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    數字管道的興起與發展

    2019-05-20   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港消息報道稱:無縫擠出管和ERW管相比,激光拼焊管具有以下優勢:降低生產成本(尤其對于非標尺寸的圓管) 提高精度(與擠出管相比,管壁厚精度更高、更穩定) 可根據需要生產一定范圍內任何直徑/壁厚比的圓管同一根管可有不同壁厚同一根管可有不同材料。
      
      在汽車工業,對于液壓成形所需要的焊管,使用激光拼焊管和高強鋼材料將是一種趨勢。在U L Concepts)中對激光拼焊管的使用加以大力推廣激光拼焊管的最大優勢在于可以有大的直徑厚度比( d/ t比) ,這是一般的高頻電阻焊管所無法比擬的。
      
      而在轎車白車身結構件中,隨著大量高強鋼的使用,這就需要鋼板的壁厚更薄,從而對管狀結構而言,需要有更大的d/ t比和較好的成形性能,激光拼焊管正是適應這種要求而出現的一項新工藝。
      
      激光拼焊管與激光拼焊板相似,可以將不同的材料,不同厚度組合,從而體現了拼裁焊的特點,具有很大的靈活性。
      
      拼焊管制成的零部件。
      
      激光拼焊管在OPEL汽車公司和BM W公司已大量使用。在BMW 7系列中使用了大量的激光拼焊管,且這些管件用高頻焊管技術是無法滿足焊接質量的。圖4所示的某轎車副車架即采用激光焊管制成原材料,再使用液壓成形技術沖壓而成。目前,這類沖壓件已在歐洲得到大量使用。
      
      激光拼焊管在U LSAB AVC項目中所占的比重如圖5所示,約占白車身零件數量的6.
      
      激光拼焊管是由冷軋板進行彎制后進行激光焊接而成,其生產制造工序大致為:對鋼板進行開卷落料→將鋼板預彎成形→進行激光焊接。雖然制造工序不復雜,但對鋼板預彎成形后間隙量要求較高,否則無法保證激光焊接的質量。
      
      彎管成形可以有兩種方案,一種為多輥成形,另外一種為UO成形。圖6、圖7為兩種成形方案的示意圖。每種成形方案都有其優缺點。
      
      隨著數字地球的提出,數字中國、數字省、數字市的概念以及信息化技術的發展,各行各業數字化建設興起了高潮。2003年9月,在石油天然氣管道領域也提出了建設數字管道的構想。
      
      1數字管道何謂數字管道,尚無明確權威的定義。一般地認為,數字管道是指以多尺度、多種類的空間信息為基礎,按照數字地球的構想,利用現代測繪技術(遙感RS、全球定位系統GPS、地理信息系統GIS)、現代網絡、虛擬現實以及數字通訊等技術,在管道的整個生命周期內通過對沿線地形、環境、地質條件、管道設施、經濟、社會、文化等各方面的信息在三維地理坐標上的有機整合,構筑起數字管道,為管道可研、勘察設計、施工和運營管理提供一個高效率的數據采集與處理工具,一個數字化的管理和決策支持系統。
      
      中國鋼管信息港消息報道稱:數字管道系統包含管道勘察設計系統、管道施工建設管理系統和管道運營管理系統三個部分。其核心是管道信息數據庫。管道勘察設計系統包含勘測子系統、線路選擇設計子系統、陰保設計子系統、土建設計子系統、總圖設計子系統、通信設計子系統等等。各子系統所產生的包括周邊的測繪、人文、地理、地質、水文、氣象信息,各專業二維、三維設計圖件,文件以及設備材料等信息,組成設計信息數據庫。管道施工建設管理系統包括施工管理、物資管理、進度、費用、文控管理、HSE管理。管道運營管理系統是一個多系統集合的復合系統,其中包括了前兩個階段產生的竣工系統,也包括了計算機監控和數據采集(SCADA)子系統、銷售子系統、管道資源管理子系統及風險管理子系統。數字管道系統要實現這些系統間的數據交換和共享,同時還要保證子系統的信息安全。
      
      2傳統管道建設的不足傳統管道建設在可研、勘察設計、施工管理、運營管理上存在許多不足之處。
      
      在勘察設計階段,首先是勘察設計主要使用的1 :5萬、1 :1萬地形圖大部分都是20世紀70年代或80年代、甚至有些是50、60年代的產品,與現在的實際情況不合,尤其是在經濟發達地區更為嚴重其次是地質資料有些也相當陳舊,對于地質災害分析、地質解釋、河流演變、山體變化、地震斷裂等現實性不強,從而造成線路選擇簡單化,盲目化,方案比較不充分,這樣使得所確定的線路走向難以達到最優化也使得設計的基礎數據不完善,致使管道設計的質量降低。由于野外測量、勘察、選線、定線野外作業周期長、成本高、效率低,難以適應管道建設的工期要求,也難以滿足對數據快速獲取、更新的需求。
      
      另一方面,隨著國民經濟的快速發展,基礎設施建設量大,導致管線改線量大隨著工業技術水平的提高,管道的附屬設備、站內流程及自控通信部分更新改造日漸頻繁,圖紙修改更新難度大,時效性差。同時圖紙量增大,內容重復,增大了檔案管理的難度。
      
