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管道運輸；工藝設(shè)備；自動化控制
油氣管道的運輸距離較長，運行環(huán)境更為惡劣。在油氣管道上部需要安裝脫水站、油水井、油庫工藝設(shè)備。因這些設(shè)備種類復(fù)雜，功能多樣，還應(yīng)當在原有基礎(chǔ)上配備自動化控制裝置，發(fā)現(xiàn)與解決存在于油氣管道運輸設(shè)備中的故障問題，并對此設(shè)備進行自動化管控，確保油氣運輸工作能夠始終處于安全高效的開展范圍內(nèi)。
1油氣管道運輸特征
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，石油及天然氣領(lǐng)域迎來了嶄新發(fā)展機遇，在現(xiàn)有能源總體系中占據(jù)的地位進一步強化。石油及天然氣能源具備顯著的高壓、高溫特征，在實際運輸期間還具備易燃、易爆、有害及有毒等風(fēng)險因素，對油氣管道運輸工作提出了更高要求。由于相關(guān)工作人員沒有嚴格遵照既定規(guī)范開展作業(yè)，故障隱患排查任務(wù)沒有得到充分落實，導(dǎo)致油氣管道運輸期間的安全風(fēng)險發(fā)生概率進一步提升，嚴重影響企業(yè)及社會綜合效益，阻礙了油氣行業(yè)的發(fā)展進程。因此，為保障油氣管道運輸工作始終處于安全高效范圍內(nèi)開展，還需要加強運輸期間的管控力度，最大限度消除各設(shè)備運行過程中的安全隱患，保障各設(shè)備平穩(wěn)運行。油氣運輸實則就是天然氣與石油的運輸環(huán)節(jié)，天然氣與石油性質(zhì)特殊，管道運輸較長，現(xiàn)有我國油氣運輸管道約10萬公里，與多個海外國家相連，成為第五大運輸形式。相較其他油氣運輸手段而言，利用管道運輸油氣的能源消耗量較低，能夠適應(yīng)各類復(fù)雜的地形地貌。但由于管道以及其他設(shè)備長時間處于惡劣環(huán)境下運行，極容易出現(xiàn)腐蝕問題，實際安全隱患較多，需要著重開展關(guān)于油氣管道運輸自動化系統(tǒng)的研發(fā)及推廣工作，從根本上保障油氣管道運輸環(huán)節(jié)的安全性。
2自動化控制技術(shù)在油氣管道運輸中的應(yīng)用重要作用
2.1提升各資源利用率
通過細致分析現(xiàn)階段油氣管道運輸行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)流程，發(fā)現(xiàn)因生產(chǎn)環(huán)境環(huán)節(jié)過于復(fù)雜，管道及其他附屬設(shè)備管理仍需要做好定期巡檢工作，對人力資源與物力資源的需求度更高。通過將重點開發(fā)自動化控制系統(tǒng)，能夠有效控制工作人員強度，輔助工作人員對油氣管道運輸工藝及設(shè)備進行全面監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)與解決生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備問題，確保生產(chǎn)設(shè)施能夠始終處于高效安全的運行環(huán)境。當前信息技術(shù)更加完善，為自動化控制系統(tǒng)的運行提供了更加安全可靠的平臺，進一步提升了人力與物力資源成本利用率，使油氣管道運輸期間的經(jīng)濟效益能夠盡早實現(xiàn)最大化目標。
2.2加快生產(chǎn)效率
通過將自動化控制技術(shù)應(yīng)用在油氣管道運輸環(huán)節(jié)，還可以從根本上提高石油運輸生產(chǎn)效率，確保設(shè)備運行故障問題能夠得到及時發(fā)現(xiàn)與解決。同時，運用自動化管控技術(shù)，還可以將各類設(shè)備運行技術(shù)參數(shù)輸送到計算機系統(tǒng)內(nèi)部，運用自動化管控設(shè)備，對石油管道運輸全過程進行結(jié)果。由于工作人員可以直接利用計算機設(shè)備輸送指令，節(jié)省了較多不必要工作銜接，使石油管道運輸工作效率能夠得到根本提升。
2.3增強系統(tǒng)可操作性能
在石油管道運輸配合使用先進的自動化控制技術(shù)，還能夠從根本上提高石油管道運輸設(shè)備的可操作性能。具體而言，自動化控制技術(shù)的邏輯性較強，操作較為便捷。配合使用自動化控制系統(tǒng)中的診斷功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)存在于設(shè)備運行期間的異常問題，分析導(dǎo)致設(shè)備異常問題出現(xiàn)原因，并及時向運維人員匯報，降低了石油管道運輸期間到安全事故發(fā)生概率。通過設(shè)立生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，能夠?qū)⑾到y(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)作為石油管道運輸工程重大事項決策制定依據(jù)，綜合評估生產(chǎn)工程階段性成本效益，保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)科學(xué)高效開展。
3石油管道運輸自動化管控方式
3.1工藝設(shè)備特征分析
通過分析油氣運輸環(huán)節(jié)，對工藝設(shè)備運行特征進行細致判別，不斷優(yōu)化自動化管控系統(tǒng)功能。具體而言，油氣運輸管道系統(tǒng)內(nèi)部包括輸油干線、中間分輸站、穿越站、油田集輸管道。在油氣運輸管道系統(tǒng)內(nèi)，各設(shè)備均肩負起重要的運行職責，并直接影響油氣運輸?shù)陌踩耘c可靠性。油氣運輸管道種類較多，不同管道適用的運行環(huán)境及運行要求不同。如油田集輸管道主要用于輸送石油，屬于原油管道類型；長距離輸送油氣管道主要用于輸送天然氣，屬于成品管道類型。通常情況下，石油運輸管道的運輸距離較長、運輸量巨大、管徑多樣且存儲時間較長。天然氣運輸管道則為連續(xù)密封系統(tǒng)，要求在天然氣運輸期間必須始終處于帶壓狀態(tài)。天然氣運輸管道故障發(fā)生時能夠釋放出的能量巨大，并伴有爆炸或明火現(xiàn)象，造成的經(jīng)濟損失巨大，因此，需要著重加強天然氣管道安全管控力度。
3.2油氣管道運輸事故成因
結(jié)合油氣管道運輸設(shè)備的運行特征以及油氣管道運輸安全事故案例，理清油氣管道運輸事故成因，并構(gòu)建事故成因關(guān)系鏈，為后續(xù)設(shè)計自動化控制系統(tǒng)功能指明方向。導(dǎo)致油氣管道運輸事故的原因主要為管體缺陷與焊縫缺陷兩大方面。其中，管體缺陷可表現(xiàn)為腐蝕缺陷、環(huán)境缺陷、制造缺陷以及施工缺陷。由于油氣管道設(shè)備安裝及后期運維過程中沒有嚴格落實相關(guān)職責，導(dǎo)致管道結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)腐蝕或開裂情況。焊縫缺陷可表現(xiàn)為氣孔、裂縫、錯邊等情況。因在焊接期間，焊接工藝及焊接參數(shù)管控不當，導(dǎo)致油氣運輸管道運營壽命縮短，后期運維難度進一步增長。
3.3選擇自動化監(jiān)測硬件
結(jié)合油氣管道運輸工程實施特征與實施過程中的安全管控要求，需要在設(shè)計自動化控制系統(tǒng)期間選擇適宜的自動化監(jiān)測硬件設(shè)備，并對自動化監(jiān)測硬件設(shè)備進行科學(xué)部署?，F(xiàn)有自動化監(jiān)測系統(tǒng)主要包括傳感器、微處理器等裝置，結(jié)合油氣管道運輸特征，通過各類傳感器獲取油氣管道運輸期間的參數(shù)數(shù)值，為后續(xù)自動化控制程序以及控制參數(shù)的設(shè)定提供重要依據(jù)。不同種類傳感器間肩負的運行職能不同，運行要求存在較大差異。如溫度傳感器需要保障其應(yīng)用期間的適用性及靈活性，壓力傳感器需要具備溫度補償功能。流量傳感器的計算精準度需保持在較高水平，并可實現(xiàn)集中控制目標。視頻傳感器需要在復(fù)雜環(huán)境下也能夠保持光感細膩，獲取更細致的影像資料。借助TinyOS操作系統(tǒng)將自動化控制系統(tǒng)中的傳感器與組件設(shè)備連接在一起。自動化控制程序設(shè)計初始階段，還需要加入申請網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀，并依照一定周期利用傳感器采集油氣運輸數(shù)據(jù)。如果采集數(shù)據(jù)發(fā)生變化，還需將變化后的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到射頻模塊。因傳感器數(shù)據(jù)采集期間會受到環(huán)境及溫度等因素影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，使后續(xù)自動化控制效果與預(yù)期目標存在一定差距，因此，還應(yīng)當選擇合理方式對傳感器信號進行科學(xué)處理。由于油氣管道運輸期間對數(shù)據(jù)的實質(zhì)性要求較為嚴格，應(yīng)當合理設(shè)計數(shù)據(jù)采集時間間隔，結(jié)合具體運輸情況，對傳感器的采集參數(shù)進行調(diào)試。微處理器在自動化控制系統(tǒng)中是硬件構(gòu)架的匯聚節(jié)點，肩負起數(shù)據(jù)存儲與處理任務(wù)。在微處理器初始化時會進入發(fā)送模式，并向其他節(jié)點發(fā)送信號，接收來自不同傳感器的數(shù)據(jù)幀。在接收數(shù)據(jù)幀后，還需要對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，通過串行口將數(shù)據(jù)發(fā)送到管理節(jié)點。微處理器需要在油氣運輸管道自動化控制系統(tǒng)中循環(huán)運行，直到數(shù)據(jù)采集任務(wù)終止。為有效控制自動化控制系統(tǒng)建設(shè)與運行成本，設(shè)計人員還可使用三邊測量方式選擇適宜的傳感器位置，對傳感器布置結(jié)構(gòu)進行科學(xué)優(yōu)化及部署。
3.4油氣運輸自動化控制實現(xiàn)
通過選擇出更合理的自動化監(jiān)測硬件設(shè)備，配合使用PID控制原理設(shè)計油氣管道運輸自動化控制程序，從根本上保障油氣管道運輸工作的安全性與有序性。PID控制原理主要就是一種線型控制形式，需要由實際輸出值與給定差值計算獲得，配合使用比例、積分及微分運算計算出最終控制輸出量。在油氣石油運輸自動化控制程序設(shè)計期間，應(yīng)當首先做好PID參數(shù)取值工作，結(jié)合油氣運輸自動化控制目標，對PID參數(shù)進行實時調(diào)整，最大限度滿足油氣運輸安全管控要求。配合使用實驗測試方式，對設(shè)計出的自動化控制系統(tǒng)進行閉環(huán)模擬運行，獲取控制器響應(yīng)數(shù)據(jù)，以曲線方式將數(shù)據(jù)直觀展現(xiàn)出來，評估PID控制器性能影響，使PID自動化控制程序中的油氣運輸管道溫度、壓力、流量以及管壁應(yīng)力等參數(shù)數(shù)值均符合油氣運輸實際要求。
4自動化控制技術(shù)在油氣管道運輸工程中的應(yīng)用
4.1數(shù)據(jù)傳輸與采集
在油氣管道運輸工程實施過程中，管道運輸期間的各項參數(shù)數(shù)值也可作為管道設(shè)備管控重要依據(jù)，因此，為從根本上提升油氣管道運輸監(jiān)管力度，還是要做好數(shù)據(jù)采集與傳輸工作，相較傳統(tǒng)油氣管道運輸工程電纜而言，自動化技術(shù)下的光纖信號傳輸穩(wěn)定性更為顯著，傳輸效率高，將光纖作為傳統(tǒng)傳輸介質(zhì)的代替已經(jīng)成為油氣管道運輸工程自動化的重要發(fā)展趨勢。光纖可從根本上提高油氣管道運輸工程電氣自動化設(shè)備的智能化水平，使油氣管道運輸工程生產(chǎn)期間的數(shù)據(jù)利用率進一步增長。為保障數(shù)據(jù)傳輸效果，加強自動化設(shè)備運營水平還需要借助高級智能終端及間隔層開展數(shù)據(jù)采集工作，著重關(guān)注程序接口標準化及軟硬件產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)交換，確保油氣管道運輸工程自動化生產(chǎn)期間的數(shù)據(jù)傳輸水平穩(wěn)定提升。
4.2在設(shè)備狀態(tài)管控中的應(yīng)用
