随着我国工业的快速发展，对于能源的需求逐渐增加，石油资源的开采以及应用面临着较大的困难，因此，注重对于天然气能源的开发和使用，能够进一步缓解我国能源短缺的问题。但是天然气具备易燃易爆的特点，因此在开发运输以及使用过程中，保障天然气管道的质量是首要任务。

传统的人工监测方式工作压力大，监控细节不全，因此急需进行创新。本文即建立在天然气管道无线监控角度展开分析，借助了实际的工程案例，分析了如何开展天然气管道的无线监控研究，以进一步提升天然气能源的运输安全性和稳定性。

文 | 余雅莹

当前我国天然气运输的主要方式是管道运输，管道运输具备较多的优点，但是由于管道运输必须要在地下进行，因此地下多变的环境极有可能加速天然气管道的性质变化，导致使用寿命降低。传统常见的天然气管道养护手段多以防腐为主，但是却无法快速缓解管道变形的问题。一旦天然气管道因为各种因素出现变形，极有可能会因为管内压力泄漏导致爆炸事故，而检测事故成因并进行及时的预防又是当前天然气运输管理中的难题，因此如若能利用无线控制系统进行管道监测，在事故发生时精准快速地关闭天然气阀门，将能够有效降低管道事故产生的影响。

1 天然气管道监控系统执行机构分析

1.1 执行机构当前我国最常见的天然气管道无线监控系统的执行机构分为气动、电动以及气液联动三种形式。其中电动以及气动结构通常应用在口径较小的阀门上，而在天然气主管道在进出站或者越站的过程中，其执行机构采用气液联动阀。执行机构所处的阀室通常分为手动和电动两种形式，手动阀室大多数应用在无法提供稳定电压的站场，利用球阀的气液联动执行机构来及时开关阀门。另外执行机构通常会配有电子破管，形成保护系统，当管线内部的压力过高或者降压速度较快的时候，电子破管能够配合联动阀门及时的关闭阀门，将管线内部的天然气运输终止，是十分常见的无线控制系统中的一部分。

1.2 执行机构常见的问题分析在天然气管道的维护和检修过程中，我们发现阀室的企业联动执行机构也存在着部分稳定性方面的问题。首先，当天然气管道出现质量问题的时候，传统阀门关闭的方式较为单一，单纯依靠电子破管保护系统对管线内部的压力进行检测，当检测出异常压力时自动的关闭阀门，这种途径虽然具备一定的效率，但是方式单一,一旦遇到其他复杂情况时难以及时应对。其次，由于天然气管道所处的环境多变，现场的条件有限，部分站场通常采用的是太阳能板以及蓄电池辅助的供电方法，这种方法本身并不存在问题，但是如果手动阀室不存在电源监控系统，该种供电方式的稳定性得不到保障，这将会导致阀室的监控稳定性不高。另外，当监控系统检测到管道故障，并且及时关阀之后，由于不存在智能的故障检测系统，会对事故的及时处理产生影响。例如，如果手动阀室中不存在RTU智能监控系统，无法及时定位故障发生的位置以及程度，信号传输功能受阻，这便导致中央控制中心无法及时获取事故信息，需要进行人为检测才能定位具体的关阀地点，这不仅会延误检修时间，也会进一步扩大事故所产生的影响。

2 天然气管道无线监控系统的构建需求

为了保证本次论述的研究方案以及执行措施具备科学性和实用性，笔者借助了重庆气矿、申倒线输气管道工程以及长寿天然气管道工程的实际方案进行了分析，将无线监控系统的建设需求进行了归纳，并总结为以下几个方面。

2.1 注重管道数据检测管道完整性管理专业数据分为基础数据和业务数据，具体内容包括：管道属性数据(例如中心线数据、基础数据等)、管道环境及人文数据(包括地理信息数据、建筑、穿跨越、卫星遥感图像等)、管道建造数据(包括阴极保护系统数据、设施数据等)、管道运行数据、风险数据、失效管理数据、检测数据、维修维护数据等。采集中分为管道中心线成果测量、属性采集、动态数据采集三部分，并且要保证数据采集的及时性、准确性和完整性。

运营期采集：埋地管道中心线测量可采用管线探测仪确定其平面位置和埋深，并配合GPS测量管线点坐标，具备内检测条件的可采用管道惯性测绘获取管道中心线坐标。改线的中心线采集参考建设期要求。对釆用上述方法不能确定位置的管线，应釆用走访调查、资料分析或开挖验证的方法加以确定。

管道设备设施采集：其包括了管道设施测量应获取管道沿线设备设施的位置和属性信息；测量应包括但不限于以下要素：水工保护设施、阴极保护设施(阴保地床、阴保电缆、阴保电源、牺牲阳极、阴保通电点)、穿跨越、重要标识桩、场站(阀室)；对于由于建筑阻挡等原因难以测量的设施应结合设计资料，使用测距仪、皮尺等设备进行测量。对于定向钻、隧道等无法测量部分，应对设施起点、终点进行测量，同时结合原始设计图纸在内业完成无法测量部分管道中心线成图。完整性管理动态数据釆集：以专业检验检测机构和维修机构采集为主，主要包括管道检测评价数据、阴极保护专项测试数据、维修数据、风险管理数据等；由基层单位自行组织实施的完整性管理工作涉及的数据宜由基层单位自行采集，包括但不限于管道运行数据、日常电位测试数据、缓蚀剂加注、高后果区信息、风险评价信息、第三方施工、失效抢修数据等，需采集的数据项详见数据表单。

2.2 建立天然气管道完整性试点工程将电磁涡流内检测技术运用于小口径低压低流速管道上，并且进行了初步的试验性工程，取得良好质量检测数据，检验了该技术的运行条件，为下一步拓宽内检测适用范围奠定了基础。首次将超声导波技术应用于地面集输系统埋地管道腐蚀与缺陷发展实时在线监测；重新确定了集输系统(管道和场站)腐蚀单元划分原则和区段归类，提高了风险评价准确性，指导腐蚀监测点的布置并通过数字化实现腐蚀基础数据及监测数据的数字化管理；建成了气田地面集输系统腐蚀监测数字化系统，实现了站场腐蚀状况的跟踪和评估。管道次声波泄漏监测及外力破坏监测预警技术试点：通过次声波泄漏监测，有效识别并及时警示和定位管道泄漏，可以解决无法有效控制和发现管道内腐蚀的管道安全管理问题。同时通过外力破坏监测预警，解决管道第三方破坏的预警和定位，为管道完整性管理提供有力的技术支撑并推广应用。结 语综上所述，天然气已经成为当前我国社会发展所必须的重要能源之一，因此在天然气运输管理的过程中也要结合天然气能源易燃易爆的特点，严密加强天然气管道运输质量，通过人工以及智能管道监测系统的结合，构建起全面完善的无线监控系统。无线监控系统通过数据的采集分析以及远程操控，能够实时监测管道运行的状态和使用性能，分析事故的产生因素，及时对管道管理过程中的薄弱环节进行整改，这样才能够切实维护天然气管道的运行效率，保障能源使用和运输的安全、稳定需求。