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无人机石油巡检

  石油在我国的社会经济发展中具有重要地位。石油管道是国家的能源动脉,保证输油管道的安全是社会和企业的一项重要责任。石油管线穿越地区地形复杂,不仅穿越人烟稀少的山地、荒漠和沼泽等地区,而且还经过人口密集地区。这些管道面临严重的自然灾害威胁、违法打孔盗油以及地上建筑违章占压等诸多问题。加之石油自身具有易燃、易爆的特性,一旦发生油气泄漏就极易造成重大事故。这不仅会带来巨大的经济损失,甚至还会导致严重的环境破坏和人员伤亡,造成极其恶劣的社会影响。2013年11月22日,山东省青岛市中石化东黄输油管道泄漏并发生爆炸。该事故总共造成62人遇难,136人受伤,直接经济损失达到7.5亿元。
  成品输油管道距离长、范围广、途经复杂地貌多,许多埋设于险要地段的管道,由于受环境险要、交通不便、徒步巡线无法到达等不利因素影响,制约了人工巡线的进行,给管道定期巡检带来极大的困难和挑战,特别是在冬季冰雪天气和雨季等恶劣条件下具有较大的作业难度。为了弥补人工巡检的不足,提升巡检效率,迫切需要引入新的技术手段来加强管道巡检。
  对于石油管线的巡检项目,尤其是长距离输油输气管道、区域性油气田断块系统而言,这些项目经常要求“短平快”,测量周期短、任务重、质量高,区域内地形、地貌复杂多变,常常穿越无人区如沙漠戈壁、森林、高山等,有时测量人员、仪器设备无法到达。
  传统的石油管线巡检工作主要是通过安检员的定期巡查和上级督查部门的不定期抽查两种方式:在巡查地点或设备处放置一可拨动式表盘,安检员每到一个地方后,拨动表盘时钟指向巡查时间;还有的是通过投纸条,安检员把写有巡检时间的纸条放入纸箱内,以此来记录巡查情况。上级部门再对安检员的巡查情况进行抽查。由此可以看出,这种考核方式是很不科学的,很难核实时间,又很容易让某些安检员放松警觉,很可能因为一个小的操作失误就有可能导致灾难性的后果。这种测量方法,采用人工接触方式,其劳动强度大、作业程序复杂、资源配置臃肿繁多、工效低、周期较长,特别是在困难地段往往无法按时保质保量完成测量任务。
  国外发达国家于本世纪初就开始引入无人机,结合遥感技术开展了长距离输油管线巡检的相关研究与应用。目前,国外无人机遥感技术在管道行业应用已非常广泛,主要用于山区管道巡检、近海油气管道监视、灾后次生灾害评价,漏油和盗油点现场定位等。
  无人机巡检则具有续航时间相对长,图像实时存储传输、成本低、高分辨率、机动灵活等优点,特别适合于应急侦察与高危地区勘测,在国外已得到广泛应用。近几年来,随着我国信息化建设和科学技术的不断提升,无人机行业应用得到了快速推进和发展,生产制造和实际应用能力有了长足的进步,使得无人机在各个领域方面发挥越来越大的作用。
  采用无人机进行石油管线巡检方法研究,预期达到的效果能极大地降低管道故障率,降低失窃率,降低石油管线运营成本,提高管网维护工作效率,变故障处理为隐患控制。因此,该技术必将成为石油官网运行、监控、维护、地理图实时成像更新的有力工具,是一项体现石油官网运营单位自主创新能力的高科技项目,也是一次石油管网监控手段的重大革新。
  管线巡护系统解决方案
  短距离管线详检
  由于多旋翼飞行器具有悬停功能,加之短距离巡航对电池的巡航能力要求不高。故针对短距离线路详检,我司提出利用多旋翼无人飞行器的解决方案。当输油管道线路小范围内需要详细巡航时,可选多旋翼无人机
  定点悬停功能:当多旋翼飞行器巡航时发现管线问题时,可将飞行器悬停该空域,并进行详细排查。通过无人飞行器进行拍照或录像,对管线故障进行清理排除。
  全自主飞行侦查:根据需要检测的范围,进行航线设置。设置成功后,飞行器根据设置的航线进行全自主飞行。同时将所拍图片进行实时传输,地面站收到所传图像视频后,进行实时指挥。
  长距离管线普查
  长距离线路普查对飞行器的续航时间要求较高,飞行距离较远。针对长距离线路情况,我司提出用固定翼无人飞行器进行长距离线路普查。固定翼无人飞行器具有航时长、飞机质量轻、飞行性能稳定等优点,适合于较长距离的巡航。
  夜间巡查功能
  无人机可搭载红外夜成像仪,作为解决网管夜间巡检的方案。红外线是肉眼看不见的一种光线,用红外线显像事实依据是所有物体都发出热量,通过温度的高低来显示出物体的特征。
  红外巡检的方法和步骤:测定全部输网管线路的温度显示,判断有无异常过热,如有异常过热区域,要进行温度测定,实施其他判断方法,对异常作最终确认肯定,对异常部位进行分解检测。
 
 
人机结合,立体防护系统解决方案
 
 
管线巡护系统解决方案
  作业流程及服务内容
 
  
无人机作业流程图