通過在油氣管道運輸工程生產(chǎn)各設(shè)備中安裝自動化系統(tǒng)，可以對設(shè)備運行狀態(tài)進行全程化管控。如發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)存在異常狀態(tài)，管控系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)分析結(jié)果直接反饋給監(jiān)控系統(tǒng)中，確保油氣管道運輸工程生產(chǎn)內(nèi)部運行正常區(qū)域能夠與故障設(shè)備快速分割，保障油氣管道運輸工程生產(chǎn)能夠始終處于正常高效的運行狀態(tài)。具體來說，應(yīng)用自動化控制技術(shù)可加強管道泄漏預(yù)防力度，促進油氣管道工程運輸工作安全開展。研發(fā)并應(yīng)用管道模擬仿真軟件、GPS技術(shù)、可編程邏輯控制系統(tǒng)，對管道實際運行情況展開全面監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)存在于管道運行過程中的泄漏風(fēng)險問題，并由此對油氣運輸管道展開專項運維，從根本上提升運維質(zhì)量效率，控制管道運維成本。
4.3在設(shè)備參數(shù)調(diào)整中的應(yīng)用
配合使用功能完善的自動化化管控計算機設(shè)備，能夠?qū)τ蜌夤艿肋\輸工程生產(chǎn)內(nèi)部及外部運行數(shù)據(jù)進行全面收集，以便能夠切實反饋出油氣管道運輸工程生產(chǎn)內(nèi)部各機組運行狀態(tài)，對機組內(nèi)部數(shù)據(jù)參數(shù)進行進一步控制。結(jié)合油氣管道運輸工程生產(chǎn)實際要求，設(shè)置自動化設(shè)備的開啟關(guān)閉環(huán)節(jié)。確保油氣管道運輸工程生產(chǎn)設(shè)施能夠依據(jù)設(shè)計好的技術(shù)參數(shù)，及時調(diào)節(jié)頻率與電壓，從根本上提升實際生產(chǎn)水平。自動化技術(shù)進一步增強了油氣管道運輸工程電氣自動化中的程序化水平，借助自動化化系統(tǒng)，將油氣管道運輸工程生產(chǎn)流程、實際操作方式及自動化技術(shù)等內(nèi)容輸入電氣自動化計算機系統(tǒng)內(nèi)，切實增強系統(tǒng)及設(shè)備流程管控水平，使油氣管道運輸工程設(shè)備始終處于長效平穩(wěn)的運行狀態(tài)。
5結(jié)語
總而言之，通過將自動化控制技術(shù)應(yīng)用在油氣運輸管道工程中，能夠及時發(fā)現(xiàn)存在于油氣運輸設(shè)備期間的各類安全隱患問題，對設(shè)備運行參數(shù)進行自動化管控，切實保障油氣運輸設(shè)備高質(zhì)高效運行。為充分發(fā)揮出自動化控制技術(shù)的應(yīng)用重要性，還需要結(jié)合現(xiàn)有油氣運輸要求，不斷優(yōu)化自動化控制系統(tǒng)功能，最大限度縮短參數(shù)調(diào)節(jié)時間，為促進我國油氣生產(chǎn)行業(yè)自動化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅實技術(shù)基礎(chǔ)。
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篇2
關(guān)鍵詞： 天然氣；自動化管道運輸；PLC應(yīng)用
中圖分類號：TE978 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2012）1220156-01
近年來，隨著我國社會主義經(jīng)濟的快速發(fā)展和不斷進步，煤炭、石油等燃料資源也開始日益減少。由于我國是一個人口眾多的國家，所以通常每日均要消耗上百噸燃料，有時甚至是上千噸燃料，以至于燃料資源越來越緊缺。而各種燃料在開采、運輸和深加工上均要耗費大量時間，在不同程度上均無法滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展的需要，在此情況下天然氣燃料應(yīng)運而生。目前，天然氣已成為我國最主要的燃料資源之一，其開采、運輸已變成人們越來越關(guān)注的問題。
1 簡要概述PLC
PLC是Programmable Logic Controller的縮寫，稱之為可編程邏輯控制器，其主要是應(yīng)用同一種類可編程的存儲器，通常使用在其內(nèi)部的存儲程序，嚴格執(zhí)行定時、計算、邏輯運算、算數(shù)操作以及順序控制等各種直接面向用戶的指令，同時經(jīng)模擬式輸出（輸入）或是數(shù)字來實現(xiàn)對多種類型機械或是生產(chǎn)過程的控制[1]。從實質(zhì)的角度上看，可編程邏輯控制器屬于一種專門用在工業(yè)控制方面的計算機，具體由電源、現(xiàn)場輸出接口電路、現(xiàn)場輸入接口電路、中央處理單元、存儲器、功能模塊以及通信模塊等幾個部分組成，其主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面：① 使用便利，編程簡單；② 功能較強，性能價格比也極高；③ 硬件配套完整，用戶操作方便，具有極強的適應(yīng)性；④ 有良好的抗干擾能力，可靠性較高；⑤ 系統(tǒng)在安裝、設(shè)計、調(diào)試等方面的工作量少；⑥ 維修便利，且工作量不大。
2 在天然自動化管道運輸中應(yīng)用可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)的重要組成部分之一，屬于一種智能遠程終端裝置與現(xiàn)場控制設(shè)備，對于整個數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)來說有著極為重要的作用。在天然自動化管道運輸中應(yīng)用可編程邏輯控制器搭載數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)來實施整體的自動化控制。在站內(nèi)PLC主要負責控制工作，例如搜集現(xiàn)場控制信號等方面，調(diào)節(jié)和控制好各天然氣的輸送閥門，同時完整接受通過計算機形成的流量數(shù)據(jù)，然后做好整理、分析和存儲工作，利用所接收到的氣體分析儀數(shù)據(jù)來對計算機中各項數(shù)據(jù)和流量進行動態(tài)調(diào)整，最后實施自動化控制天然氣的整體輸送[2]。
2.1 可編程邏輯控制器的主要配置
可編程邏輯控制器在中央處理器方面應(yīng)用了目前最高端的LK210，實際緩存高達8M左右，充分發(fā)揮熱備冗余的作用，在處理能力上具有不小于40%的余量，通常采用1個支持自由口協(xié)議與Modbus協(xié)議的RS232串行接口、2各以太網(wǎng)接口、1個支持自由口協(xié)議與Modbus協(xié)議的RS232-485串行接口、2個冗余的Profibus-DP總線接口，有利于達成大量過程的控制與邏輯的多樣化控制。在使用可編程邏輯控制器系統(tǒng)時，宜冗余24VDC電源，并與GPS時鐘互相協(xié)調(diào)一致，輸出與輸入的模擬量以及開關(guān)量在使用過程中應(yīng)滿足毫秒級時間標簽的實時性要求，以此來確保數(shù)據(jù)時間的精確性和相同性?？删幊踢壿嬁刂破鞯闹醒胩幚砥鳈C架和輸入輸出端口機架之間可使用網(wǎng)絡(luò)來連接，注意在選用輸入輸出端口模板時應(yīng)正確選擇帶電可插拔式的模板，而且除了要具備自我診斷功能之外，還要有相應(yīng)的抗浪涌保護功能。
2.2 可編程邏輯控制器巨大的通訊功能
可編程邏輯控制器或是其他數(shù)據(jù)源通過雙絞線電纜這一傳輸介質(zhì)在工業(yè)實際現(xiàn)場環(huán)境中完成對等通訊，由可編程邏輯控制器來監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)具體運行情況，如果有故障產(chǎn)生則會立即報警，也就是說其通信網(wǎng)絡(luò)與ISO/IEEE通信指標相符，并對標準化的TCP/IP通信協(xié)議給予支持，而PLC的通信接口則按照需求來配置串行，或者是同時實行通信、DCS/PLC、遠程I/O通信等各種接口。此外，為了與所搭載的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)各部位數(shù)據(jù)保持相同，輸出與輸入的模擬量以及開關(guān)量應(yīng)采用具有實時性的毫秒級時間標簽，注意PLC站硬件過程中實際誤差不可超過1秒[3]。在PLC編程時還應(yīng)用了程序調(diào)度法，讓時鐘將程序協(xié)調(diào)一致后優(yōu)先執(zhí)行，以便PLC可以立即得到從中控室下載而來的系統(tǒng)時鐘，在極大程度上確保了其在實施天然氣自動化管道控制中的各種通訊需要。
2.3 可編程邏輯控制器對天然氣自動化管道運輸施行的控制
可編程邏輯控制器憑借與集線器管理接口、按鈕指示燈、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)所實現(xiàn)的邏輯功能以及控制來全方位操控天然氣自動化管道運輸?shù)恼麄€過程，而且PLC編程軟件還支持IEC61131-3所具備的五種語言，包括批量模塊、多個PID運算模塊、順控功能模塊以及其他常用模塊等。實施中心遙控的調(diào)度工作時，處于接收調(diào)度中心的各工作人員應(yīng)由遠程控制好管線系統(tǒng)的實際運行狀況以及設(shè)備命令，以便自動化完成與控制相關(guān)的操作。而處于天然氣輸送站點的各工作人員則應(yīng)該在控制臺上嚴密監(jiān)視本站系統(tǒng)實際運行狀況，并確切控制好天然氣的輸送設(shè)備，以便進行自動化或是半自動化的控制工作。
可編程邏輯控制器在使用雙機熱備配置時，應(yīng)先確保其具備有現(xiàn)代化熱備系統(tǒng)，只有這樣才能夠更加便利的操作。運用兩套配置完全無差異的PLC主機，熱備處理模塊與電源，組合成為主備形式[4]。在一般情況下，主機承擔安排程序運行以及I/O任務(wù)，同時要對備用機的實際狀態(tài)與數(shù)據(jù)進行刷新，這樣備用機就可用于監(jiān)視主機在運行過程中的狀態(tài)，有效避免意外情況的發(fā)生，如果主機發(fā)生意外，那么備用機也可及時做切換使用，且無需較長的切換時間，在很大程度上保證了處理工作的可靠性。
3 可編程邏輯控制器對天然氣自動化管道運輸?shù)谋Ｗo
對于天然氣自動化管道運輸來說，可編程邏輯控制器具有至關(guān)重要的意義。為了保證其能正常發(fā)揮出最大效用，必須要對其采取有效性保護措施。為此，應(yīng)在PLC模塊的多個輸出和輸入接口中分別再加上一個可以起到保護作用的保險熔斷絲，有利于避免錯誤電壓以及超高浪流的通電壓對主要模塊形成的意外損傷。對于外接通信線路則應(yīng)在入口處裝置好雷電保護器，可避免在雷雨天氣過程中因閃電而致使高壓電進入PLC控制系統(tǒng)，起到良好的保護作用。同時還要定期對各部件實行全面的安全檢查，若發(fā)現(xiàn)毀壞、破損等不良情況時，應(yīng)立即采取更換措施，以確保PLC能夠在天然氣自動化管道運輸中全面發(fā)揮應(yīng)有的效用。
4 結(jié)束語
可編程邏輯控制器具有設(shè)備功能強、處理速度快、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及時、精確度高、可自行診斷等多方面特點，所以經(jīng)常在工程中得到使用，尤其是具有較多過程輸入和輸出測控點的工程，對于天然氣自動化管道運輸來說具有至關(guān)重要的作用，在一定程度上可以搭載數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)來對天然氣自動化管道實際運輸過程實行整體監(jiān)視與控制，給復(fù)雜性管線的全方位自動化控制帶來了全新的道路，使得自控技術(shù)可以在天然氣的管道運輸中得到充分應(yīng)用，最終達到健康、穩(wěn)定、持久發(fā)展的目的。
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篇3
一、緒論空調(diào)水管道擔當著輸送冷熱媒等流體的功能，空調(diào)水管道的施工所需的施工時間及任務(wù)量占據(jù)著暖通系統(tǒng)的大部分，而暖通系統(tǒng)施工的任務(wù)量在機電安裝工程中占據(jù)非常大的比例，并且其形象進度經(jīng)常反映整個機電工程的施工進展情況。因而在機電安裝過程中經(jīng)常以空調(diào)水管道的施工作為關(guān)鍵線路，以管道系統(tǒng)的水壓試驗作為一個關(guān)鍵節(jié)點進行控制。對于大型工業(yè)建筑，由于其功能及工藝的要求，冷熱負荷比較大，空調(diào)設(shè)備比較多，空調(diào)水管道規(guī)格比較大，而且數(shù)量多。因而，如何科學(xué)合理的組織空調(diào)水管道的施工，以及施工過程中采取何種施工技術(shù)，就成了暖通系統(tǒng)施工中一項關(guān)鍵的任務(wù)。本文主要闡述了某工程成排大型空調(diào)水管道的施工技術(shù)。