      種類繁多數量巨大的管道信息全標于圖上,存放不便,圖紙易破損,極易造成數據丟失。數據的可交換性和通用性差,難以充分發揮作用。
      
      在施工管理階段,由于設計內容不詳細,在招投標、施工過程中設計文件介紹不清楚,導致施工準備不足由于環境的變化難免造成設計、施工等的變化,在缺乏各類數據有效溝通的情況下,無法滿足施工進度、質量和工期的要求在竣工圖施測的過程中,數據的采集不盡合理,將對運營管理造成不便。
      
      在運營管理階段,由于設計過于簡單,施工過程變更大,竣工資料不夠詳盡,給建成管道的正常運行和日常維護、管理帶來很大困難,尤其是對施工重點部位不能有效地跟蹤和定期檢查、維護。緊急情況下的應變能力差,當險情發生時,難以及時提供最新的、準確的詳盡信息。
      
      總的來說,傳統的管道建設在勘察、設計、施工過程中采用的技術手段、工作流程、成果資料無法滿足未來管道運營管理的需要,管理水平難以提高。
      
      3數字管道的優勢a)在可行性研究及初步設計階段實現數字選線。由測量專業提供的數字影像圖DOM、數字高程模型DEM等資料,構建數字三維立體景觀圖由遙感影像和航測資料提供人文、地質、交通、水系、農作物及植被等豐富的信息,可以方便形象地設計各種方案供領導決策,最后選出經濟合理的最佳線路,確定最合理的管徑,布設最恰當的站場、閥室。
      
      b)在施工建設階段,施工單位借助各類信息資料合理地進行布署、調遣隊伍和機具,運送管材,進行科學的分工,在此階段還應逐步增加數字管道的信息,如施工進度、管子各焊口的位置、竣工回填后的地形地物的變化等等。
      
      c)在運營管理階段,由設計和施工提供逐步完善的信息,可以實現動態跟蹤,掌握管道運營的瞬時狀況。一旦發現故障可實現故障點定位、模糊查詢、網絡分析、迅速準確地圈定突發性破壞事件所波及的區域和源頭,及時制定維修方案,以保證正常供氣。
      
      4應用現狀在國外,美國BUCKEYE管道公司利用GIS技vices公司利用GIS技術建立了管道應急響應系統km的管道數據輸入系統,現已在網上分發、銷售管道圖形和相關數據意大利SNAM公司開發了SIGAS天然氣管道工程地理信息系統,用于管線信息的收集和管理,制作全國的天然氣輸送管線的地圖,目前其管網長度已超過28 000 km 北美聯盟管道(ALLiance Pipeline)建立了地理信息系統,將所有資料連接到Oracle的資料庫中,并向用戶提供GIS數據。
      
      在國內,西氣東輸管道工程及京沈大輸氣管道工程可研工作都利用了衛星遙感技術冀寧聯絡線工程、濟青管道工程、西部原油成品油管道工程都開展了數字管道的研究與實踐。
      
      5結束語數字管道對于全面提升油氣管道設計水平、更新設計施工及管道運營管理理念,建設高效優質工程,提高國際競爭力,具有非常積極的作用。隨著空間地下信息技術的不斷發展,我國的國家信息基礎天然氣與石油出符合我國油氣管道實際情況的風險評價技術標準,用以指導全國油氣管道風險評價的技術開發和應用實踐。
      
      5.2建立全國油氣管道信息數據庫管道風險評價結果的準確性來自于管道工作歷史參數的準確與可靠。因此,采集全國油氣管道的運行歷史數據和環境特征參數是建立管道風險評價體系的基礎工作。為了使管道信息數據庫具有規范性和通用性,我國油氣管道主管部門應盡早制訂管道信息數據庫的基本要求和分級標準,然后動員組織各管道公司和油氣田將其所轄長輸管道和礦場集輸管道的運行歷史參數按要求錄入各單位的子級數據庫,為研究開發我國管道風險評價體系作好基本數據準備。
      
      5.3風險影響因素的界定由于油氣管道所處環境復雜多變,所以誘發管道事故的影響因素既是多方面的,又是多層次的。
      
      設想將一切可能導致管道事故的影響因素都納入風險評價的考慮之中,固然可以提高評價結果的準確程度,但是這會增大管道風險評價的成本。所以,從大量影響因素中篩選出對評價結果最敏感的風險要素將是管道風險評價中的重要環節。
      
      5.4隨機因素的概率模型定量風險評價需要將各種影響因素處理成隨機過程或隨機變量。因此,必須根據我國油氣管道的實際環境狀況,通過大量的實測研究工作來確定主要隨機因素的概率模型,并對相應的概率模型進行深入研究,以符合我國油氣管道的實際情況。
      
      5.5模糊因素的潛在影響定量風險評價是一個多因素的風險評價過程,由于管道的工作環境差異很大,存在很多模糊因素的影響,所以,為了提高管道風險評價結果的有效性,我國有必要借用模糊分析技術的研究成果將影響管道事故發生可能性的模糊因素納入風險評價體系中。這樣不僅可以提高管道風險評價結果的準確性,而且也是對管道風險評價技術的進一步完善和發展。中國鋼管信息港消息報道稱
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