基于GIS技术的油气管道安全管理方法

金　龙（大庆油田工程建设有限公司管道公司，黑龙江 大庆 163453）

基于GIS技术的油气管道安全管理方法

金龙
（大庆油田工程建设有限公司管道公司，黑龙江 大庆 163453）

国内能源需求的增长加速了油气管道建设的步伐，随着现有油气管道服役年限和新建油气管道的增长，其复杂性越来越高、遇到的问题越来越多，传统的管理方法难以适应管道运营的安全要求。为解决油气管道安全管理面临的严峻形势，本文简要介绍了GIS技术的优势和特点。分析了GIS技术在油气管道安全管理领域的创新，为应用系统的建设提供了思路。

GIS；油气管道；安全管理

1　引言

国内能源需求的增长加速了油气管道建设的步伐，随着现有油气管道服役年限和新建油气管道的增长，其复杂性越来越高、遇到的问题越来越多，再加上管道沿线盗油案件的时有发生,进而引起的人员伤亡、环境污染、灾难性破坏、管道爆裂、油气泄漏的风险也随之增加。这使得传统的油气管道管理方式、方法手段越来越难以适应日益复杂的环境对管道安全管理的要求。因此,管道安全管理成为管道建设方、运营方所面临的严峻问题。

管道安全管理十分复杂,它涉及到管道的地形地貌、地质条件、地面设施、自然人文环境等各方面。这些信息往往都包含周围环境的空间特征信息，如突发事件的地理位置；事件的空间发展情况；爆炸或毒气的扩散范围及发展分布情况；受影响的人财物情况等。采用常规的方法一般是对这些因素进行简化，采用系数法来进行处理，结果往往造成处理不及时、不到位。随着信息化、网络化以及软件技术的不断发展,信息处理技术特别是与地理信息系统(简称GIS)相关的应用也开始应用于管道建设行业。由于GIS在空间数据的组织、管理、分析、存储和处理上有着很大优势,因此它为解决当前管道安全管理所存在的问题提供了新的思路。在美加等国家,GIS系统的建设是油气管道建设和管理的一个重要方面,目前已实现空间信息的采集、储存、处理和制图一体化管理。如何利用GIS技术来提高管道安全管理的及时性、有效性和准确性,减少管道安全事故的发生和损失,是油气管道面临的重大课题。

2　GIS技术的优势和特点

地理信息系统是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面与空间地理分布有关的数据信息的计算机系统，它由硬件、软件、数据和用户有机结合而成，主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计与制图等。GIS始于60年代的加拿大与美国，而后各国相继投入了大量的研究工作。自80年代末以来，特别是随着计算机技术的迅速发展，地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境、资源、交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评价和军事等与地理信息相关的几乎所有领域。随着信息技术尤其是计算机技术的快速发展、数字地球的提出与实施，以及GIS应用程度的不断深入和应用范围的逐渐扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中。

2.1GIS技术的特点

GIS操作的是空间数据，空间数据包括地理数据、属性数据、几何数据、时间数据。GIS对空间数据的管理与操作，是它的主要特点，也是区别于其他类型的信息管理系统的重要标志。

2.2GIS的技术优势

GIS独特的空间分析能力、快速的空间定位搜索能力和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达能力、空间模拟和空间决策支持等，是GIS的优势所在，通过这些能力可以从现有的数据中挖掘出常规方法难以取得重要数据和信息。

3　GIS技术在油气管道安全管理领域的创新

管道安全管理十分复杂，在GIS技术没有应用到管道建设行业前，安全事件的处理完全靠人工采集、汇总、分析信息，过程非常繁琐。这样既可能导致安全事件处理不当，又造成人力物力的浪费。基于GIS的油气管道安全管理，可以有效的帮助决策者了解安全事件产生和发展情况，做到未到现场先定方案，减少造成的损失和破坏。除此之外，GIS还能综合空间信息，评估各区段管道的运行风险，分析风险类型和原因，预防事故的发生。基于GIS的油气管道安全管理分为以下几个层面。

3.1安全事件监测

安全事件监测是GIS应用的初级层次，能够以油气管道监测系统获取的数据为基础，如管道的腐蚀状况监测，分析该类缺陷可能导致的安全状况，结合缺陷所在区域的水文地质条件等空间信息，评估其安全状况，预测可能的发展趋势，从而确定目标的安全等级。

3.2安全风险预测

对发生安全事件的特定区域进行归纳，记录各类安全事件发生频率，依靠这些数据对安全事件的影响因素，如地质条件、气候条件等特征进行辩征分析。通过GIS检索管道沿线符合该特征的区域，建立安全预警区，重点排查隐患。同时，对各项特征发展情况进行检测，以实现安全风险预测。

3.3设计施工防护

通过对海量历史数据的研究，分析安全事件的发生发展规律，探究其发生机理，建立可靠的管道损伤模型，以便在设计施工阶段，有针对性的进行防护，减少安全隐患，提高管道服役年限。但是这种分析需要全面的地理数据，随着国家基础地理信息数据的完善和测绘技术的发展，基于GIS技术的应用将会更加完善。

4　结语

通过GIS技术在管道安全管理中的创新与应用，可以发现GIS技术具有实用性强、操作简单、可靠性高等优点，同时它具有管理科学化、基础资料数字化、数据更新自动化、决策支持智能化、事故处理及时化、设计与施工一体化、运行管理安全化等优势，可以准确、快速、安全地对油气管道沿线情况进行交互式数据管理。使用GIS技术，实现了把管道及其地形地貌、地质条件、地面设施、自然人文环境等空间信息进行综合分析，一旦发生安全事件，可以及时准确定位发生地的地理位置、事件发展情况及管道相关的技术参数，从而制定相应的措施方案。在油气管道安全管理中使用GIS技术，不仅能提高效率，而且能节约资源，保证管道安全运行。