二、系統(tǒng)概況該工程空調(diào)系統(tǒng)管道主要有低溫冷水（7～14℃）、中溫冷水（14～21℃）和低溫熱水（42～32℃）。管道從綜合動力站通過連廊接至樓內(nèi)，各種主管道路由相同，都是并排布置，每排管道數(shù)量從6根到12根不等，主干管約7600米，規(guī)格DN250～DN800。主干管主要布置在三層南側(cè)空調(diào)機房、四層北側(cè)空調(diào)機房、四層南側(cè)空調(diào)機房。其中四層北側(cè)管道數(shù)量最多，管徑最大，本文主要是闡述該處大管道的施工技術(shù)。
三、管道支架本工程空調(diào)機房內(nèi)的各專業(yè)管線排布都經(jīng)過深化設(shè)計，確定了每根管線的具體排布位置。如下圖所示就是四層空調(diào)機房內(nèi)的一個剖面，空調(diào)水管是成排布置，其上方有空調(diào)風(fēng)管、電纜橋架等管線。因而成排空調(diào)水管應(yīng)優(yōu)先考慮共用管道支架。由于同一支架上承載的管道數(shù)量及管道規(guī)格在目前相關(guān)的規(guī)范及圖集無法直接找到可以引用的支架形式及各部件所采用的規(guī)格。針對成排管道支架展開了以下幾方面工作。
圖3-1
3.1荷載計算選取典型剖面進行荷載計算，每一段中選取管徑最大且管道數(shù)量最多的剖面。如本工程四層空調(diào)機房6-6剖面荷載計算如下：空調(diào)水管（保溫）D720每米重量630kg，共2根； D630每米重量480kg，共2根；D529每米重量365.9kg，共2根；D426每米重量為255.7kg，共2根； D273每米重量112.3kg ，共2根；D219每米重量為77.53kg，共1根； D73每米重量為14.11kg，共1根；總計12根。每米荷載F1為37kN。
3.2支架間距根據(jù)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50234－2002規(guī)定DN200以上管道最大支架間距可以為7.5～9.5米。根據(jù)上面荷載計算結(jié)果，如果選用最大支架間距則每個支架總荷載將達到277KN。此荷載造成樓板和結(jié)構(gòu)梁的集中荷載，超出設(shè)計安全值，因而必須縮小支架間距以達到結(jié)構(gòu)所允許的范圍。本工程四層空調(diào)機房沿管道方向的柱子間距為8.1米，中間有兩道結(jié)構(gòu)次梁，間距為2.7米，所以考慮由結(jié)構(gòu)次梁承受荷載，支架間距選擇與次梁等距。
3.3支架形式根據(jù)確定的2.7米支架間距計算支架荷載為100KN。經(jīng)過結(jié)構(gòu)核算，如果支架形式選取兩端落地支撐門型架或兩端懸掛固定門型架都會造成樓板和結(jié)構(gòu)梁的集中荷載超出設(shè)計安全值。所以最終確定為一側(cè)上部懸掛、一側(cè)落地支撐的支架形式，將管道荷載分別分配至四層樓板和頂板。
3.4受力計算根據(jù)上面已計算出的支架荷載、已確定的支架間距和支架形式，進行支架的受力計算，以確定支架和螺栓選用的規(guī)格，并對支架的穩(wěn)定性和安全性進行驗算。
3.5支架安裝本工程支架連接采用焊接形式連接。支架安裝分為兩個階段進行，第一階段為管道就位前，第二階段為管道就位后。由于本工程管道支架間距比較小，為了方便管道從樓板到支架上的吊運和就位，在就位前每三個支架位置（間距8.1米）安裝一個支架，管道全部就位后再將剩余支架安裝到位。本工程同一機房內(nèi)的管道支架的橫擔長度和上沿標高都相同，因而為了確保每個支架都均勻受力和美觀，支架的定位必須準確，因而支架的測量定位工作必須做好。本工程支架根部鋼板的安裝位置采用紅外線放線儀和拉線相結(jié)合的方法，確保在同一條直線上。支架豎桿的定位采用紅外線放線儀和豎桿兩端雙拉線相結(jié)合的方法，確保豎桿安裝位置在同一立面上。支架橫擔采用紅外線放線儀和橫擔兩端雙拉線及水平儀復(fù)核相結(jié)合的方法，確保支架橫擔上沿標高一致，安裝位置在同一平面上。根據(jù)支架圖紙和測量定位的結(jié)果并對現(xiàn)場情況進行實際測量，現(xiàn)場下料并進行支架預(yù)制。根部鋼板固定好后進行支架的組裝焊接，為了確保支架的受力，每個型鋼接縫處都必須采用雙面焊接，而且焊縫高度都要滿足要求。支架安裝完成后經(jīng)現(xiàn)場檢查確認合格后進入下一道工序。
四、材料運輸機房距地面高差23.6米，需用鋼材總量約780噸，其中支架用型鋼約230噸，鋼管用量約550噸。單根最重的型鋼為HW300*300型支架橫擔，單根長度9米，單根重量約1噸；單根最重的鋼管為D720*8鋼管，單根長度12米，單根重量約1.7噸。材料運輸分為兩個階段：型鋼運輸和鋼管運輸。首先進行型鋼的運輸，支架安裝期間進行鋼管的運輸。
篇4
關(guān)鍵詞：液化石油氣；管道防腐；保護措施
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
在液化石油氣的運輸過程中，管道防腐工作不僅關(guān)系到管道的性能與使用年限，而且關(guān)系到液化石油氣的運輸質(zhì)量與運輸效率，在保障油氣運輸企業(yè)經(jīng)濟效益中發(fā)揮著重要的作用。因此，探討液化石油氣管道的防腐保護的工作措施，對避免液化石油氣管道出現(xiàn)滲漏與斷裂情況有著積極的意義。
1 液化石油氣管道腐蝕的分類、原理及危害
1.1 液化石油氣管道腐蝕的分類。按腐蝕部位分，管道腐蝕分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕，前者指管道內(nèi)壁因介質(zhì)作用出現(xiàn)的腐蝕情況，包括介質(zhì)腐蝕和水腐蝕等，后者主要為細菌腐蝕、土壤腐蝕和大氣腐蝕等。按腐蝕機理分，管道腐蝕范圍內(nèi)化學(xué)腐蝕、生物化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，其中以電化學(xué)腐蝕的結(jié)果最為嚴重?；瘜W(xué)腐蝕指管道因空氣和土壤的作用，以及管道中化學(xué)介質(zhì)和金屬發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)的腐蝕情況，其腐蝕的程度比較輕，腐蝕過程中不會產(chǎn)生電流；生物化學(xué)腐蝕指管道因細菌生命活動而出現(xiàn)的金屬腐蝕情況；電化學(xué)腐蝕指管道金屬由于在電解質(zhì)中出現(xiàn)了電子流動情況形成離子而發(fā)生的腐蝕情況。
1.2 液化石油氣管道腐蝕的原理。液化石油氣的管道主要為鋼制材料，而鋼鐵腐蝕基本條件為需要有陽極與陰極，并且相互之間需要構(gòu)成導(dǎo)電回路，在導(dǎo)電介質(zhì)內(nèi)形成電勢差。在電流從陽極流向陰極的過程中，金屬原子從陽極脫落形成正電離子到電解液中，使管道出現(xiàn)腐蝕情況，腐蝕程度和金屬材質(zhì)關(guān)系密切。
1.3 液化石油氣管道腐蝕的危害。管道腐蝕對液化石油氣的安全運輸有著嚴重的危害，其主要變現(xiàn)在：腐蝕導(dǎo)致管道的表面形成坑洞，影響了管道的厚度，降低了管道的承壓能力，使管道在內(nèi)壓作用下出現(xiàn)鼓包或爆裂的情況，腐蝕會導(dǎo)致管道材料發(fā)生脫碳問題，進而腐蝕部位組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，嚴重時會讓管道發(fā)生爆裂。
2 液化石油氣管道的防腐保護方法
2.1 內(nèi)涂層防護法。此方法可以降低管道中介質(zhì)的摩擦力，減緩管道內(nèi)壁的腐蝕速度，減少液化石油氣管道的清管次數(shù)，降低管道設(shè)備的磨損，延長管道使用壽命。
2.2 外表面絕緣層防護法。此防護法是采用工藝技術(shù)在管道的外壁涂抹絕緣材料，讓管道表面金屬和外部介質(zhì)相互隔離，使得腐蝕原電池中的回路電阻變大，從而避免管道金屬被腐蝕，其常用涂層材料為環(huán)氧粉末、聚乙烯、煤焦油瓷漆和石油瀝青等。
2.3 陰極保護法。此方法是為管道金屬補充電子，保持其處于電子過剩狀態(tài)，讓管道金屬表面的各點負電位相同，從而避免金屬原子因失去電子形成離子而導(dǎo)致被腐蝕。陰極保護法主要為犧牲陽極法和外加電流法，前者應(yīng)用于管道的特殊地段，后者應(yīng)用于長距離運輸管道。
3 液化石油氣管道防腐保護的工作措施
3.1 做好管道涂層的防護。液化石油氣主要通過埋地管道進行運輸，管道涂層容易受到土壤和空氣的破壞，所以做好管道土層防護是進行管道防腐保護的有效方法，其措施為在管道金屬的表面均勻涂抹涂料，使金屬和腐蝕性的介質(zhì)相互隔絕。隨著技術(shù)發(fā)展與管道環(huán)境的改變，管道涂層的要求也越來越高，例如采用介電性能較好和化學(xué)性能穩(wěn)定，并且可以適應(yīng)較大溫差的復(fù)合涂層與環(huán)氧粉末涂層等。復(fù)合涂層是通過物理疊合或化學(xué)粘結(jié)等途徑，使性能單一涂料成為功能較好的涂料，如二層聚乙烯與三層聚乙烯等，其中三層聚乙烯較為常見，其粘結(jié)性好、防腐性能佳、抗?jié)B性能強，適用于管道環(huán)境較差區(qū)域。以環(huán)氧粉末作涂層的管道耐磨損，對土壤的適應(yīng)性好，對鋼鐵的粘結(jié)性能佳，但不適用在濕熱環(huán)境中。
3.2 注重使用非金屬管道。為了避免液化石油氣管道出現(xiàn)腐蝕情況，油氣運輸企業(yè)可以使用玻璃管道進行液化石油氣的運輸工作，其不僅耐腐蝕性強，可以雙面防腐，不容易結(jié)垢，而且易于安裝與維護，使用壽命比較長。不足之處是玻璃管道的機械強度較差，容易出現(xiàn)滲漏和爆裂情況。綜合而言，玻璃管道性能強于鋼制管道。同時，油氣運輸企業(yè)可以使用鋼骨架復(fù)合管，其集中了鋼管與塑料管的優(yōu)勢，防腐、耐磨、絕熱和抗壓等性能良好，不足之處是比較容易出現(xiàn)破裂情況。
3.3 加強管道的陰極保護。陰極保護是指通過外加電流將電解質(zhì)中的管道金屬表面極化成為陰極，從而避免金屬被腐蝕。陰極保護主要分為犧牲陽極法和外加電流法。犧牲陽極法是將負電位技術(shù)和被保護金屬直接相連，在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，負電位金屬為陽極，輸出時被損耗，被保護金屬為陰極，輸出時避免被腐蝕。犧牲陽極法的防腐效果好且投資少，在液化石油氣管道防腐保護中應(yīng)用廣泛。外加電流法指以地床為陽極，管道為陰極，接通電流后將管道極化，當管道對地的電位為最小保護電位時，則得到陰極保護。地床作為陽極和直流電源的正極直接相連，從而形成導(dǎo)電體，主要使用的為高硅鐵、石墨與碳鋼等。
結(jié)語
總之，液化石油氣的管道防腐保護工作不僅關(guān)系到液化石油氣的安全運輸和節(jié)能減耗，而且關(guān)系到管道的使用壽命與運輸效率，其重要性不容忽視。只有在管道防腐保護工作中認真分析管道材質(zhì)、環(huán)境特點和腐蝕原因，并應(yīng)用合適的防腐方法、防腐技術(shù)和防腐措施，才能真正避免液化石油氣管道被腐蝕，充分發(fā)揮其運輸性能。
參考文獻
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篇5
關(guān)鍵詞：應(yīng)變；管道設(shè)計；控制因素
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.193
1 前言
現(xiàn)如今，我國現(xiàn)使用的大多數(shù)管道的設(shè)計都是以應(yīng)力為基礎(chǔ)的，但是相比而言，在這種設(shè)計方法中存在著很多的問題與缺陷，不能有效地解決管道的強度問題與管道對于外界環(huán)境的適應(yīng)問題。所以，一種叫做以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的管道設(shè)計準則應(yīng)該得到及時的應(yīng)用。這樣可以在管道的設(shè)計過程當中更為有效地對于管道的各種影響因素進行一個系統(tǒng)性的分析，從而提升管道工程的整體施工質(zhì)量，提升管道使用年限，降低管道的后期S護費用，有利于我國的管道運輸業(yè)的不斷發(fā)展與進步，同時也可以促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。
2 以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的管道設(shè)計準則的介紹
如果我們將基于應(yīng)力的設(shè)計準則與基于應(yīng)變的管道設(shè)計準則相比較的話，我們可以得出前者是以管道的最小屈服應(yīng)力為載荷極限而進行管道設(shè)計的，而相比之下后者則是建立在極限狀態(tài)下的設(shè)計思想與位移控制載荷，在管道可能發(fā)生屈服應(yīng)變但不影響其正常功能的情況下進行設(shè)計與制造的，從而能夠充分地發(fā)揮管道的能力，在節(jié)約成本的同時增加了其的油氣運輸效率。
