大数据在管道运行中的应用分析与评价

邹峰

摘  要：伴随着互联网信息技术的持续发展，现阶段大数据已经逐渐渗入社会的各层面中，它对人类生活的改变具有重要的作用，并成为促进新型服务产生的重要动力。该文将在大数据背景下，对管道运行中的应用和效果以及未来的发展方向进行深入的分析和研究。

关键词：大数据;管道运行;完整性评价

中图分类号：F279      文献标志码：A

0 引言

随着大数据时代的到来，管道大数据已经逐渐被广泛应用在石油企业中。管道在设计和施工以及运行检测的过程中，均会产生数量较大的数据，在这些环节上充分利用大数据，并有效结合企业自身现实需求，创建信息化的管理平台，对于管道数据的全面分析，以及提升管理成效均有着重要的意义和作用[1]。

1 管道数据化

管道大数据通常是以管道内检测数据为基础，把设计施工环节的资料数据和过往运行数据、内部检测数据和外部检测数据、管道环境数据及日常管理等数据，与环焊缝信息，进行对齐并校对，进而形成一个统一性的数据库。它具有4个主要特点，包括规模性特点、高速性特点、多样性特点以及价值性特点[2]。基于形成完整大数据的根本条件，需要具备准确的基线，所以在操作的过程中，笔者建议要以内检测提供的每个环节的数据，作为基线。内检测数据和施工资料数据以及环境数据等，是形成大数据的重要元素。它具体采集的管道数据类型包括管道基础数据和运维检测数据以及事故数据和风险数据。在管道基础数据中，主要包括了管径和壁厚、材质和类型、安全系统和检测报告，以及防腐层类型等;运维检测数据里主要包括了水压试验数据、运行湿度和压力数据、环境湿度和在线检测数据、维修历史和管段更换数据等;而事故和风险数据中主要包括事故类型和具体位置数据、发生原因和后果数据以及潜在影响数据等。

2 大数据在管道运行中的应用

2.1 在规划及设计阶段的应用

资源输送一直是我国重点项目工程，国家在管道建设的过程当中，对四周的地理环境、地质特点以及管道结构的详细设计、使用工艺和用料等内容，均已掌握了成熟的数据。在此背景下，结合利用大数据技术，可以为专业的技术人员提供更加可靠的信息来源，特别是针对新管道的建设工作，如果可以充分采用大数据技术，可以在一定程度上减少人力输出，并在理想周期内完成规划设计。

2.2 在管道建设中的应用

在油气管道的具体施工过程中，会产生多种数据，包括施工记录和变更数据等。在传统施工过程中，通常在竣工资料交付完成以后，这些数据很难再被二次使用。伴随着互联网信息技术的持续进步发展，传统的大量纸质资料已逐渐演变成了电子信息数据。而大数据技术，完全可以让这些无法得到多次利用的数据，变得更具有价值。利用大数据技术可以对历史数据进行有效分析，然后更具目标性地判断出，在建设新管道时所存在的疑难点，并依据历史经验，制作出符合现状的可行性施工方案。与此同时，在人员配备和机械储备以及物资分配等方面，可进行整体优化设置，在有效减少建设成本的同时，确保施工技术方案的可行性，以及施工质量的保障性。

2.3 在完整性评价中的应用

在现阶段的完整性评价标准当中，所得出的评价结果呈现出过于保守的状态，导致管道输送效率较低，同时也在一定程度上加大了维修成本。而运用管道大数据，可以对各种因素进行准确分析，并能精准找到完整性评价结果，与管道安全情况之间的联系，同时找到影响评价标准呈现过于保守的主要原因。管道大数据，可以依据相关的分析结果，对评价结果进行有效修改，并提供正确的维修方案，最大限度地节约了维修成本。管道大数据是借由数据分析，对影响因素进行有效划分，继而对评价标准进行正确修改。因此，管道大数据具备的完整性评价，在一定程度上可以打破傳统评价标准的保守性质。

2.4 在风险评价中的应用

在管道风险评价中，通常会使用到的方法是失效故障树分析法以及专家打分等。利用这些方法，可以对管道存在的风险情况进行预测及评估。但是，在日常进行评价操作的过程中，一些预存的风险会被理想化，它的评价结果主要是来自参与评价人员的工作经验以及主观判断。

在管道风险评价中，充分利用管道大数据风险评价，能够有效规避理想化状态以及与现实情况的偏差，进而减少由于人员的主观判断，对评价结果带来的不利影响。由于它是完全建立在实际数据的基础上对风险进行评估，所以其具有一定精准性，可以有效预防风险发生。

2.5 在管道安全预测排序中的应用

在进行影响管道安全因素地分析过程中，使用管道大数据可以对其主要因素以及次要因素进行准确分析。它通过对管线中，各种不同影响因素分布现状的准确分析，精准预测及排序整条管线的安全情况。

