获奖项目名称：

燃气管网全生命周期多维度风险管控关键技术与装备

第一完成单位：

北京市燃气集团研究院

项目联系人：

张玉星

联系人电话：

15201451152

联系人邮箱：

zyxustb@163.com

项目简介：

  随着我国城市建设及能源飞速发展，全国城镇燃气管网总长度已超过100万公里，腐蚀泄漏已成为管网提前报废的首要致灾因素，严重威胁城市公共安全、能源供给乃至国家安全。进而，在管网风险评价、风险防控及修复改造方面亟待形成一系列技术与装备，以破解管网安全运行难题。国务院安全生产委员会于2023年印发《全国城镇燃气安全专项整治工作方案》中提到：“全链条整治城镇燃气安全风险隐患，强化科技赋能，构建燃气风险管控和隐患排查治理双重预防机制”。住房城乡建设部办公厅发布的2024年度国家重点研发计划“城镇可持续发展关键技术与装备”重点专项中，将《城镇燃气系统事故隐患排查管控关键技术研究与示范》列为9大研究方向之一，重点解决城镇燃气管道建设和运维风险分级管控及隐患溯源定位技术与装备、城镇燃气设施老化诊断评估和更新改造技术与装备等难题。城市燃气常规埋地管网及非开挖管段面临“本体检测缺”“风险评判浅”“运维时效差”“防控修复难”等国际难题，项目组率先开展攻关研究，历时6年，形成系列具有完全自主知识产权的核心技术。
  1.针对施工建设阶段的本体及腐蚀风险，攻克了城镇燃气的异型焊缝DR检测信号增强及AI识别技术，缺陷智能识别精度超95%；研制了小管径结构内检测装备，实现了本体结构数据从无到有；将阴极保护原位监测和钻井拖拽技术相结合设计开发了顶管及定向钻的阴保测试装备，行业内首次实现了阴保参数的直接检测。
  2.针对检测评估阶段的本体及腐蚀风险，构建了大提离动态环境下声磁电多物理场耦合理论模型，开发了提离补偿和多通道数据量化算法，研发了低压力不停输工况下自驱式电磁超声内检测装备；揭示了3PE剥离与屏蔽演变机制及腐蚀规律，并率先在行业内建立了3PE风险评价体系；诠释了电流不对称系数及高频峰值电流密度概念及原理，构建了多源动态杂散电流腐蚀风险综合评判模型，实现了干扰风险的量化预测；建立了在役顶管及定向钻腐蚀参数测试及评价模型，攻克了深埋管道风险评估难题。
  3.针对运行维护阶段的泄漏风险，阐明了腐蚀、本体与泄漏关联机制，制定了四因素的泄漏风险体系；搭建了基于风险评价结果的差异化运行模式及疑似泄漏点复核策略，实现了管网的高效分类分级管理及防控。
  4.在防控改造方面，形成了优化服役环境抑制腐蚀风险及加强本体质量严控本体风险的双重防控机制，从而实现泄漏风险的有效管控。构建了杂散电流干扰标准化及精准化防控体系，攻克了免开挖微孔修复及免动火套筒补强技术，突破了柔性复合软管和热塑成型内衬燃气专用接头环槽及挤压密封技术，解决了老旧管道面临的各类防控及修复难题。
  本项目研发了涵盖施工建设、检测评估、运行维护、防控改造等，针对管道全链条的本体风险、腐蚀风险、泄漏风险的4种装备及6项技术，授权发明专利18项，实用新型专利19项，软著1项，发表论文27篇，国标1项，团标2项，推动了行业技术进步，在北京、浙江、广东、厦门、武汉、西气东输等省、市的油气管网进行了成功应用，近三年直接经济效益达1.2亿元，对保障我国城市公共安全及能源供给具有重大意义。