（1）極限狀態(tài)。極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)處于某種動能繼續(xù)提供原來提供的功能的一種臨界狀態(tài)（臨界點），并且大多數(shù)情況下，超過這個臨界點就會有一定的失效。舉個例子，一個管道可以承受外界壓力2000N，所以這個2000N就是這個管道承受外界壓力的極限狀態(tài)，如果給其2000.1N的外界壓力，可能其就會發(fā)生管體斷裂并且造成油氣泄露。但是，事實上，可能在達到管體所能承受的極限狀態(tài)之前，管體就會發(fā)生一定的塑性形變，但不會引起管體斷裂，使其依然可以正常工作，這就是以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的管道設(shè)計所允許的情況，但是以應(yīng)力為基礎(chǔ)的管道設(shè)計所不允許發(fā)生的情況。但是如果在其發(fā)生形變但不斷裂的情況下進行工作就意味著可以同時運輸更多的油氣，提高其工作效率。（2）載荷控制與位移載荷。作用于管道上的載荷減少方法有很多種。壓力載荷一般作為載荷控制，而管道周圍的土壤運動常常被認為是位移載荷。通過位移載荷可以進行幾何形狀的改變將作用在管道上的載荷縮減到零，但載荷控制則不能僅僅通過形狀的改變將載荷減小到零。兩種不同的方法在實際使用的過程中都會有不同的“副作用”，產(chǎn)生許多的應(yīng)變。對于以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的管道設(shè)計來說，主要是將這兩種不同的載荷削減方法的設(shè)計相互結(jié)合，盡量達到最好的效果，減少副作用。
3 以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的管道設(shè)計準則的控制因素
3.1 對于橢圓化的應(yīng)變極限控制方法
這種變化的控制與相關(guān)數(shù)據(jù)主要是通過公式D/t和彎曲應(yīng)變來獲得的。在大多數(shù)情況下，其彎曲度越高，所允許的管體的橢圓度就越小。同時，BS8010也曾經(jīng)提出過一個預(yù)測橢圓化對于管體影響的公式，可以進行一定的參考，但是經(jīng)過之前科學(xué)家的試驗發(fā)現(xiàn)這種公式在實際操作應(yīng)用中會有25%左右的誤差
3.2 “拉伸”應(yīng)變極限的控制因素
拉伸極限主要取決于材料的韌性與管體連接處的環(huán)焊縫的焊接質(zhì)量而決定的。從理論上來說，假設(shè)環(huán)焊縫的焊接質(zhì)量極高、焊接缺陷小，則管道的不同部分就會有較高的匹配程度，更像是一個整體，從而可以有效地提高管體自身可以承受的拉伸性變的最大值，避免在管體受壓的情況之下焊縫產(chǎn)生過大的塑性形變。
當環(huán)焊縫的焊接出現(xiàn)以下問題時，“拉伸”的極限應(yīng)變將會受到一定的影響：焊接裂縫，管體焊接的大小、位置發(fā)生一定的錯誤或誤差時，焊帽高度與焊縫斜角等細節(jié)處理不當，焊縫的匹配度過低（低于15%-20%時）。
3.3 “壓縮”應(yīng)變極限控制因素
屈曲往往是壓縮最直接的一種體現(xiàn)，最常見的就是管壁起皺但是并沒有影響到管體實際的應(yīng)用。以下是幾種屈曲的應(yīng)變極限控制因素：
（1）管體的徑厚比。從管材的幾何特性角度上進行分析的話，徑厚比D/t對于管材的影響其實是最大的。從相關(guān)的研究數(shù)據(jù)中我們可以得到，隨著徑厚比的增加，壓應(yīng)變極限會有大幅度的減少，但是當其大于四十左右的時候，管體的壓應(yīng)變極限會有小幅度的反彈。（2）環(huán)焊縫。環(huán)焊縫同樣對于這一部分也有很大的影響。如果對于環(huán)焊縫這一方面處理不當?shù)脑挘瑯O易降低管道的壓應(yīng)變極限，同時也會影響大面積發(fā)生屈曲時的位置與屈曲的影響嚴重性。這會大大地降低實際使用中管體的質(zhì)量與壓應(yīng)變極限。（3）內(nèi)壓。內(nèi)壓在使用合理的情況下，其本身是有助于防止管體發(fā)生小面積與微型的屈曲，增加其抵抗屈曲的能力，但是對于內(nèi)壓與臨街應(yīng)變的定量在學(xué)術(shù)界仍然有著一定的爭論，不同的科研工作人員的看法也有著一定的區(qū)別。但是，內(nèi)壓就像是罐裝汽水中的氣體壓力一樣，當沒開罐的時候（有內(nèi)壓的時候），易拉罐罐壁不易發(fā)生形變（屈曲）。但當內(nèi)壓過大的時候，可能會引起易拉罐的爆炸。（4）外壓。無論是從功能與方向上來看，其都與外壓有著幾乎是截然相反的區(qū)別。其會降低管壁抵抗屈曲的能力，同時還可以傳遞屈曲，增加屈曲的面積與范圍，對管體造成更大的損傷，使屈曲的塌陷面得以擴展。
4 結(jié)束語
總體而言，以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的管道設(shè)計是一個較為復(fù)雜的設(shè)計項目，因為其對于設(shè)計精度與實際的施工精度要求都會比較高（因為其管道大多都是在接近極限狀態(tài)的情況下進行工作），施工難度也會有所提升。同時，這種設(shè)計方案也有其他自身的缺點。但是，只有不斷探索與研究，政府加大對于科研工作的支持與資金投入，并且結(jié)合我國的管道工作生產(chǎn)實際進行相應(yīng)管道技術(shù)的不斷開發(fā)，我國的管道工程技術(shù)才能領(lǐng)先世界，并且促進我國管道運輸業(yè)與經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。
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篇6
關(guān)鍵詞：改建；給排水施工；核實；結(jié)構(gòu)剔鑿；管線；編制
0 前言
隨著城市建設(shè)步伐的加快，經(jīng)濟、科技的不斷發(fā)展，對建筑的功能使用要求越來越高，然而，上世紀末建造的很多公共建筑開始進行了造改和裝修。筆者在近幾年的工作中先后經(jīng)歷了多個這樣的改建工程。
某醫(yī)診大樓初建成于20 世紀80 年代中期,改造建筑面積2萬余m2 。作為城市重要的醫(yī)療機構(gòu),一些重要的設(shè)施和部門在改造期間要在其中不間斷地運行和工作。以此工程為例,談?wù)劯慕üこ痰慕o排水系統(tǒng)施工需要注意的一些問題。
1現(xiàn)場實際條件的核實
設(shè)計前,設(shè)計人員雖然勘查過現(xiàn)場,但勘查時間畢竟有限,很多細節(jié)往往難以發(fā)現(xiàn)。而且建筑設(shè)計人員往往是以原有存檔結(jié)構(gòu)圖為基礎(chǔ)進行設(shè)計的。受原有施工技術(shù)水平所限,原有存檔圖往往與實際情況有所出入。這就要求現(xiàn)場施工技術(shù)人員在施工前必須對現(xiàn)場各個部位進行仔細地測量和核查,設(shè)備、管道安裝密集的部位、房間,要仔細核對空間尺寸。
在本工程中,設(shè)備訂貨前認真核實了各設(shè)備用房的現(xiàn)場情況,發(fā)現(xiàn)消防水箱間,圖紙要求安放22. 5 m(長) ×5 m(寬) ×2. 5 m(高) 的不銹鋼消防水箱(新增消防水箱,與原結(jié)構(gòu)消防水箱串聯(lián)供水) ,經(jīng)實測5 m寬的水箱安裝后,北側(cè)走道寬度僅為800 mm(圖紙標注寬度為1 250 mm) ,且將水箱間東側(cè)的門遮擋了一半。為了保證該走道寬度(該通道是本層其他設(shè)備運輸?shù)谋亟?jīng)通道) ,經(jīng)設(shè)計重新核算消防儲水量后,將水箱的寬度改為4. 5 m。這樣避免了水箱到場后再行改動造成的損失,從而保證了水箱安裝的施工進度。
為確保設(shè)備的合理布置,在設(shè)備訂貨后,針對現(xiàn)場條件及廠家提供的設(shè)備基礎(chǔ)要求對所有給排水系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)位置進行了綜合調(diào)整。繪制合理的基礎(chǔ)平面布置圖后,再交結(jié)構(gòu)專業(yè)施工,完全確保設(shè)備合理準確定位。
現(xiàn)場條件核實的意義不止于此,管線安裝密集部位空間尺寸的測量,亦為繪制管線綜合布置圖提供了準確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。另外,現(xiàn)場需保留給排水管路的檢查工作也很關(guān)鍵,這方面是有過教訓(xùn)的。大樓冷凍機房總體不作改造,僅更換其內(nèi)的冷卻塔補水箱。新水箱安裝完畢,通過驗收后投入使用(時值夏季,該冷凍機房需給其他建筑供冷) 。不久,水箱進水浮球閥發(fā)生故障,導(dǎo)致不間斷進水,由于該水箱間內(nèi)原有排水地漏堵塞,水箱溢流水無法及時排放。好在及時發(fā)現(xiàn),否則很可能殃及臨近配電室設(shè)備。因而,改造中需保留的原有排水管線應(yīng)做相應(yīng)的通水試驗,避免由此帶來的問題。
2 減少由于管道安裝造成的結(jié)構(gòu)剔鑿和開洞
套管預(yù)埋、孔洞預(yù)留在新建工程中本是結(jié)構(gòu)施工階段一項基本工作環(huán)節(jié)。而對于改建工程,管道穿結(jié)構(gòu)墻體、樓板往往需要水鉆開洞和剔鑿,勢必會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全隱患,應(yīng)盡量減少剔鑿和開洞。經(jīng)過實地查勘,在不影響功能實現(xiàn)并經(jīng)專業(yè)設(shè)計認可的前提下,對管線安裝進行了合理規(guī)劃:
(1) 盡量利用原有洞口;
(2) 橫管安裝盡量避免穿越剪力墻;
(3) 地下部分衛(wèi)生間、浴室的給水、熱水管道改為明敷。
樓板或剪力墻體必須開洞的部位,先由施工人員在需開洞部位畫出孔洞的輪廓線,然后請結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計人員來現(xiàn)場確認開洞位置是否合理,是否需要加固,然后再行開洞。這個過程雖較為繁瑣,卻減少了對原結(jié)構(gòu)的破壞,消除了由于開洞位置不合理造成的結(jié)構(gòu)安全隱患。
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50242 ―2002) 3. 3. 13 條要求:管道穿墻壁和樓板,應(yīng)設(shè)置金屬或塑料套管。管道穿地下室外墻和原有結(jié)構(gòu)消防水池池壁須按要求安裝防水套管,這個問題對于新建工程是一個毋庸置疑的問題。而對于改建工程,管道穿上述結(jié)構(gòu)部位如何處理呢? 做法如下: ①能利用原有套管的利用原有套管; ②新增鋼制管道穿結(jié)構(gòu)水池壁及外墻采用管道外直接加剛性防水翼環(huán)(見圖1 ,即圖集91SB3 ―1 第108 頁Ⅳ型防水套管) ,管道與結(jié)構(gòu)縫隙處填堵膨脹水泥的做法; ③新增或原有套管尺寸不合適的需重新開洞穿鑄鐵排水管的部位,直接用水鉆開洞,不安裝套管,所穿管道與孔洞之間的縫隙用油麻及石棉水泥填搗嚴密。
圖1 Ⅳ型防水套管
采用這一方式的主要目的是為了減少對結(jié)構(gòu)不必要的破壞。新建工程,防水套管與結(jié)構(gòu)墻體是一次澆筑而成的,阻水效果很好。改建工程,為安裝防水套管在已成形的結(jié)構(gòu)墻體上開過大的孔洞無異于畫蛇添足。以Ⅲ型剛性防水套管(見圖2) 為例,安裝一個這樣的剛性防水套管,結(jié)構(gòu)墻體需要開的洞口尺寸如表1 所示。由表1 知,按安裝防水套管計,所開孔洞將可能破壞結(jié)構(gòu)主筋,影響結(jié)構(gòu)安全,同時如果新澆筑的混凝土與原結(jié)構(gòu)結(jié)合不夠緊密,極易增加新的滲漏點。
圖2 Ⅲ型防水套管
表1 安裝Ⅲ型剛性防水套管與不安裝防水套管結(jié)構(gòu)墻體需開洞尺寸對比
3 管線綜合布置圖的繪制
此醫(yī)診大樓維修改造工程涉及多專業(yè)交叉施工,而現(xiàn)場安裝條件也不好。為了能在有限的安裝空間里將所有專業(yè)的管線、設(shè)備合理安裝,同時又必須達到使用功能與裝飾美觀和諧統(tǒng)一,采取了如下的步驟,解決了這一問題。
(1) 找出管線安裝密集部位。首先,通過對各專業(yè)圖紙進行統(tǒng)一、集中地分析,確定出管線安裝密集的部位,這些部位主要是各層走廊、設(shè)備夾層及功能要求較高的廳室吊頂內(nèi)。
(2) 繪制局部管線綜合布置圖。找準管道交叉密集的部位后,確定管線敷設(shè)原則: 風(fēng)管貼梁底敷設(shè),橋架及電管在空調(diào)水、給排水、消防管道上方,碎紙、吸塵管道最后排布。根據(jù)該原則,由各專業(yè)依次以1 ∶1 的比例將管線斷面標在同一剖面圖上(注明管徑、標高及相對距離尺寸) 。
