根据国家发改委与国家能源局联合发布的《中长期油气管网规划》，我国油气管网规模2025年将达到24万km，油气管道将迎来新一轮建设高峰。油气输送管道大部分为埋地敷设,不同地质条件的影响及土的不确定性，使得降低埋地管道应力风险更为重要。特别是山区管道，需要从设计到运营的应力整体解决方案，确保管道安全运行。
我们建议在设计阶段对全线管道进行应力分析，筛查应力高风险区，在运营阶段对应力和地质灾害高风险区实时监测管道应力及土体变化，并对运行期发现的临时风险进行应力检测，以全方位地掌握埋地管道的运行状态。
一．对全线管道进行应力分析
通过对全线管道进行应力分析，能够识别全线管道高应力风险点，并可以进行管道路由优化。万博瑞升的技术人员拥有对1700Km长度的单条管道进行全线应力分析的经验，通过积累各类埋地管道分析，形成以下核心技术。
1. 形成长输管线快速建模分析技术。采用AutoPIPE/CAESAR II，对于1000Km长的管道，我们能够在15天内完成全部分析工作（不含穿越段、跨越段、管件局部应力分析）。
2. 采用自主开发的埋地管道应力分析软件PIPESOILTM，对埋地管件、特殊地段的管道进行快速、详细的局部应力分析，确保埋地管件、特殊地段的管道安全。针对不同的管道和土之间的作用，PIPESOILTM能够提供ALA、PRCI、双曲线、MC/DP等管土模型，同时能够进行非线性分析。
3. 采用自主开发的管道支吊架分析软件PIPESUPPORTTM，对穿越管道和跨越管道上的管道支撑进行快速、详细的局部应力分析，确保穿越段/跨越段管道系统整体安全。PIPESUPPORTTM能够在1-2分钟内生成管道支吊架三维模型，大约在30分钟内计算出结果，并能自动生成分析报告。
4. 采用自主开发的地表载荷分析软件SURFLOADTM，对交通载荷、占压载荷作用下的管道进行快速、详细的局部应力分析。
二．对应力高风险区和地质灾害高风险区进行实时监测
在应力高风险区、地质灾害高风险区，设置实时监测系统，以尽早发现山体滑坡、水土流失、第三方破坏等对管道的影响，确保油气管道安全运行。
Omnisens管道完整性监测系统能够监测管道泄漏、地质灾害影响、第三方入侵，并通过早期检测预防对管道的危害，识别和定位土体运动事件。
Omnisens管道完整性监测系统在世界范围内有着丰富的工程业绩，部分应用案例如下：
1. 俄罗斯1822Km天然气管道
从库页岛到海参威的1822Km的天然气管道于2011年投用，管线穿越偏远地区的不稳定地形使设计和施工面临巨大挑战，包括：94Km管道位于高地震活动区，32个活动构造断层带，穿越沼泽地、河谷等。
21台Omnisens监测主机设置在管道沿线，每个监测系统可以连续监测一个或两个高风险区。管道运行后不久，监测系统给出了土体移动应变预警，该预警在随后的滑坡检查中被验证。在2013到2014年期间，俄罗斯天然气股份公司对该监测系统进行评估验证。该系统在管道应变监测上优秀的测量精度、空间分辨率和采集速度得到了认可。
2. 墨西哥860Km Los Ramones天然气管道
Omnisens为Los Ramones天然气管道提供了泄漏、土体滑动、侵蚀和入侵监控。2016年5月16日，管道某处的温度监测数据出现急剧下降，根据监测数据推断，温度急剧下降点可能是管道周围土壤受到强降雨侵蚀造成。经过现场勘察，确认管道确实受降雨侵蚀。
3. 柏林55Km盐水管道泄漏监测
盐水具有高度腐蚀性，一旦泄漏即会引发污染。Omnisens为该管道设置10分钟内能够检测出0.5升/分钟泄漏量的性能标准。该管道于2003年1月投入使用，7月首次监测到泄漏（管道附近的挖掘工作造成）。
4. 安第斯山脉60Km管道监测
由秘鲁液化天然气集团（PLNG）运营的34''高压天然气管道沿途海拔高度近5000m，Omnisens的DITEST监测系统精确地监测和定位经过安第斯山脉的60Km的管线的应变和温度信息。
管道运行后不久，Omnisens监测系统给出了大量事件的预警，全部通过巡检验证，使得运营商能够在必要时加固管道，避免资产损失。
事件1 - 岩石坠落
SCADA系统显示一处应变突然增加的预警，警报位置在KP27+900米处。调查发现，该地区的岩石掉落，光纤传感器位置发生移动。岩崩是由于斜坡上一个张力裂缝增加造成。
事件2-土体移动
Omnisens监测到由于渗流造成的管沟部分坍塌。
5. 管道所处位置地面移动监测-监测不稳定地形
在秘鲁的两条主要管道不断遭受着来自地质灾害方面的风险。运营商（COGA）负责着730Km的天然气管道完整性管理项目和另一条平行的560公里的液化天然气管道。陡峭的山坡和暴雨导致土体移动，使得管道遭受巨大风险。液化天然气管道从2004年到2006年先后经历了四次破裂，至少3次是由于土体不稳定引起的。
Omnisens分布式光纤监测系统为上述管道提供实时连续地监测沿管道发生的应变和温度信息，识别和定位土体运动事件。
6. 中石油中俄东线管道工程
中俄东线北段黑河－长岭段干线线路全长约715km，管径1422mm，是我国新建能源通道，首条智慧管道。Omnisens为该管道提供分布式光纤泄漏监测系统。验收培训时，仪器完美地展现了精准性和定位精度。
7. 中石化武陵山管道工程
武陵山管道工程从重庆涪陵页岩气田输往湖南，监测距离64公里，全程监测泄漏、地质灾害和第三方入侵。目前项目已通过验收，正式移交业主运行。
三．对运行期发现的临时风险进行应力检测
对于未设置实时监测的管道，根据运营人员定期巡检发现土体移动、沉降、占压等运行风险，并采用就地检测评估风险部位的管道应力水平。
1. 超声波应力检测
超声波应力检测是基于材料的声弹性理论，即依据被测对象中超声波传播速度与应力之间存在的固有关系，将这种特性转为数字信号表征的力学定量检测手段。
超声波穿透能力较强，在一些金属材料中穿透能力可达数米，且超声应力仪携带方便，适用于各种环境。与其他应力检测方法相比，具有以下优势：
对被测对象零损伤。
测量快速，单点测试不超过5S，可实现实时检测，也可用于系统集成实现自动化或半自动化应力检测。
测量深度较大，近表面应力检测深度2mm 以内，体应力检测深度10mm以上。
操作安全，无需任何防护。
既可测量应力，也可检量试件内部缺陷，还可用于高精度测厚。
适用各类金属和非金属的表面和内部应力检测。
2. 埋地管道应力集中扫描（SCT）
SCT能够定位埋地管道的应力集中区，从而找到因腐蚀、几何变形等引起的缺陷。
SCT基本原理是利用铁磁性材料的逆磁致伸缩效应和磁记忆效应。
逆磁致伸缩效应：铁磁性材料在机械应力（应变）的作用下，材料磁性随着改变的现象。与磁致伸缩效应相反，因此也被称为逆磁致伸缩效应。
磁记忆效应：磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后会保留，还与最大作用应力有关。金属材料表面的磁状态“记忆”着微观缺陷或应力集中的位置。
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