数字化管道技术及其在西部管道工程中的应用研究

摘要

随着世界经济的快速发展,对石油和天然气资源的需求不断增大,管道运输由于其高效、安全和经济性,成为油气运输的重要手段之一。目前长输油气管道均趋向于采用大口径、高工作压力、高度自动化的管道系统,如何确保工艺复杂、输量大、长距离的油气管道高效运转,是管道运营企业面临的核心课题。本文通过分析目前长输油气管道在建设和运营管理中存在的问题,提出了建设数字化管道系统的必要性,并根据长输管道建设和运行管理的特点,在完整性管理理论的基础上,结合西部管道工程的具体情况,制订了数字化管道系统建设实施方案。本文的主要研究内容如下:①明晰了数字化管道的涵义,分析了国内外数字化管道研冗及应用现状,明确了数字化管道系统的建设内涵和方向。这部分内容将在第一章阐述。②从确保管道全生命周期安全经济运行的角度出发,研究了数字化管道系统的理论基础,对完整性管理、航空航天遥感、全球定位系统、地理信息系统、数据收集系统等关键技术进行了说明。这部分内容将在第二章阐述。③对具有油气长输管道代表性的西部管道工程进行了现状分析,根据西部管道工程建设和运营的特点,分析了从可研、勘察、设计、施工、竣工到运营阶段,建设数字化管道系统的重要性和必要性。这部分内容将在第三章阐述。④根据完整性管理的数据需求,以及西部管道工程建设运行的实际需要,对数字化管道系统的实施进行了规划,确定了设计原则,进行了总体规划,完成了包括基础构架、系统构架、软件模式、软件体系结构和平台选择在内的系统方案,设计了数据采集具体方案和数据类型。这部分内容将在第四章阐述。⑤结合西部管道工程开展数字化管道建设的实际,对数字化管道的实施进行了规划,阐述了取得的阶段性成果,并对应用效果进行了评价,对应用前景进行了分析。这部分内容将在第五章阐述。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 论文的选题背景和研究意义

1.2 国内外数字化管道研究及应用现状

1.2.1 数字化管道的涵义

1.2.2 国外数字化管道研究及应用现状

1.2.3 国内数字化管道研究及应用现状

1.3 论文研究的目的和课题来源

1.3.1 研究目的

1.3.2 课题来源

1.4 本论文的主要研究内容和结构

2 数字化管道系统理论基础

2.1 管道完整性管理

2.1.1 完整性管理的定义

2.1.2 管道完整性管理的原则

2.1.3 完整性管理的依据和标准

2.2 航空航天遥感(RS)

2.3 全球定位系统(GPS)

2.4 地理信息系统(GIS)

2.5 数据收集系统(DCS)

2.6 本章小结

3 西部管道工程现状及需求分析

3.1 西部管道工程概况

3.2 西部管道工程现状分析

3.2.1 西部管道工程特点

3.2.2 目前我国长输管道建设及运营管理中存在的问题

3.3 数字化管道系统需求分析

3.3.1 管道实现本质安全需要完整性管理

3.3.2 数字化管道是完整性管理的数据基础

3.3.3 数字化管道系统对管道管理具有重要的意义

3.4 本章小结

4 西部管道工程数字化管道系统方案设计

4.1 设计原则

4.2 总体规划

4.3 系统功能设计

4.4 软件系统模式

4.5 软件体系结构

4.6 系统开发技术

4.7 设计与开发工具

4.8 数据管理

4.8.1 基本原则

4.8.2 技术要求

4.8.3 数据访问方案

4.8.4 数据备份

4.9 管道模型

4.10 数据采集

4.10.1 数据采集内容

4.10.2 数据采集过程

4.10.3 数据质量保证体系

4.11 本章小结

5 数字化管道系统的实施及应用

5.1 数字化管道的实施

5.1.1 实施范围

5.1.2 实施评价

5.1.3 存在的问题及解决方法

5.2 数字化管道的应用

5.2.1 应用规划

5.2.2 功能模块简介

5.3 数字化管道的实施成果和应用效果分析

5.3.1 当前取得的阶段性成果

5.3.2 应用效果

5.4 应用前景

5.5 本章小结

6 结论

致谢

参考文献