地下管线是城市运转的“生命线”。人们日常所需的天然气、自来水等都是通过地下管线输送到千家万户。各种管线纵横交错，其复杂程度堪比“迷宫”。
燃气管道输送的是易燃易爆的天然气，在以往的安全事故中，很大部分是由第三方施工造成燃气管道损坏所致。在城市里，长达数千公里、蜿蜒曲折的地下燃气管道究竟埋在哪些区域？管道是否存在缺陷或安全隐患？如何实现城市燃气管网立体化、直观化与数字化，让“不可见”的管网“了然于心”，这是佛燃能源一直在做的事。
应对安全挑战刻不容缓
截至2021年，全国燃气管网长度105.489万公里，其中天然气管网长度达103.680万公里。近年来，随着城市燃气快速发展，燃气管道长度和用气量逐年增长，伴随而来的燃气安全形势愈发严峻。中国城市燃气协会披露的数据显示，2021年全年共发生燃气事故1140起（不含港澳台），造成106人死亡。按事故类型统计，管网事故339起，死亡37人，占比达29.74%。城市燃气事故成为继交通事故、工伤事故之后的“第三大事故起因”。
究其原因，佛然能源业务总监兼佛燃科技副总经理冯少广博士认为，国内早期投入运营的低压管网运行年限很多已超过20年，再加上城市杂散电流等因素的影响，钢管老旧腐蚀严重，已接近或达到寿命终点，导致管网系统腐蚀穿孔事故频发。此外，随着城市建设步伐的加快，城市道路、轨道交通及旧城改造等市政施工愈加频繁，加之通信电缆、电力、自来水、电网等改造工程，也给燃气管线安全运行带来较大挑战，由于管道位置不明或施工不规范，相当部分燃气事故起因就是第三方施工造成燃气管道损坏、挖断。
“我国每年因地下管线事故造成的直接经济损失高达数十亿元，还造成巨大的资源浪费。”业内专家指出，城市燃气管网管理线长面广量大，涉及监管部门多达十几个，综合协调工作繁琐，存在权责错位、职责交叉、监管空白等问题，管道泄漏已成为城市公共安全亟待解决的课题。
管理难度高投入大
此前，国务院办公厅印发《城市燃气管道等老化更新改造实施方案（2022-2025年）》，提出彻底消除安全隐患，今年抓紧启动实施一批城市燃气管道老化更新改造项目。2025年底前，基本完成城市燃气管道老化更新改造任务。
那么，哪些燃气管道需要更新改造？是小修小补还是全部换新？这有必要在摸清家底的基础上分步骤进行。据记者了解，从上游气田开采的天然气净化后经国家主干管网输送，进入城市门站交接给下游城市燃气企业，最后向毛细血管一样输送到终端用户，过程环节众多，管理难度颇高。
“数据收集一直是困扰业内的一大难题。”冯少广坦言，国内部分燃气公司早期投建的老旧管道本身智慧化水平不高，近年投建的管道施工过程中存在赶工期、控制成本等情况，管网数据不全，甚至连管道位置信息都不太掌握。
佛燃科技内检测业务总监赵晓明博士介绍，此前管网管理模式是哪里泄漏就去哪里抢修，现在已转变管理思路，通过定期检测，把隐患消除在萌芽状态。建立起从数据收集、检测分析、现场修复一整套管道完整性管理流程。
▲智能阴极保护桩，24小时远程监控地铁或电网溢出的杂散电流，及时向外引导电流，降低对管网的影响。
“跟人一样，管道也要定期体检。”冯少广形象地介绍，管道本体检测主要有外检和内检两大类技术，外检可以通俗类比为拍X光，即人在地面上，通过技术手段了解地下管道情况；内检可以通俗类比为肠胃镜检测，将检测装置放到管道内部运行，检测管道内部及本体特征。我国油气管道，包括长输管道、集输管道以及城市燃气管网，综合内检测领域还未完全解决“卡脖子”难题，先进技术多依赖国外厂商。近年来，以国家管网、中国特检院、沈阳工业大学、佛燃能源等为代表的科研院所和企业正致力于国产化技术替代，同时着眼各种特殊应用场景开展专用检测装备研发。