(3) 綜合布置圖的最終調(diào)整。由設(shè)備、電氣專業(yè)負責人對綜合布置圖聯(lián)合進行最終審核,對管線布置位置進行確定及調(diào)整。然后,報監(jiān)理公司審核。監(jiān)理審核后,下發(fā)至施工方相關(guān)各專業(yè)。
(4) 嚴格按照綜合布置圖位置進行布管。機電安裝各專業(yè)嚴格按照綜合布置圖進行施工,監(jiān)理也照此圖去檢查監(jiān)管。這就使得各專業(yè)管道在綜合布置圖上標位分明,一目了然,最大程度地解決了管道綜合排列的問題,減少了由于事先考慮不周,各專業(yè)管道交叉造成的返工現(xiàn)象。在合理布置的前提下,節(jié)約了安裝空間,盡可能地提高精裝修吊頂標高。通過綜合布置圖還能發(fā)現(xiàn)各部位管道安裝能否滿足吊頂標高的實現(xiàn),如遇不能滿足的部位,也能及時聯(lián)系建筑設(shè)計,作為建筑設(shè)計對此處吊頂標高及造型修改的一個重要依據(jù)。
4 嚴密組織施工,確保樓內(nèi)保留設(shè)施及駐留部門的正常工作
在改建工程中,建筑內(nèi)某些部位由于種種原因不進行改造或分層、分區(qū)域逐步改造。這時,為了確保這些部位的正常工作,就需要采取一些相應(yīng)的措施。大樓有兩層僅進行局部改造。施工期間必須保證這里的設(shè)備、儀器安全、不間斷地正常運行,同時又必須滿足其工作人員正常工作、生活要求。對于給排水專業(yè)而言需要解決如下的問題:
4.1 確保屋面雨水能及時排放
為了確保樓內(nèi)設(shè)備安全,屋面雨水必須及時排放,這就意味著施工期間雨水管道必須通暢。大樓雨水系統(tǒng)改造的任務(wù)是對原有內(nèi)排雨水管道原位更換新管。由于工期緊,如不及時進行這項工作,將嚴重制約土建及精裝專業(yè)的施工,迫使此項工作在雨季進行。針對現(xiàn)場情況,采取了相應(yīng)的技術(shù)措施。所有屋面的雨水斗暫時利用原有雨水斗,待土建專業(yè)屋面改造施工時,再進行新雨水斗的安裝。
裙房屋面面積大,有多個雨水斗,管道安裝較為簡便,雨水管道單根交替進行舊管拆除、新管安裝。拆除某根雨水管道,暫時將該管道的雨水斗嚴密封堵,待新管安裝完畢,并與原有雨水斗連接以后,再將雨水斗的封堵清除。
主樓的情況較復(fù)雜些。主樓屋面分三部分,東、西各10 層,中間13 層,三塊屋面各不相連,各屋面均僅有1 個雨水斗(見圖3) 。改造需將13層屋面雨水斗3 所連原有雨水管道在11 層截斷,并做橫管直接排至西側(cè)10 層屋面;將11層以下雨水立管3拆除并安裝新管道,11層以上雨水立管3 選擇在無雨的天氣里安排工人在一天內(nèi)將管道拆除并安裝新管。10層西屋面雨水斗2 所連原有雨水管道在9層截斷,與原有雨水立管1 在9 層安裝連通管道,拆除并安裝9層以下雨水立管2 ,待雨水立管2 安裝完畢再同9 層連通管連接,同時將雨水立管1 與連通管斷開,進行雨水立管1 的拆除安裝。
由于采取了這樣的施工措施,雨水管道安裝分項工程得以在雨季順利進行。當然這一措施并不適用所有條件,如遇特大暴雨,容易造成屋面雨水聚集,就不能按照該方案組織施工,這就要求施工技術(shù)人員密切關(guān)注天氣情況,以確定是否能夠采用該措施。
圖3 屋面平面
4.2 確保振動、噪聲不超標
大樓局部改造層內(nèi)有很多設(shè)備,這些設(shè)備工作環(huán)境要求高,過大的振動及噪聲會對設(shè)備造成損壞,為此局部改造層重要部位均安裝了振動、噪聲監(jiān)控及報警裝置(在該種裝置測定范圍內(nèi),如產(chǎn)生超過設(shè)定值的振動和噪聲,該種報警裝置即會發(fā)出警報) 。這就要求在相鄰樓層施工時,必須采取防振、降噪措施。為此制定了專門的方案:上層樓板不得堆放管道及管件,材料及小型機械使用必須輕拿輕放;樓板開洞必須使用水鉆,嚴禁剔鑿;下層吊頂內(nèi)管道支架盡量利用頂板上原有吊點(經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)核實可用的吊點) ;需在下層頂板上打膨脹螺栓的部位,分區(qū)域、分時段進行,一旦局部改造層監(jiān)控報警裝置報警,馬上停止電錘施工,重新調(diào)整,嚴格控制同一區(qū)域同時使用的電錘數(shù)量。
4.3 確保業(yè)主駐留工作人員的工作環(huán)境
設(shè)備專業(yè)各系統(tǒng)豎向管道均要從局部改造層通過。施工前詳盡查勘了局部改造層,認真了解了該層的情況,制定了專項施工方案:將該層劃分為8 個施工區(qū)域,明確了8 個施工區(qū)域的施工內(nèi)容,將各施工區(qū)域的施工時間同業(yè)主相關(guān)人員進行溝通,排定施工時段計劃,并將每個區(qū)域的施工要點及防護要點以技術(shù)交底的形式下發(fā)給工人,要求工人嚴格按時間安排進行施工。
由于局部改造層地面鋪有防靜電地板,地板下及該層吊頂內(nèi)有很多電纜、橋架及管道,因此決定所有立管定位必須以局部改造層定位為準,定位前必須先查勘該部位的吊頂內(nèi)及地板下是否有管線或電纜橋架,驗看無物后,在相應(yīng)位置施畫立管定位線。
通過以上一系列施工措施的實施,既確保了施工進度按計劃進行,又滿足了大樓內(nèi)駐留部門的要求。
5 編制可行的設(shè)備運輸方案
對于新建工程,設(shè)備專業(yè)編制可行的設(shè)備運輸方案是非常必要的,對于改建工程來說,設(shè)備運輸方案的編制更是必須的。因為新建工程如果有大型設(shè)備吊裝,結(jié)構(gòu)設(shè)計往往會根據(jù)專業(yè)設(shè)計要求設(shè)計專門的吊裝孔。而改建工程通常不具備這樣的條件。首先,掌握設(shè)備的具體分布情況及各種設(shè)備的外形尺寸、重量。其次,對設(shè)備運輸途經(jīng)的垂直及水平運輸通道均進行詳實查勘,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。然后,進行設(shè)備運輸通道方案的選擇。必要時,需繪制設(shè)備運輸線路圖,并合理規(guī)劃設(shè)備運輸?shù)南群蟠涡?亦可作為設(shè)備進場計劃編制的依據(jù)之一) 。某醫(yī)院醫(yī)診大樓維修改造工程正因為編制了詳盡、可行的設(shè)備運輸方案,使得各類設(shè)備在進場前就能通知廠家以何種形式進場:是整機運送,還是分體運輸現(xiàn)場組裝。特別是設(shè)備相對集中且運輸通道較為狹窄的區(qū)域,由于合理地安排了設(shè)備現(xiàn)場運輸?shù)捻樞?很好地避免了通道口近端設(shè)備對遠端設(shè)備的運輸阻礙。
篇7
1.1確定臨時施工道路
金峰山上巖石陡峭，四周原來就無任何上山道路，修筑施工道路受限，迫于施工，臨時道路只能順設(shè)計管線在其左、右側(cè)修筑，經(jīng)現(xiàn)場地勢觀察，設(shè)計管線左側(cè)巖石面整體起伏較右側(cè)平緩，風(fēng)化巖石較右側(cè)少，且在黏土段與巖石段交界處有一小平臺，修整后應(yīng)可放置管材且可停放車輛，故決定在設(shè)計管線左側(cè)修筑臨時施工道路。
1.2巖石開挖方案
為配合當?shù)卣踩ぷ鞯直仨毐ＷC工期，經(jīng)現(xiàn)場研究，改變原設(shè)計爆破施工方案，采用反鏟挖掘機安裝液壓破碎錘進行巖石破碎。液壓破碎錘的發(fā)展始于20世紀50年代，中國進入21世紀后隨著國內(nèi)基本建設(shè)和建筑業(yè)的發(fā)展，挖掘機的市場增長后液壓破碎錘的技術(shù)使用才逐漸增多。液壓破碎錘作業(yè)是以液壓為動力，驅(qū)動活塞往復(fù)運動，活塞達中程時高速撞擊釬桿，由釬桿破碎巖石。使用時，拆掉反鏟挖掘機鏟斗后在原位安裝破碎錘，由專業(yè)人員安裝，并正確安裝液壓油管路系統(tǒng)。開挖時由山頂向下游進行分層分段巖石破碎。施工時將液壓破碎錘的釬桿壓在巖石上，并保持一定壓力后再開動破碎錘，利用破碎錘的沖擊力，將巖石破碎。錘擊作業(yè)時，擊穿方向必須與鋼釬成一直線，如果錘擊方向傾斜，作業(yè)時鋼釬可能會滑脫，引起鋼釬及活塞斷裂或卡死。并且為了有效破碎，破碎錘還應(yīng)使用適當?shù)膿舸┝?，如果擊穿力不足，活塞的錘擊能量將不能有效碎石，如果擊穿力過大并且進行破碎作業(yè)時，挖掘機可能會在碎石瞬間突然傾斜，尤其是斜坡上，更為危險。液壓破碎錘開挖至預(yù)留保護層面停止開挖，預(yù)留保護層利用手持風(fēng)鉆開挖，人工剝離開挖至設(shè)計建基面。
1.3管道運輸
運輸PCCP管道是此段施工遇到的最困難的問題。按原施工組織設(shè)計是利用現(xiàn)場履帶吊吊運PCCP管道。但因現(xiàn)場地形情況限制，修筑的臨時施工道路寬度無法滿足履帶吊正常行駛，原方案無法實施。原方案放棄后即考慮安裝龍門架起重設(shè)備進行吊運。龍門架及軌道設(shè)備重量很大，黏土段地基較軟，運行汽車易陷；巖石段巖面光滑巖隙又大，汽車輪胎打滑、卡輪，履帶吊又無法上行，加之坡度較陡，運輸困難。在這樣艱難的施工條件下工期又緊，施工方立即成立了臨時運輸專家組，由項目經(jīng)理、總工、施工部長、機械工長、安裝工長及經(jīng)驗豐富的機械工、安裝工組成。大家集思廣益，認真探討，綜合部署，最終決定利用現(xiàn)場現(xiàn)有的兩臺330履帶反鏟挖掘機進行管道吊運并入槽就位。具體方案如下：
1.3.1修筑起吊、試吊平臺
管線左側(cè)黏土段與巖石段交界處有一小平臺，用挖機順地勢盡量拓展開挖，增大空間，形成存放上游管材及起吊、試吊管道的平臺。
1.3.2起吊準備工作
起吊前，檢查挖掘機大臂和鏟斗是否良好，油氣路是否暢通，液壓傳動與應(yīng)用制動器是否完好。另外，在兩臺挖機鏟斗背面各焊接一個15t吊鉤，用30mm厚鋼板滿焊，嚴禁用鏟斗斗齒直接吊運。同時準備2根15t吊帶，檢查其完好無損。
1.3.3試吊
因PCCP管材供貨數(shù)量有限，單根成本較大，如起吊損壞不僅耽誤工期、增加費用，且可能造成不必要的索賠。故施工方先將現(xiàn)場備用幾根湊合節(jié)焊接成10t重的整根鋼管，采用已定方案進行試驗。
（1）平地試吊
在試驗鋼管兩端距離端口1.5m處分別套上吊帶，兩臺挖機面對面各停置在兩端口一側(cè)，挖掘機大臂成45°角，副臂垂直于地面，鏟斗背部吊鉤勾住吊環(huán)。指定機械工長專人指揮，指揮人員一手拿紅色旗，一手拿黃色旗，分別控制兩臺挖機的行駛速度。在專人指揮下，兩臺挖機操作人員同步平穩(wěn)起吊鋼管，離地面20～30cm處停止起吊，再設(shè)定同樣行走速度后，沿指定行進路線一臺挖機前進行駛，另一臺挖機倒后行駛。行駛中指揮人員可參照吊帶與管身垂直度調(diào)節(jié)挖機行進速度。平臺原地起吊平地吊運試驗基本成功，之后進行斜坡吊運試驗。
（2）斜坡試吊
在巖石段坡底處，兩臺挖機吊運管道準備就緒，聽從指揮緩慢上坡，管道承口始終順水流方向。斜坡管道運輸沒有想象的那么順利，坡道上大部分路段巖面光滑，挖機行駛中履帶打滑無法順暢行駛，走走停停，停頓時人工及時鏟土填平道路，鋪一段走一段，挖機行走后，巖石表面土體無法存在，向山下滑落，再行經(jīng)此段時需重新填鋪。兩臺挖機行走速度很慢，但最終順利運輸?shù)轿唬渲泻侠碇笓]起到了關(guān)鍵作用。
1.3.4斜坡運輸
斜坡上PCCP管道自下而上逐節(jié)安裝，從坡底向上游前五節(jié)PCCP管仍可利用履帶吊吊裝，第六節(jié)開始利用挖機吊運，按照斜坡試吊方法，總結(jié)經(jīng)驗，緩慢吊運管道，雖然速度很慢，但在大家團結(jié)協(xié)作中，最終順利完成了挖機運輸工作。
1.3.5管道入槽
挖機吊運管道到位后，兩臺挖機停止行進，調(diào)整距離，平穩(wěn)管道。聽專人指揮，兩臺挖機同步緩慢向管道兩端口相對移動，同時大臂、履帶向管槽方向旋轉(zhuǎn)，邊移動邊轉(zhuǎn)向，直到兩臺挖機慢慢靠攏且履帶、大臂垂直于管槽，使PCCP管道懸于管溝安裝位置之上。在轉(zhuǎn)向過程中PCCP管道承口始終平行于水流方向。定位后，兩臺挖機同步下放PCCP管道，溝內(nèi)人工配合進行管道對中銜接。
2結(jié)束語
篇8
Abstract: By surveying the pipeline used in Tianjin Nanjiang road, choose CCTV inspection for the best methods, divide and summarize the structural and functional defects, and use the quality assessment parameters and the condition assessment model, it quantitative and qualitative assessment of the defects,and choosing the best non-excavation restoration plan. It can provide a reliable basis for maintenance and economic analysis.
