2.3 数字化转型为管道产业高质量发展确立新目标

人工智能、大数据、物联网、云计算等新兴技术正引发新一轮科技革命和产业变革。2018年12月，中央经济工作会议首次提出“新型基础设施建设”。2020年5月，国家发展和改革委员会发布“数字化转型伙伴行动”倡议，提出加快打造数字化企业，构建数字化产业链，培育数字化生态。数字化和工业化交叉融合将成为能源行业高质量发展的重要途径，势必对管道工业产生深远影响。管道工业迫切需要加快数字化转型，顺应信息化、数字化、智能化变革，推动管道传统技术与人工智能、大数据、物联网、5G通信等深度融合，巩固扩大中国“智能管道、智慧管网”建设的先发优势，全力推进建设智慧互联大管网，以更高层级的业务需求和更宽领域的业务拓展为管道技术进步开辟新方向、确立新目标。

2.4 安全生产“零容忍”对管道运行保障提出新挑战

本质安全和公共安全是管道产业赖以生存的基础和基石。习近平总书记指出，“务必把安全生产摆到重要位置，绝不能只重发展不顾安全”。面向国家重大能源需求，面向人民生命财产安全，全力保障石油、化工等高危行业安全可靠生产并持续高质量发展尤为重要。近年来，虽然管道风险防控能力大幅提升，但恶性事故仍时有发生，油气管网的安全高效运行面临诸多挑战。随着高钢级、大口径、高压力管道的大规模敷设及“全国一张网”的逐步构建，管网系统更加复杂开放，势必与外界发生更多能量流、信息流交互及与环境耦合，多系统多单元工作，需要集中力量解决以管网资产为主体、以控制失效和避免灾害为根本的本质安全与公共安全问题，推动进一步实现管道关键材料装备的国产化及核心技术的自主化，切实保证国家能源供给安全。

2.5 节能优先方针给管道能源高效利用锚定新要求

“节能优先”是能源科学发展之首，是涵盖能源生产、加工、输送、消费各个环节并涉及经济社会各个领域的一项复杂系统工程。管道工业应结合自身产业基础和技术优势，在推动能源高效利用方面发挥积极的作用。随着“全国一张网”的加速推进，中国油气管网系统整体布局及储运能力与上下游多用户多需求之间的时空精准配送、优化运行矛盾等问题日益突出。实现全系统资源高效利用和全时空流动安全保障是管网高效输送的基础，因此，必须在确保管网安全运行的同时，解决管网系统流向优化、能效优化、精准调峰、可靠性等关键技术问题，并不断增强冷能利用、余压利用水平，推动节能改造，促进油气储运基础设施能效提升。

3. 未来展望

“四个革命、一个合作”能源安全新战略推动能源消费结构发生深刻变化，碳中和目标加速中国能源结构转型，能源互联网推动油气与可再生能源深度融合。同时，基于人工智能、大数据、云计算的第四次工业革命对管道输送行业带来深远影响，将推动管输材料、管输介质、管输工艺、管输模式等发生根本性变革，迫切需要发挥管道产业的平台价值和协同作用，在低碳、新能源储运、非常规输送技术等方面率先谋篇布局，开展前瞻性研究，实现可持续发展。

3.1 油气储运关键技术持续升级

3.1.1 高钢级管道焊缝失效控制技术

高钢级管道环焊缝开裂是持续推进高钢级大口径管道建设面临的最大挑战，国内外对于环焊缝线性缺陷、应力及材料性能检测，均缺乏成功应用案例。应加快推进高钢级管道失效机理研究，建立管道失效数据库，开展高精度缺陷检测、应力应变检测传感器及检测装备研发，攻关检测信号智能评判、逆向反演及缺陷适应性评价技术，提升管道检测与评价技术水平及失效防控能力，攻克高钢级管道环焊缝失效控制这一世界性难题，保障管道本质安全。