事故可以有效预防
据介绍，佛燃能源自1993年成立以来，没有发生过重大安全事故，做对了什么？
“国内不少燃气公司管道检测工作都是通过委托外部队伍开展，检测设备、人员技术水平参差不齐。得益于对管道安全的高度重视，早在20年前，佛燃能源就组建了自己的管道外检测与物探团队，并自主研发专用检测设备与检测技术，培养了一批专注于检测工作的专业人才，确保燃气管网长久安全运行。”佛燃能源外检测业务经理曹光贵介绍。
在冯少广看来，燃气管道安全事故在一定程度上是可以预防的。在建设初期，建设方务必严把质量关，严格按照国家法规以及技术要求施工，从源头上减少隐患因素。再次，在投产运行后，建立健全的管网定检与巡检体系，把安全隐患扼杀在摇篮里。最后，企业通过建立健全的应急预案，一旦出现突发情况，立即处理从而避免事故发生。其中，数智化建设是工作的重中之重。
近年来，佛燃能源在数智化浪潮下，在已有的管道阴极保护智能采集与远传系统、燃气管网地理信息系统（GIS）、燃气管网监测系统（SCADA）的基础之上，开发了基于检测的信息管理系统（LIMS），进而实现所有检测数据的有效管理与充分利用，还将建立全面的管网大数据平台，囊括包括管道建设到运营期完整的施工及运营资料，历次管道内外检测数据，实时监控用气量、送气峰值调度，构建城市燃气管网的完整性管理体系，并紧密跟踪管网安全状况，建立管网故障发现及应急预警体系。
修炼“绝技”做好“检测员”
在管道综合内检测方面，佛燃能源已实现多类型检测器设计与加工、管道现场内检测作业、检测数据分析与完整性管理等全流程管控。掌握国内外主流高压管道漏磁内检测技术，并成功完成了自主研发内检测器的现场运行，通过实地技术比对确认自研检测器性能达到国际先进水平。研发了短距离牵拉式和长距离自动力式管道高精度测绘内检测器，可以准确定位埋地管道位置并提供管道内部图像、变形数据，这相当于给管道做了一张可视化的“身份证”，大大减少了第三方施工损坏管道的概率。
▲团队自主研发的牵拉式管道高精度测绘内检测器，可对介质管道的中心线进行高精度测绘。
▲团队自主研发的管道三轴高清漏磁+变形复合检测器，一次运行同时检测：腐蚀、变形、弯曲、应力。
▲高精准燃气泄漏检测车，PPB（十亿分之一）级精度，北斗系统10厘米级地位，最大检测空间150米，第四代极光分析技术和专有探测软件算法。
针对投产前管道变形检测需求、在役管道非法支管检测需求，佛燃科技还针对性地开发了高效率、低成本的专项内检测器，精准定位管道建设方和运营方的需求痛点，可极大降低建设运营成本，提高了管道整体完整性管理水平。
▲过江管道检测现场。
在管道外检测方面，曹光贵介绍，该团队完成过10条穿越珠江管道综合检测，完成过20多条穿越西江等支流河道的管道检测任务。这些穿越河流部位的管道埋深较大，河面水流急湍，通行船舶较多，要准确测出管道位置与埋深信息，技术人员必须抓住设备数值变动的瞬间，才能够得到较为精确的结果。佛燃能源拥有国际先进的北斗PPB级高精准天然气快速检测系统、CIPS/DCVG密间隔电位监测仪、管道三维姿态测量仪、超声波相空阵检测仪等一批先进的设备系统。通过对设备的有效利用，检测团队掌握了大埋深管道探测技术、过河管道综合检测与评价技术、复杂环境下外防腐层精确判别技术等“绝技”。