關(guān)鍵詞:排水管道;CCTV檢測;缺陷;質(zhì)量評估;非開挖
Key words: sewerage pipeline;CCTV inspection;defects;quality evaluation;non-excavation
中圖分類號:U417.3 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)20-0125-02
1工程概況
天津港南疆路油污水管道西起南疆路中段,東至污水處理廠泵站路口,全長2266.2m,始建于1996年,距2008年修復(fù)已使用12年。其中DN600管道418.8m,DN800管道1847.4m,材質(zhì)為鋼筋混凝土。南疆路地處油港作業(yè)區(qū),道路兩旁分布著油碼頭和儲油倉庫,來自華北地區(qū)的大型油罐車晝夜不斷的裝油運輸,交通異常繁忙,路面超負荷承載壓力,地下油污水管道破損、裂縫、錯位嚴重,經(jīng)常造成路面坍塌等現(xiàn)象,影響正常的交通運輸。
2CCTV檢測分析結(jié)果
根據(jù)我院排水管道評價方法的研究課題成果,結(jié)構(gòu)性缺陷主要類型分為:裂縫、脫節(jié)、錯口、變形、腐蝕、穿孔、暗接、坍塌、洼水、膠圈脫落、滲漏;功能性缺陷主要類型分為:結(jié)垢、淤積、油垢、障礙物、樹根侵入。特殊結(jié)構(gòu)缺陷主要分為:修復(fù)、變徑、雨水檢查井、污水(合流)檢查井、暗井等。
我院通過采用先進的德國CCTV管道內(nèi)窺檢測設(shè)備對管道內(nèi)部進行全面檢測[1,2],由于日常養(yǎng)護水平低、投入少,地下油污水管道淤積、破損、裂縫、錯位嚴重,增加了檢測難度,高壓沖洗車反復(fù)清洗,工作量較大[3]。檢測結(jié)果顯示,管道有多處接口發(fā)生漏水,密封圈掉出,部分嚴重腐蝕;管頂大部輕微腐蝕,管壁裂縫等多處缺陷共計47處;下游部分管道錯位嚴重達19處,已到了嚴重病害的狀態(tài)。由于篇幅限制,表1只附部分代表性檢測結(jié)果和方案。
部分管道水平S型嚴重彎曲錯口(27#-28#,28#-29#,33#-34#),初步判斷為鋪設(shè)管道時造成;31#--32#段管道上下錯位,是滲漏點造成地下泥沙水土流失、管壁腐蝕嚴重,有輕微裂縫、淤積嚴重、積水較多,有樹枝,石頭等雜物、年久失修、部分管口及井底有水泥板結(jié)、地質(zhì)有不同程度的沉降等多種原因造成的病害,均需更換管道或在錯位處做防滲漏處理。
3運用排水管道評價方法定量定性評估
3.1 結(jié)構(gòu)性狀況評估結(jié)構(gòu)狀況表示管道構(gòu)造完好程度,缺陷參數(shù)以F表示,F由損壞狀況系數(shù)S決定。
S=PL(1)
當S
當S40時,F=10。
式中:i――結(jié)構(gòu)缺陷總個數(shù)、滲漏處個數(shù);L――被評估管道的總長度(m);Li――第i處缺陷縱向長度(m)(以個為計量單位時,1個相當于縱向長度1米);Pi――第i處缺陷權(quán)重,應(yīng)查表獲得;n1――結(jié)構(gòu)缺陷處總個數(shù)。
管道修復(fù)指數(shù):
RI=0.7×F+0.1×K+0.05×E+0.15×T(3)
經(jīng)計算,南疆路管道S≈27 < 40,F = 6.75,RI=6.975
3.2 功能性狀況評估功能狀況表示管道暢通程度,缺陷參數(shù)以G表示,G由損壞狀況系數(shù)Y決定。
Y=PL(4)
則當Y
當Y40時,G=10。
管道養(yǎng)護指數(shù):
MI=0.8×G+0.15×K+0.05×E(6)
功能狀況根據(jù)MI值的大小分為三級,勘查情況表明,南疆路油污水管道由于淤積嚴重等病害,故不進行細致評估,它明顯超過第三等級:大部分管道超過允許淤積標準,功能狀況總體較差;必須進行養(yǎng)護,與結(jié)構(gòu)性狀況評估的結(jié)果一致。
4選取最佳維修方案
經(jīng)計算評估和分析,決定采取非開挖方式進行修復(fù),對于對可行的兩種維修方案非開挖換管技術(shù)及AMEX局部密封修復(fù)技術(shù)進行了分析和選擇[4,5]。由于S行錯位管道處于下游,埋深6m左右,如采用換管技術(shù),工作基坑需在6m以上,由于地下水的滲泡,基坑旁重載車的碾壓,施工風(fēng)險較高,而AMEX局部密封非開挖修復(fù)技術(shù)不存在上述問題,非常適合工況。
因此,南疆路排水管道接口滲漏和破損的病害,DN600管道采用內(nèi)襯修復(fù) 14個病害點;DN800管道內(nèi)襯修復(fù)33個病害點。管道接口S型水平錯位的病害,經(jīng)分析決定采用AMEX管道局部密封修復(fù)技術(shù)修復(fù)19個病害點。
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篇9
關(guān)鍵詞：原油管道；運銷管理信息系統(tǒng)；應(yīng)用
中圖分類號：C931.6文獻標識碼：A 文章編號：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，先進的信息系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于原油管道的運銷管理之中。在科學(xué)信息系統(tǒng)的幫助下，原油管道的運銷管理系統(tǒng)日益完善，除了能夠滿足石油管線的日常需要，還能準確的掌握石油管道的具體信息。本文主要從科學(xué)信息系統(tǒng)的角度出發(fā)，對原油管道的運銷進提出可行性的建議分析。
原油運銷是國家能源基礎(chǔ)經(jīng)濟建設(shè)的重要組成部分，是城市現(xiàn)代化高質(zhì)量，高效率運轉(zhuǎn)的基本保證，被稱為城市的“生命線”。為確保合理的管理好原油的運銷過程，有力保障國家資源的合理利用，避免了國有資產(chǎn)流失，同時也保障了國家的經(jīng)濟利益。滿足原油運銷日常管理的需要，及時掌握準確原油運銷的基本信息，建立科學(xué)、準確、完整的原油運銷管理信息系統(tǒng)，從而實現(xiàn)原油運輸?shù)臄?shù)字化管理勢在必行。管道信息系統(tǒng)的建設(shè)對復(fù)雜的輸油管道的管理提供了有力的系統(tǒng)支持，可以快速檢索查詢、分析統(tǒng)計，為輸油管道工作的日常管理、施工維護、設(shè)計規(guī)劃決策提供可靠決策依據(jù)。
1原油管道運銷管理信息系統(tǒng)概述
中石化原油管道運銷管理系統(tǒng)是本著數(shù)字運銷、科學(xué)管理的原則開發(fā)并投入運行，尤其運銷調(diào)度業(yè)務(wù)管理的專業(yè)化系統(tǒng)。目前石油管道運銷管理系統(tǒng)調(diào)度運行方案，對各級生產(chǎn)調(diào)度部門和石油外銷站點實行統(tǒng)一的調(diào)度管理，運用生產(chǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)錄入每日收集整理石油產(chǎn)品生產(chǎn)、運銷、庫存等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，跟蹤監(jiān)控各采油廠、石油運輸單位生產(chǎn)銷售指標的完成情況，了解生產(chǎn)運銷網(wǎng)絡(luò)運行情況，確保石油外銷計劃完成和網(wǎng)絡(luò)的安全平穩(wěn)運行，同時，結(jié)合核對匯總時局編制石油運銷報表、及經(jīng)濟等材料，為相關(guān)部門提供石油生產(chǎn)運銷總信息。
過去石油運銷調(diào)度系統(tǒng)通過調(diào)度人員電話收集基層生產(chǎn)信息，采用較簡單的單機式運行，錯誤率高、效率低下。隨著油田綜合信息網(wǎng)的建設(shè)和油田計算機技術(shù)的發(fā)展，為建立一個基于網(wǎng)絡(luò)運行、滿足新的業(yè)務(wù)需求、適應(yīng)現(xiàn)代化管理模式的石油運行綜合管理網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)提供了可能。該系統(tǒng)的應(yīng)用改變了過去單一的管理模式，對調(diào)度室完成石油運銷計劃執(zhí)行和生產(chǎn)運銷網(wǎng)絡(luò)化運行的管理工作起到了極大地輔助作用，特別是該系統(tǒng)成功上線后，調(diào)度管理系統(tǒng)的功能又得到了進一步提升。
2管道運銷信息系統(tǒng)概述
原油管道運輸與鐵路、公路、航空、水運等其他原油運輸方式相比,具有節(jié)省投資、降低成本、輸量大、能耗少、損耗低、污染小,連續(xù)、穩(wěn)定、安全等優(yōu)勢。目前我國原油產(chǎn)地與加工地布局不太合理，尤其是在中國石化所歸屬的華北、華東、中南地區(qū),原油加工能力遠遠超過原油的生產(chǎn)能力。中國石化要用好國內(nèi)外兩種資源、提高整體競爭能力,有必要從戰(zhàn)略高度審視管道運營的發(fā)展問題。中國石化原油管道發(fā)展的戰(zhàn)略目標是:根據(jù)國內(nèi)外兩種原油資源的供求狀況,持續(xù)優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)有原油管道運營結(jié)構(gòu),使原油流向更科學(xué)、合理、經(jīng)濟;以國內(nèi)現(xiàn)有的華東、東北地區(qū)原油長輸管網(wǎng)為基礎(chǔ),與中國石化現(xiàn)有原油管道相結(jié)合,建設(shè)新的原油長輸干線與其聯(lián)成一體,共同構(gòu)建一個有機的、能充分接納國內(nèi)外兩種原油資源的,以及連通華北、華東、中南和東北地區(qū)的環(huán)形原油管道運營網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目標,應(yīng)持續(xù)優(yōu)化調(diào)整原油管道運營結(jié)構(gòu),擴大原油管道運營市場。
2.1 基本功能
2.1.1采用的GIS平臺軟件滿足管道信息管理與應(yīng)用的要求，具有一定的通用性和針對性。對于GIS基礎(chǔ)模塊而言，滿足了以下幾個方面的功能：
①進行常用的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（如DXF、E00、SHP等）；
②進行不同坐標系之間的轉(zhuǎn)換；
③進行數(shù)字化；
④進行較高精度的繪圖；
⑤進行通用空間分析；
⑥進行圖示符號的定制；
⑦進行查詢、統(tǒng)計功能；
⑧具備實時更新、維護功能；
⑨具備動態(tài)管理功能。
2.1.2軟件能夠適應(yīng)當前各種主流的計算機類型和外部設(shè)備。
2.1.3能夠與當前各種主流的計算機軟件和工具軟件相互連接、相互支持，特別完整接受目前已有的輸油處輸油管道管理工作的成果。
2.1.4GIS基礎(chǔ)軟件具有二次開發(fā)的能力和功能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)輸油管道信息管理拓展應(yīng)用。
2.1.5系統(tǒng)軟件具備對數(shù)據(jù)的可靠性和安全性保護能力。
2.2 體系結(jié)構(gòu)
2.2.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)由地圖數(shù)據(jù)、管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)、管網(wǎng)屬性數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)組成。
2.2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由管網(wǎng)層、定位線、地名庫、地圖庫和圖像庫組成。
2.3 WEBGIS功能
2.3.1服務(wù)器終端的配置
基于微軟windows IIS網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能要求，WEBGIS功能配置之前，系統(tǒng)須安裝i386插件，便于啟動網(wǎng)頁功能。在WEB頁運行中，應(yīng)該專門配置一個用于WEB功能的服務(wù)器。
2.3.2數(shù)據(jù)源的配置
根據(jù)實際情況，制定哪些數(shù)據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)，需要內(nèi)容。隨后將所需要的數(shù)據(jù)集成起來，形成專門的工程文件，配置專題數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)測試和試運行。
2.3.3客戶端權(quán)限設(shè)置
根據(jù)管理員對不同用戶功能的限制，配置相應(yīng)的權(quán)限。設(shè)置客戶端的用戶名和密碼。