3.1.2 大型管网仿真与优化技术

随着“全国一张网”加速形成，亟需开展多源多汇大型复杂油气管网系统在线仿真及全局全时段运行优化技术攻关，开发适应10×10⁴ km 级规模管网在线仿真与运行优化工业软件，开发基于中国油气管网综合调运数字平台的集介质流动、资产管理、应急服务、市场支持的综合性工业仿真平台，提升管网运行效益、物流服务质量及供应链效率。

3.1.3 易凝高黏原油流动保障技术

原油来源多元化及国内原油物性、流动性整体变差，使原油管道安全高效输送面临新的技术挑战。应持续加强原油管道流动保障技术研究与应用，建立包含油品物性和流动性、管道环境热力和传热、管道沿线设备以及管道运行数据的原油流动安全性及预警数据平台，实现原油管道全天候流动安全监测、评价及预警，深入开展包括降凝剂、减阻剂、电磁降凝降黏等多种流动保障措施在内的技术攻关，全面保障原油管道安全经济运行。

3.1.4 关键装备自主可控

针对当前仍依赖进口的关键装备，全力推进国产化研制，如集成式电驱压缩机组、LNG 接收站低温BOG 压缩机、低温阀门、储气库测腔声纳等。针对单机已实现成套国产化但核心零部件仍然依赖进口的装备，重点攻关实现突破，如航改型燃驱压缩机组燃气轮机涡轮转子、导向叶片、压气机叶片及燃烧室等高端零部件。针对与国外同类先进产品仍有差距的国产化产品，重点开展性能提升研究，如国产焊接材料、压缩机组及关键阀门的性能改进。

3.2 管道数字化转型技术

3.2.1 泛在感知技术

油气管道属于没有厂界的开放系统，安全隐患具有时空随机性、分布广域性、发生隐蔽性、后果灾难性等特点，安全预警与风险防控是系统性技术难题。管道现有感知技术精度不足，油气微渗漏难以及时发现，线路环境风险识别相对滞后，时空随机威胁事件预警准确率尚有较大提升空间，管道传感用高可靠性气体传感器、高精度色谱装置、高精度坐标测绘导航单元、材料性能检测传感器、电磁超声和高精度超声波检测传感器、贸易交接能量计量等高端传感器件仍依赖进口。为此，针对赋存环境复杂多变、安全运行隐患多、多源和精准感知手段不足等问题，需要聚焦油气产品检测、线路环境状态、管道本体缺陷等场景需求，研发系列多参数、高精度、高可靠专用传感器，形成一整套管网全面感知、多源感知数据精准分析的传感系统，保障油气站场、线路环境、管道本体安全风险“可知、可防、可控”，实现管网安全输送升级、高效运营优化、服务价值提升。

3.2.2 数字孪生技术

围绕管道输送业务与技术需求，研究与管道资产管理数据模型、流动仿真模型持续同步的管道数字孪生体构建技术；攻克数字孪生体信息平台开发关键技术，集成开发具备仿真、评价、预测等功能的智能计算引擎；建立管道数字孪生体建设与应用规范体系，规范管网数字孪生体各类应用与管理流程，满足多尺度、多维度管网系统应用场景需求，推动实现油气管网全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、运行管理协同化和智能化。

3.2.3智慧管网技术

围绕“智慧互联大管网”战略目标，开展智慧管网理论、线路及站场感知、大数据分析与应用、管网知识体系、智慧管网标准等技术攻关，突破管网全方位感知、数据挖掘利用及管网智能综合决策等关键技术难题，形成智慧管网建设运营核心技术和标准体系。统筹推进管道传统基建和数字基建，建成油气流、数据流、信息流互联互通的“全国一张网”，形成具备泛在感知、自适应优化能力的管网基础设施；建成与实体管网精准映射、同生共长的数字管网，实现管网基础设施在物理和虚拟世界的数字信息协同、感知控制协同以及知识智能协同。逐步建立以数据和知识为核心的数字化、智能化、平台化管理体系，使管网安全水平和运行效率实现跨越式发展。