科创中国

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业

需求背景

随着全球能源需求的不断增长，石油作为重要的能源资源，其开采和运输过程中的安全问题愈发受到关注。长庆油田分公司第九采油厂，作为国内重要的石油生产单位，肩负着保障国家能源安全的重要使命。然而，石油管道及泵运行过程中存在的泄漏和异常运行现象，不仅会导致资源浪费和经济损失，更可能引发严重的环境污染和安全事故。为了提高石油管道及泵的运行安全性和可靠性，保障石油生产的高效稳定运行，迫切需要开展石油管道及泵运行异常控制技术攻关与研究。通过先进的技术手段，对石油管道及泵的运行状态进行实时监控和精准控制，及时发现并处理各种异常情况，从而有效降低安全风险，提升整体运行效益。这不仅是对企业生产安全的有力保障，更是对环境保护和社会责任的积极履行。

需解决的主要技术难题

1. 泄漏检测传感技术研究：当前的管道泄漏检测技术多样，但各有优劣。需要综合考虑超声波、红外热像、气体检测等技术，探索适用于不同管道类型和泄漏情况的检测方法，并提高检测的准确性和灵敏度，尤其是在复杂工况下的检测能力。

2. 快速切断技术研究：现有的切断装置在结构设计和工作原理上存在不足，无法在不同管道材质和管径下快速、准确地完成切断操作。研究需要考虑提高切断速度和准确性，并具备可靠的远程控制和应急截断能力，以避免二次泄漏和事态扩大的风险。

3. 控制系统研究：现有控制系统的精确控制和快速响应能力不足，特别是在复杂工况和应急情况下的自适应控制能力有待提高。需要设计一个可靠的控制系统，确保截断装置的安全性和稳定性，并能够快速响应各种异常情况。

4. 材料和执行机构研究：不同环境条件和应用场景下的材料选择是一个难题，需要提高截断装置的耐压、耐腐蚀和耐高温性能。同时，高性能的执行机构，如液压马达和电动执行器的研发，也是确保快速有效切断动作的关键。

5. 远程监控与通信研究：现有通信技术在远程监控和控制的实时性和可靠性方面存在局限，需要利用先进的通信技术实现对截断装置的远程监控和控制，确保及时获取泄漏信息，并能够实时启动和控制截断装置。

6. 安全防护技术研究：截断装置在使用过程中的安全性和稳定性是一个重要的技术难题，需要研究防爆、防静电、抗电磁干扰等安全防护措施，以确保装置在各种工况下的安全运行。

7. 系统集成与应用研究：各个部件的系统集成和实际应用研究也是一个技术难题，需要解决在不同管道系统中的安装和调试问题，并确保与其他设备系统的有效配合使用。

标准与规范的研究：当前，国内在管道安全管理方面的标准和技术规范尚不完善，需要参与制定相关的国家标准和技术规范，推动国内管道安全管理的规范化和标准化。

期望实现的主要技术目标

1. 精度泄漏检测：研发高灵敏度、高准确性的泄漏检测传感技术，能够实时、精确地检测到石油管道的各种泄漏情况，特别是在复杂工况下的检测能力，确保早期发现泄漏并及时处理，减少资源浪费和环境污染。

2. 实现快速切断能力：通过研究切断装置的结构设计和工作原理，提高切断速度和准确性，确保在发生泄漏或异常情况时，能够迅速、可靠地切断石油管道，避免二次泄漏和事态扩大，提高应急响应效率。

3. 建立可靠的控制系统：设计一个能够自适应不同工况和应急情况下的控制系统，实现对截断装置的精确控制和快速响应，确保在任何情况下都能够迅速、安全地切断石油管道，提高系统的整体安全性和稳定性。

4. 研发高性能材料和执行机构：选择适用于不同环境条件和应用场景的材料，提高截断装置的耐压、耐腐蚀和耐高温性能，同时，研发高性能的执行机构，如液压马达和电动执行器，确保快速有效的切断动作，提高系统的可靠性和耐用性。

5. 实现远程监控与控制：利用先进的通信技术，实现对截断装置的远程监控和控制，确保能够实时获取泄漏信息，并能够远程启动和控制截断装置，提高应急响应的速度和效率，确保系统的安全运行。

6. 确保安全防护措施到位：研究并实施防爆、防静电、抗电磁干扰等安全防护措施，确保截断装置在各种工况下的安全运行，避免因设备故障或外界干扰导致的安全事故，提高系统的整体安全性。

7. 实现系统集成与应用：将各个部件进行系统集成，并开展截断装置的实际应用研究，包括在不同管道系统中的安装和调试，以及与其他设备系统的配合使用，确保截断装置在实际应用中的有效性和可靠性。

推动标准与规范的制定：参与制定与截断装置相关的国家标准和技术规范，推动国内管道安全管理的规范化和标准化，提高行业的整体技术水平和管理水平，保障石油管道的安全运行。

需求解析

解析单位：“科创中国”高端装备制造业智能转型产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2024-10-09

王诗文

桂林信息科技学院

服务团专家

综合评价

此需求描述较为清晰，便于专家进行需求跟进。该需求对产业发展具有重大意义，石油管道及泵的运行异常控制不仅关系到企业的生产安全和经济效益，也对环境保护和国家能源安全至关重要。由于涉及多个技术领域，如传感器技术、通信技术、材料科学等，，需要跨行业专家共同解决。技术对接方案框架可包括：组建跨学科专家团队，对各个技术难题进行深入分析；开展联合研发，针对不同的技术难题分别制定解决方案；进行实地测试和优化，确保技术的可靠性和有效性。

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