3.管道運銷信息系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能
3.1檢索功能
可以使用戶對所有的管道數(shù)據(jù)屬性進行便捷準確的掌握和管理?？梢愿鶕?jù)坐標、屬性、地名及維修時間等進行查詢。
3.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能
管道信息系統(tǒng)支持AutoCAD、MapInfo、Arcgis、Arcview等多種格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，支持GPS測量數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入，支持海量圖庫無縫拼接入庫。支持常用數(shù)據(jù)格式的相互轉(zhuǎn)換，方便數(shù)據(jù)共享。
4 系統(tǒng)特點
提供多樣化的數(shù)據(jù)更新工具，運用分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，實現(xiàn)下級數(shù)據(jù)采集到上級數(shù)據(jù)庫間的信息提取、交換和有關(guān)融合。
4.3 管理科學(xué)化
結(jié)合日常辦公業(yè)務(wù)，提供全面的管道運銷，為運銷提供有力的依據(jù)，減少損失，圖例：
4.4 決策支持智能化
提供更具科學(xué)性、準確性的技術(shù)方案依據(jù)，提高搶修工作效率，減少對資源的浪費。
5系統(tǒng)應(yīng)用
通過對銷售事業(yè)部門調(diào)度業(yè)務(wù)的需求詳細調(diào)研、分析，把系統(tǒng)分為五個部分：下級調(diào)度運行管理系統(tǒng)、事業(yè)部門調(diào)度運行管理系統(tǒng)、查詢分析系統(tǒng)、其他系統(tǒng)接口、系統(tǒng)管理模塊。
下級調(diào)度運行管理系統(tǒng)實現(xiàn)為下級聯(lián)網(wǎng)管理調(diào)度實現(xiàn)本單位調(diào)度運行數(shù)據(jù)的錄入，同時限制某單位操作本單位的數(shù)據(jù)。具體包括：原油集輸總調(diào)度、石化總廠調(diào)度等生產(chǎn)單位。
事業(yè)部調(diào)度運行管理系統(tǒng)實現(xiàn)下級調(diào)度部門上報數(shù)據(jù)的審核確認、未聯(lián)網(wǎng)調(diào)度部門調(diào)度運行數(shù)據(jù)的管理、報表管理、銷售運行數(shù)據(jù)的管理、報表管理、銷售運行計劃管理等功能，包括數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計分析、報表打印、系統(tǒng)維護等功能。
查詢分析子系統(tǒng)實現(xiàn)各級生產(chǎn)部門主管領(lǐng)導(dǎo)按照不同權(quán)限對各類原油的銷售運行信息進行查詢、對比分析。原油總調(diào)度數(shù)據(jù)庫、信息中心生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)庫等，為其他系統(tǒng)提供原油銷售運行數(shù)據(jù)源。
系統(tǒng)管理模塊完成整個原油銷售運行綜合管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)置和維護工作。
6結(jié)論
在信息技術(shù)高度發(fā)達，經(jīng)濟、社會日益全球化的今天，運銷信息化對于運銷系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行具有重要意義，數(shù)字化是運銷管理信息化戰(zhàn)略的重要組成部分。所以加大力度進行運銷信息化的進程，進行運銷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集收集，在數(shù)據(jù)采集、自動化入庫、動態(tài)管理、實時更新信息系統(tǒng)一整套有效措施的基礎(chǔ)上，研究并建立各數(shù)據(jù)一體化的運銷管理信息系統(tǒng)，不但對于輸油運銷的科學(xué)化管理，保證運銷系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展有著現(xiàn)實和深遠的意義，也能有效減少浪費與損失，合理的管理好原油的運銷過程，清晰可見。有力保障國家資源的合理利用，避免了國有資產(chǎn)流失，同時也保障了國家的經(jīng)濟利益。
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關(guān)鍵詞：第四方物流；中國油氣調(diào)控中心；定位研究
中圖分類號：F406.5文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2008）19-0047-04
改革開放以來，中國經(jīng)濟社會取得了舉世矚目的成就，“十五”至今，中國經(jīng)濟社會更是以世界最高速度增長。當然，伴隨中國經(jīng)濟社會的發(fā)展，其也表現(xiàn)出了對石油/天然氣的強勁需求。發(fā)展中國石油/天然氣工業(yè)，對于保障中國經(jīng)濟社會健康穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展，意義重大。但是，發(fā)展中國石油/天然氣工業(yè)，又是涉及眾多要件的系統(tǒng)工程。石油與天然氣運輸，對石油天然氣工業(yè)而言，牽一發(fā)而動全局，為保證管道建設(shè)的經(jīng)濟性，運行的安全性、可靠性、高效性，中國石油天然氣集團公司成立中國油氣調(diào)控中心。研究其定位，斷非坐而論道，實乃形勢使然。
一、世界與中國油氣管道建設(shè)一覽
鐵路、公路、海運、航空與管道，組成國民經(jīng)濟運輸體系，對天然氣、原油及成品油等散貨流體物資的運、轉(zhuǎn)輸而言，管道運輸以其運輸量大（一條管徑500mm的管道，運送液體貨物的年運輸量足以匹敵一條鐵路）；占地少，受地形限制少；密閉安全，能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運行，不受惡劣氣候影響（2008春節(jié)前后，造成中國經(jīng)濟社會巨大損失的冰凍雨雪災(zāi)害，余悸猶在，管道彰顯優(yōu)勢，歷歷在目）；無噪聲，有效保護沿途環(huán)境；油氣損耗、能耗少等優(yōu)點，有著鐵路、公路和航運等運輸方式不可比擬的優(yōu)勢。有鑒于此，管道運輸在世界各國大行其道，美國媒體更是總結(jié)指出：“沒有管道，改變了人類生活的20世紀偉大的工業(yè)革命就不可能實現(xiàn)。[1]”
1.世界油氣管道建設(shè)
發(fā)展至今，世界管道總長度達230多萬公里，已超過鐵路總里程，其中輸氣管道占60%，原油和成品油各占15%，化工和其他管道10%左右[2]。世界管道運輸網(wǎng)分布很不均勻，主要集中在北美、歐洲、俄羅斯和中東，除中東外的亞洲其他地區(qū)、非洲和拉美地區(qū)的管道運輸業(yè)相對落后。
美國共有29萬多公里的輸油管道和30多萬公里的輸氣管道，管道運輸量占國家貨運總量的20%以上，堪稱世界上管道工業(yè)最發(fā)達的國家之一。美國1993―2002年主要州際管道長度統(tǒng)計見表1。
在歐洲主要發(fā)達國家，油氣運輸已實現(xiàn)管網(wǎng)化。自北海油田發(fā)現(xiàn)后，歐洲陸續(xù)建設(shè)了一大批大口徑（管徑1 000mm以上）、高壓力管道，管道總長度已超過1萬公里，目前仍是世界上油氣管道建設(shè)的熱點地區(qū)之一。
前蘇聯(lián)由于其豐富的石油、天然氣資源及其幅員遼闊的國土，管道建設(shè)更是在世界管道工業(yè)發(fā)展中引人注目。前蘇聯(lián)大口徑、長距離的管道大規(guī)模建設(shè)始于二戰(zhàn)后的50年代，管道建設(shè)的繁榮一直持續(xù)到1988年。此前的時間里，在其每個五年計劃中，大約建設(shè)41 600英里的跨國輸油、輸氣及成品油管道。最活躍的年份一年曾經(jīng)鋪設(shè)16 000英里的管道，包括4 800英里的輸氣管道。在各種運輸方式中，20世紀七八十年代，蘇聯(lián)管道運輸增長速度一直高于其他運輸方式，這期間，其他運輸方式運力僅增加2倍，而管道輸送能力卻增長7倍，當時的管道運輸在蘇聯(lián)運輸體系中僅次于鐵路，位居第二，運量占國民經(jīng)濟總運量的36%。
截至2005年底，俄羅斯的管道干線總長度為21.7萬公里，其中輸氣干線、支線15.1萬公里、原油干線4.67萬公里、成品油管道1.93萬公里。在統(tǒng)一供氣系統(tǒng)的輸氣干線和地下儲氣庫共有壓氣站247座，壓縮機組4 053套，裝機總功率4 200萬千瓦，向用戶提供天然氣的配氣站3 300座[3]。
2.中國油氣管道建設(shè)
伴隨中國石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，中國輸油/氣管道也歷經(jīng)從無到有、從少到多、從小到大的發(fā)展。在20世紀90年代以前，中國的輸氣管道多以短距離、小口徑為主，截至1994年，中國建成天然氣管道雖說有40條之多，但其總長度也僅區(qū)區(qū)4 016公里[4]；同期中國輸油管道的分布如表3。
20世紀90年代以來，中國輸油氣管道建設(shè)得到長足發(fā)展，到2006年末，全國輸油（氣）管道里程為48 226公里，比2002年增長62.0％，年均增長12.8％。其中輸油管24 136公里，輸氣管24 090公里，分別比2002年末增長61.3％和62.7％。 2006年底，管道輸油（氣）能力為66 948萬噸／年，比2002年增長68.4％，年均增長13.9％。其中輸油能力57 530萬噸／年，輸氣能力9 418×107m3／年，分別比2002年增長59.3％和158.9％[5]。其中具有重大影響的管道見表4。
“十五”期間，中國已建成西氣東輸管道，氣化豫、皖、蘇、浙、滬地區(qū)；建成忠武天然氣管道，氣化兩湖地區(qū)；建成陜京二線輸氣管道，氣化京、津、冀、魯、晉地區(qū)。特別是由中國石油天然氣集團公司獨資建設(shè)的――西起新疆的霍爾果斯，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、廣西、廣東、浙江和上海13個省、自治區(qū)、直轄市，干線全長4 859公里，加上若干條支線，管道總長度超過7 000公里――從新疆輸送主要來自中亞天然氣的中國第二條西氣東輸管線的建設(shè)，更為國內(nèi)外所矚目[6]。
二、管道運行的技術(shù)與經(jīng)濟特性
以輸氣管道為例，如定義“管道經(jīng)營的外部環(huán)境（不可控）及內(nèi)部條件（非連續(xù)可控）對管道營運技術(shù)經(jīng)濟指標的影響規(guī)律”為管道的技術(shù)經(jīng)濟特性，則其主要內(nèi)容有：（1）在規(guī)劃輸量一定以及給定運輸費率條件下，擬建管道的最遠經(jīng)濟運距及其經(jīng)濟起輸量是多少？（2）在規(guī)劃輸量一定的條件下，管道的最優(yōu)管徑、最優(yōu)操作壓力、最優(yōu)壓氣站數(shù)、最優(yōu)壓氣站間距是多少？（3）對應(yīng)一種給定的管徑，在哪個輸量范圍內(nèi)其經(jīng)濟性優(yōu)于其他管徑？（4）隨著與輸氣管道建設(shè)和營運有關(guān)的內(nèi)、外部條件（如管材價格、站場設(shè)備價格、運行能耗價格、管輸費率等）的變化，最優(yōu)管徑、最優(yōu)操作壓力、最優(yōu)壓氣站數(shù)、最優(yōu)壓氣站間距將如何變化？（5）對于一條擬建的長距離管道，隨著與其相關(guān)的內(nèi)、外部條件的變化，其建設(shè)方案的經(jīng)濟風(fēng)險主要表現(xiàn)在哪些方面[7]？顯然，管道建設(shè)與運營充滿了大量技術(shù)與經(jīng)濟問題。當管道建設(shè)/運營的外生變量發(fā)生改變時，管道系統(tǒng)的內(nèi)生變量的剛性，往往使管道系統(tǒng)的技術(shù)/經(jīng)濟效率及效果大受影響，甚或使其技術(shù)/經(jīng)濟效率及效果喪失殆盡。殷鑒不遠，中國并非無此案例。
