中，其數據質量存在較大的差異性。3）數據的使用頻率過低，作為完整性管理過程當中的重要資產部分，其未能發揮出數據的真正作用和價值。即便創建了多種專業系統，以及整理和搜尋了多種數據信息，但是數據使用的過程當中，過于單一化。即在數據輸入系統后，僅能對其進行簡單的查詢，針對決策以及高級計算的應用相對較少。4）系統軟件的使用效果欠佳，由于未能對多種軟件進行有效集合，繼而使系統無法發揮出真正功效。當前的現狀是每個軟件均處于獨立狀態，其集成功效不高，用戶在使用的過程當中十分不便。例如，在給施工現場人員，編制管體缺陷施工工程圖時，需要從不同軟件當中導出相應數據，包括數據維護軟件和風險評價軟件、完整性評價軟件以及數據對齊軟件。在不同軟件導出數據后，還需要依據工程圖軟件的數據格式，進行相應的格式轉換，才能實現出圖。

以上這些問題，是現階段的管道大數據技術應用中的常見問題，為了進一步解決這些痛點，可以對管道完整性數據，實施集中式儲存及維護管理模式，創建統一化的審核體系，以此最大限度地確保數據信息的完整性，以及準確性。與此同時，還要創建統一化的管理平臺，為業務數據的填報以及審核等系列功能進行有效供給，使不同系統軟件可以在該平臺上實現數據共享及交換。

4 大數據在智能管道中的發展

管道系統大數據主要包括，管道建設數據和地理數據、腐蝕數據和檢測監測數據、資產設備數據和市場數據，以及運營數據等[3]。在未來需要管道單位充分利用互聯網技術和云計算技術以及信息系統技術等，將各類數據進行統一化管理。在此基礎上，創建管道大數據的分析模型，有效地處理由于管道泄漏和管道腐蝕以及第三方破壞等，數據未被得到使用的問題，以此獲得綜合性及全面性的分析結果，包括管道腐蝕控制分析和能量損耗控制分析、效能管理分析和缺陷管理分析等，它在一定程度上助力企業實現可持續穩定發展的目標。

5 結語

現階段，大數據已成為國家戰略發展策略之一，在不久的未來它會對社會開啟重大轉型，并將逐漸改變人類的生活方式。在此背景下，油氣管道行業也應順應時代的發展，緊跟時代走向，重視大數據技術在管道建設行業當中的應用研究，以此全面提升管理成效，繼而為企業的可持續性發展打下堅實基礎。

參考文獻

[1]金劍，朱學山，劉艷陽，等.油氣長輸管道大數據整合技術方法研究[J].油氣田地面工程，2020，39（2）：77-81.

[2]鄧啟志，吳玙欣.基于大數據的空間管道系統設計與實現[J].電子元器件與信息技術，2019，3（7）：1-5.

[3]喬漢林，孫玲玲.大數據在油氣管道建設及運行中的應用研究[J].石油工業計算機應用，2016，24（2）：44-45.