2.6 在管道缺陷及腐蚀检测中的应用

运用管道大数据，对检测器检测出的数据进行分析，可以完成以下3种分析操作。

首先，它可以把缺陷区与风险评价、第三方施工活动，以及高后果区等信息，进行有效叠加，为后期的维修规划，提供有效参考。在此过程中，当缺陷处于高后果区，或者是第三方施工地区时，则需要考虑优先进行修复。

其次，利用管道大数据可以对过往年份的数据进行有效对比，同时可以明确新增加的特殊物体，针对不明物体将会自动识别为重点排查目标，例如排查该不明物是否归属于盗油阀门等，以此有效减少管道风险产生的概率。

最后，利用管道大数据可以对缺陷位置的管材和压力数据、阴保情况和防腐状态数据以及土壤情况等数据信息，进行有效分析，准确地判断出这些数据之间的关系，并判断出主要的影响因素，以此制定出相应的应对策略，同时还会对相似管段缺陷的发生概率，进行有效预测。

3 大数据在管道应用中的效果

在油气管道的数据采集以及监视标准中，要求其对管网当中的重要设施，要做到充分的监控及管理，并提升系统维护以及事故处理的准确性以及效率，确保可以实现风险的有效预测和科学合理的分析以及有效控制。基于此，利用大数据在管道中运行，可以有效地减少运行当中的风险程度。但是，在现阶段的管道大数据当中，普遍还存在着数据信息不够完整以及不够准确的现象。由于管道大数据的主要来源，是管道建设期和运行期的数据，以及对过往数据的恢复数据。

其数据信息的类型呈现出数量过多且繁琐情况，使数据信息的质量很难得到保证，具体体现在以下4个方面。1）多余数据过多，且一致性较差，导致共享程度低，并在一定程度上增加了维护难度。每个系统软件之间的数据信息维护，缺乏一定的协调性，例如半定量风险评价软件，与数据维护软件之间的数据库，均属于独立建设，2个数据库之间未形成共享机制，导致同类型的数据总是被反复采集和储存，不断出现多余无用的数据，导致数据呈现出不一致的情况。2）缺少统一性的审核数据信息机制，导致数据信息的质量无法得到有效保障。尤其是在管道中心线，以及三桩等核心数据的变更审核工作当中，严重缺乏统一性的管理导致在不同的系统当中，其数据质量存在较大的差异性。3）数据的使用频率过低，作为完整性管理过程当中的重要资产部分，其未能发挥出数据的真正作用和价值。即便創建了多种专业系统，以及整理和搜寻了多种数据信息，但是数据使用的过程当中，过于单一化。即在数据输入系统后，仅能对其进行简单的查询，针对决策以及高级计算的应用相对较少。4）系统软件的使用效果欠佳，由于未能对多种软件进行有效集合，继而使系统无法发挥出真正功效。当前的现状是每个软件均处于独立状态，其集成功效不高，用户在使用的过程当中十分不便。例如，在给施工现场人员，编制管体缺陷施工工程图时，需要从不同软件当中导出相应数据，包括数据维护软件和风险评价软件、完整性评价软件以及数据对齐软件。在不同软件导出数据后，还需要依据工程图软件的数据格式，进行相应的格式转换，才能实现出图。

以上这些问题，是现阶段的管道大数据技术应用中的常见问题，为了进一步解决这些痛点，可以对管道完整性数据，实施集中式储存及维护管理模式，创建统一化的审核体系，以此最大限度地确保数据信息的完整性，以及准确性。与此同时，还要创建统一化的管理平台，为业务数据的填报以及审核等系列功能进行有效供给，使不同系统软件可以在该平台上实现数据共享及交换。

4 大数据在智能管道中的发展

管道系统大数据主要包括，管道建设数据和地理数据、腐蚀数据和检测监测数据、资产设备数据和市场数据，以及运营数据等[3]。在未来需要管道单位充分利用互联网技术和云计算技术以及信息系统技术等，将各类数据进行统一化管理。在此基础上，创建管道大数据的分析模型，有效地处理由于管道泄漏和管道腐蚀以及第三方破坏等，数据未被得到使用的问题，以此获得综合性及全面性的分析结果，包括管道腐蚀控制分析和能量损耗控制分析、效能管理分析和缺陷管理分析等，它在一定程度上助力企业实现可持续稳定发展的目标。

5 结语

现阶段，大数据已成为国家战略发展策略之一，在不久的未来它会对社会开启重大转型，并将逐渐改变人类的生活方式。在此背景下，油气管道行业也应顺应时代的发展，紧跟时代走向，重视大数据技术在管道建设行业当中的应用研究，以此全面提升管理成效，继而为企业的可持续性发展打下坚实基础。

参考文献

[1]金剑，朱学山，刘艳阳，等.油气长输管道大数据整合技术方法研究[J].油气田地面工程，2020，39（2）：77-81.

[2]邓启志，吴玙欣.基于大数据的空间管道系统设计与实现[J].电子元器件与信息技术，2019，3（7）：1-5.

[3]乔汉林，孙玲玲.大数据在油气管道建设及运行中的应用研究[J].石油工业计算机应用，2016，24（2）：44-45.