充分發(fā)揮管道的正技術(shù)經(jīng)濟特性，業(yè)界實踐是管網(wǎng)。聯(lián)接中國西氣東輸一線與陜京線的冀寧聯(lián)絡(luò)線以及聯(lián)接西氣東輸一線與忠武線的淮武聯(lián)絡(luò)線蓋出于此。管道發(fā)達的美國對此則更體現(xiàn)的淋漓盡致。美國天然氣管網(wǎng)是高度綜合的運輸和分配網(wǎng)絡(luò)，30多萬英里的州際和州內(nèi)運輸管道，組成了美國210個天然氣管道系統(tǒng)；保證管網(wǎng)內(nèi)天然氣的安全輸送，有著1 400座壓縮機站；11 000個交貨點，5 000個接收點，1 400個連接點；29個集散/市場中心；394座地下儲氣設(shè)施，其中55座可以通過管道從事天然氣進/出口；5座LNG （liquefied natural gas）進口設(shè)施以及100個LNG調(diào)峰設(shè)施。實現(xiàn)了美國48個州內(nèi)，就近進行天然氣收集并輸送至任何地方[8]。
三、油/氣管網(wǎng)運行與管道運輸商的組織
輸油/氣管道建設(shè)投資巨大，動輒數(shù)十億、上百億甚或上千億，中國西氣東輸一線投資400多億元，西氣東輸二線媒體報道投資預(yù)算在800億元以上。
管網(wǎng)中的管道不會屬于一個投資者是不爭的事實。對輸氣管道運營公司來說，其在與托運人簽訂合同后，負責天然氣輸送至目的交貨點，為此，確保供應(yīng)的安全（即滿足所有顧客要求的壓力）、降低運營成本（即燃料消耗量）、減少對環(huán)境的影響（如氮氧化物，一氧化碳，二氧化碳排放量）、減少維修成本（即延長大修間隔時間），尋求提高盈利的途徑，也就成為管道運營公司經(jīng)常性的問題。上圖顯示了經(jīng)濟理論的利潤最大化結(jié)果，最優(yōu)供給率（ Qoptimum ）是在邊際收入（MR）等于邊際成本（MC）的點。但管道公司的最低供給率往往是通過固定合同與客戶聯(lián)系，由消費者需求所決定。所以管道公司必須設(shè)法影響邊際收益曲線和邊際成本曲線，用這種方式滿足他們的合同供應(yīng)率[9]。但是沒有一個公司有無限可支配的‘資源’，因此，如果界定管道公司是“第三方物流”，則第四方組織、協(xié)調(diào)管網(wǎng)中的管道，使其發(fā)揮最大效率，形成“第四方物流”也就成為解決問題的不二選擇。
1.管道運輸商與第三方物流
從產(chǎn)業(yè)組織理論講，隨著全球化競爭的加劇、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，物流科學(xué)成為最有影響力的新學(xué)科之一。特別是20世紀80年代西方掀起的放松管制浪潮，讓市場機制推動運輸發(fā)展，第三方物流得以誕生，并日漸成為西方物流理論和實踐的熱點，尤其是在供應(yīng)鏈管理中，自營還是外購物流服務(wù)已成了企業(yè)不能回避的決策之一。事實上，在信息通訊技術(shù)的快速發(fā)展與普及下，經(jīng)濟的運行方式已發(fā)生了巨大變化，模塊化生產(chǎn)方式在形成現(xiàn)實的經(jīng)濟特征和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的同時，模塊化生產(chǎn)方式也成為產(chǎn)業(yè)組織的主流模式。有的文章指出，提出與模塊時代相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展觀不僅是一個理論問題，還將是一個順應(yīng)模塊時代的發(fā)展思路，進而驅(qū)動產(chǎn)業(yè)競爭力提升的現(xiàn)實命題[10]；石油/天然氣公司獨立其油氣運輸業(yè)務(wù)，符合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)組織理論。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展實踐看，西方社會從反壟斷出發(fā)，多數(shù)國家借助立法，也分離了石油天然氣公司的管道運輸業(yè)務(wù)。因此，不論從產(chǎn)業(yè)發(fā)展理論，還是從業(yè)界實踐，管道運輸商定位“第三方物流”不會產(chǎn)生歧義。所謂第三方物流，就是第三方物流提供者在特定的時間段內(nèi)按照特定的價格向使用者提供的個性化的系列物流服務(wù)，是企業(yè)之間聯(lián)盟關(guān)系[11]。
2.中國油氣調(diào)控中心與第四方物流
必須指出，管道運輸有別于鐵路、公路、海運、航空等運輸方式的根本區(qū)別在于“運輸工具”的移動，其他運輸方式無不是借助運輸工具與運輸‘標的’的同步運動以實現(xiàn)運輸‘標的’的空間移動；管道則不然，在實現(xiàn)運輸‘標的’的空間移動時，運輸工具是固定的。這一區(qū)別，既是產(chǎn)生管道運輸優(yōu)勢的基礎(chǔ)，也是產(chǎn)生管道運輸局限性――弱靈活性的原因，若干管道不能在其最優(yōu)參數(shù)下運營，莫不出于此。因此，管道運輸資源的配置，較之其他運輸方式更為困難也更為重要。
即使利用計算機硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，通過一定協(xié)議連接起來的電子網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行各種各樣商務(wù)活動的電子商務(wù)已發(fā)展到在Internet網(wǎng)上將信息流、商流、資金流、物流完整實現(xiàn)的第三代模式，但僅憑一家管道運輸商的活動空間，解決其弱靈活性，也非力所能及。目前中國擁有管道最多的是中國石油天然氣集團公司，其股份公司專業(yè)板塊地區(qū)公司地區(qū)公司的分公司（或管理處）的組織結(jié)構(gòu)，形成了目前的“分散控制、條條管理”，一線一處（管理處）或一線多處（較長的管道）的管理格局。而跨地域、跨行政區(qū)劃、跨管線、跨投資者的油氣調(diào)控中心的缺失，勢必招致不同管線各自為政、資源（特別是信息資源、商務(wù)資源）不能共享、經(jīng)營效率低下的局面。
應(yīng)該正視，管網(wǎng)的形成，為解決管道運營弱靈活性奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。但加快經(jīng)營管網(wǎng)或曰經(jīng)營第三方物流的“第四方物流”――中國油氣調(diào)控中心的出現(xiàn)已是客觀使然。
四、第四方物流――油氣調(diào)控中心之象
沿用高等代數(shù)中映射的概念，如果視油氣調(diào)控中心為原象，則從功能上說，第四方物流就是其象。
1.第四方物流
第四方物流[12]概念是由著名的管理咨詢公司埃森哲公司首先提出并且作為專有的服務(wù)商標進行了注冊。物流發(fā)展至今，業(yè)界的廣泛共識是，物流管理的日益復(fù)雜和信息技術(shù)的爆炸性發(fā)展，使得供應(yīng)鏈管理的過程中委實需要一個“超級經(jīng)理”。它的主要作用是對生產(chǎn)企業(yè)或分銷企業(yè)的供應(yīng)鏈進行監(jiān)控，在客戶和它的物流和信息供應(yīng)商之間充當唯一“聯(lián)系人”的角色。
根據(jù)美國物流管理理事會的定義，“物流就是把消費品從生產(chǎn)線的終點有效地移動到有關(guān)消費者的廣泛活動，也包括將原材料從供給源有效地移動到生產(chǎn)線始點的活動”。第三方物流（Third-Party Logistics，3PL）供應(yīng)商為客戶提供所有的或一部分供應(yīng)鏈物流服務(wù)，以獲取一定的利潤。然而，在實際的運作中，第三方物流公司缺乏對整個供應(yīng)鏈進行運作的戰(zhàn)略性專長和真正整合供應(yīng)鏈流程的相關(guān)技術(shù)。第四方物流（Fourth-Party Logistics，4PL）正日益成為一種幫助企業(yè)實現(xiàn)持續(xù)運作成本降低和區(qū)別于傳統(tǒng)的外包業(yè)務(wù)的真正的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。它依靠業(yè)內(nèi)最優(yōu)秀的第三方物流供應(yīng)商，技術(shù)供應(yīng)商，管理咨詢顧問和其他增值服務(wù)商，為客戶提供獨特的和廣泛的供應(yīng)鏈解決方案。
從定義上講，“第四方物流供應(yīng)商是一個供應(yīng)鏈的集成商，它對公司內(nèi)部和具有互補性的服務(wù)供應(yīng)商所擁有的不同資源、能力和技術(shù)進行整合和管理，提供一整套供應(yīng)鏈解決方案?！?/p>
2.第四方物流的運作
（1）協(xié)助提高者
第四方物流與第三方物流共同開發(fā)市場，第四方物流向第三方物流提供一系列的服務(wù)，包括：技術(shù)、供應(yīng)鏈策略、進入市場的能力和項目管理的能力。第四方物流在第三方物流內(nèi)部工作，其思想和策略通過第三方物流這樣一個具體實施者來實現(xiàn)，以達到為客戶服務(wù)的目的。第四方物流與第三方物流一般采用商業(yè)合同的方式或戰(zhàn)略聯(lián)盟的方式進行。
（2）方案集成者
在第四方物流模式下，第四方物流為客戶提供運作和管理整個供應(yīng)鏈的解決方案。第四方物流對本身和第三方物流的資源、能力和技術(shù)進行綜合管理，借助第三方物流為客戶提供全面的、集成的供應(yīng)鏈方案。第三方物流通過第四方物流的方案為客戶提供服務(wù)，第四方物流作為一個樞紐，可以集成多個服務(wù)供應(yīng)商的能力和客戶的能力。
3.油氣調(diào)控中心――第四方物流
中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要[13]指出，要大力發(fā)展主要面向生產(chǎn)者的服務(wù)業(yè)，細化深化專業(yè)化分工，降低社會交易成本，提高資源配置效率。統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局交通基礎(chǔ)設(shè)施，做好各種運輸方式相互銜接，發(fā)揮組合效率和整體優(yōu)勢，建設(shè)便捷、通暢、高效、安全的綜合運輸體系。如果說，培育專業(yè)化物流企業(yè)，積極發(fā)展第三方物流，推廣現(xiàn)代物流管理技術(shù)，促進企業(yè)內(nèi)部物流社會化，實現(xiàn)企業(yè)挖掘21世紀最后一塊利潤來源，則發(fā)揮組合效率和整體優(yōu)勢，加強物流新技術(shù)開發(fā)利用，推進物流信息化，加強物流基礎(chǔ)設(shè)施整合，舍物流樞紐、物流中心 ――第四方物流斷無其他。
對石油天氣行業(yè)而言，生產(chǎn)者、管道、當?shù)胤咒N公司、最終用戶和服務(wù)構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)鏈/網(wǎng)，在其活動中，必然經(jīng)常遇到系統(tǒng)范圍內(nèi)單根管道的輸送能力、新的管道建設(shè)或原有管道的擴建以及實現(xiàn)地區(qū)間油氣流動引致的管道利用、協(xié)調(diào)、平衡問題，顯然，這是孤立的管道公司難以看透和勝任的，這里不僅存在一級市場，還有二級市場。協(xié)調(diào)行業(yè)一、二級市場，當此重任者，舍第四方物流，豈有他哉？
第四方物流的前景非常誘人，但是成為第四方物流的門檻也非常的高。美國和歐洲的經(jīng)驗表明，要想進入第四方物流領(lǐng)域，行為主體必須在某一個或幾個方面已經(jīng)具備很強的核心能力，并且有能力通過戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系很容易地進入其他領(lǐng)域。成為第四方物流條件應(yīng)該有：世界水平的供應(yīng)鏈策略制定，業(yè)務(wù)流程再造，技術(shù)集成和人力資源管理能力；在集成供應(yīng)鏈技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位；在業(yè)務(wù)流程管理和實施方面有一大批富有經(jīng)驗的供應(yīng)鏈管理專業(yè)人員；能同時管理多個不同的供應(yīng)商，具有良好的關(guān)系管理和組織能力；對組織變革問題的深刻理解和管理能力。
無須再言，中國油氣調(diào)控中心――中國管道運輸行業(yè)的第一家“第四方物流”，這是客觀使然，行業(yè)發(fā)展使然，也是它的綜合能力使然。
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Located Study of Fourth-Party Logistics and China Oil & Gas Administration Center
GUO Zhen， ZHANG Chuan-ping
（China Petroleum University（Huadong）science technology group， Dongying257061， China）
Abstract： Oil & gas transportation pipeline is important part in China oil & gas industry， transmission oil & gas with pipeline is more
