海油工程配管系统的运维管理与智能化发展趋势

引言

海油工程配管系统承担油气输送、海水循环等关键功能，是海上工程的 “血管网络”。随着海油工程向深水、高盐雾、强腐蚀区域拓展，配管系统面临海洋生物附着、海水腐蚀、极端天气冲击等挑战，传统人工巡检与定期维护模式，易出现故障发现滞后、维护成本高、风险管控被动等问题。在此背景下，梳理配管系统运维要点、分析智能化技术应用方向，是解决运维难题、推动海油工程行业高效化与智能化发展的必然要求。

一、海油工程配管系统运维管理的核心要点

1.1 基于海洋环境特性的配管腐蚀与防护管理

海洋环境中高盐度、高湿度、海洋生物活动等因素，易导致配管系统出现腐蚀问题，影响系统使用寿命与运行安全，因此基于环境特性的腐蚀与防护管理是运维核心要点之一。运维过程中需先分析作业区域海洋环境特征，如海水盐度、温度变化、洋流速度及海洋生物种类，明确不同环境因素对配管材质的腐蚀机理，例如高盐度海水易引发电化学腐蚀，海洋生物附着会导致局部缺氧腐蚀。在此基础上，制定针对性防护措施，如选择耐腐蚀合金材质的配管、在配管表面涂覆防腐涂层、定期投放海洋生物抑制剂防止生物附着。

1.2 面向系统安全运行的故障排查与应急处置管理

配管系统故障可能引发油气泄漏、生产中断等安全事故，面向安全运行的故障排查与应急处置管理是运维关键环节。故障排查需覆盖配管系统全流程，包括管道本体、连接部位、阀门组件等关键部件，通过日常巡检检查配管是否存在变形、裂纹、泄漏等问题，利用压力测试、超声检测等技术检测配管内部结构完整性，及时发现潜在故障隐患。应急处置管理需提前制定完善的应急预案，明确不同故障类型（如管道泄漏、阀门卡涩）的处置流程，包括故障隔离、泄漏封堵、应急抢修等步骤。

1.3 兼顾运营效率的定期维护与资源调配管理

在保障安全的前提下，兼顾运营效率的定期维护与资源调配管理 是提升配管系统运维综合效益的重要要点。定期维护需根据配管系统运 程 学的维护周期与方案，避免过度维护导致资源浪费或维护不 维护间隔，对处于低腐蚀环境的配管可适当延长检测周期。资 ，根据维护计划合理安排运维人员分工，确保专业人员负责关键检 作；优化运维设备与物资的存储与调配，如在海上平台储备常用维修工具与备件，减少因物资短缺导致的维护延误。

二、海油工程配管系统运维管理现存的主要问题

2.1 复杂海洋环境下运维风险预判的精准性不足

复杂海洋环境具有不确定性强、影响因素多的特点，导致当前配管系统运维风险预判精准性不足，难以提前识别潜在风险。海洋环境中海水温度、盐度、洋流等参数实时变化，且不同区域环境差异大，传统风险预判多依赖历史经验与固定监测数据，无法动态捕捉环境变化对配管系统的影响，例如突发洋流加速可能加剧配管冲刷腐蚀，却难以通过常规监测提前预判。

2.2 传统人工主导运维模式的效率与成本矛盾

传统运维模式以人工巡检、人工检测为核心，存在效率与成本的突出矛盾，难以适配海油工程配管系统的运维需求。人工巡检需运维人员在海上平台或海底作业，受恶劣天气、复杂地形影响大，巡检范围有限且效率低，尤其对于深水、远海区域的配管系统，人工巡检需投入大量交通、设备成本，且巡检周期长，无法及时发现故障。人工检测依赖人员专业技能，检测结果易受主观因素影响，存在检测误差，可能导致故障漏判或误判，

后续需投入更多成本进行复核与维修。

2.3 跨区域、多系统配管运维的协同管理

海油工程常涉及多个海上平台、不同海域的配管系统，形成跨区域、多系统的复杂运维体系，当前协同管理存在明显短板，影响运维整体效能。跨区域配管系统分属不同运维团队管理，各团队采用的监测标准、数据格式、运维流程存在差异，缺乏统一的协同管理平台，导致运维数据无法实时共享，例如 A 区域配管系统的腐蚀数据无法为 B 区域提供参考，难以实现跨区域风险联动防控。

三、海油工程配管系统的智能化发展趋势

3.1 基于物联网与传感器技术的实时监测系统应用

物联网与传感器技术的发展，推动海油工程配管系统向实时监测方向转型，成为智能化运维的重要趋势。通过在配管系统关键部位部署各类传感器，如腐蚀传感器、压力传感器、温度传感器、振动传感器等，可实时采集配管运行参数与环境数据，如管壁腐蚀速率、内部介质压力、海水温度、配管振动频率等。传感器采集的数据通过物联网传输至云端管理平台，实现数据实时共享与远程监控，运维人员无需现场巡检即可掌握配管系统运行状态。

3.2 融合大数据与 AI 算法的故障预警与智能决策

大数据技术可整合配管系统历史运维数据、实时监测数据、环境数据等多源数据，构建庞大的运维数据库，通过数据清洗与整合，挖掘数据间潜在关联关系，为故障分析提供数据基础。AI 算法则可基于数据库开展模型训练，建立故障预警模型与智能决策模型，例如通过机器学习算法分析历史故障数据与对应运行参数，识别故障发生前的参数变化规律，当实时数据符合预警特征时，自动发出故障预警信号，实现风险提前预判。

3.3 依托数字孪生技术的全生命周期运维管理升级

依托数字孪生技术构建配管系统虚拟模型，实现全生命周期运维管理升级，是海油工程配管系统智能化发展的高级趋势。数字孪生技术可通过三维建模、数据映射，在虚拟空间构建与实体配管系统完全一致的数字模型，实时同步实体系统的运行状态、结构参数、环境数据，形成 “实体 - 虚拟” 双向交互机制。在运维管理中，数字孪生模型可模拟不同运行工况下配管系统的状态变化，如模拟极端天气、介质压力波动对配管的影响，提前评估风险；在故障处置时，可通过虚拟模型模拟维修过程，优化维修方案，减少实体系统维修试错成本。此外，数字孪生技术可贯穿配管系统设计、建设、运维、报废全生命周期，将各阶段数据整合至虚拟模型，为运维决策提供全周期数据支撑。

四、结论

海油工程配管系统运维管理需围绕腐蚀防护、故障处置、资源调配核心要点开展，当前面临风险预判精准性不足、人工运维效率成本矛盾、协同管理短板等问题，而智能化技术为解决这些问题提供了有效路径。物联网与传感器技术实现实时监测，大数据与 AI 算法提升故障预警与决策能力，数字孪生技术推动全生命周期运维升级，三者共同推动配管系统运维向智能化转型。

参考文献

[1]张高尉,刘加伟,郭祥,等.海油工程项目配管专业的信息化管理实践[J].石油和化工设备,2020,23(02):44-47.

[2]黄建伟.工业近景测量系统在船舶与海油工程领域的运用[J].船舶物资与市场,2021,29(12):11-14.

[3]毛晓军.海洋石油工程配管管线焊接常规控制[J].化工,2022,36(03):119-122.