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一、背景分析

    輸油管道運輸作為目前主要運輸方式之一，直接關系著國計民生。據統計，國內近10年公開報道的輸油輸氣管道安全事故，外部風險因素是引起管道事故的主要原因，其中人為影響（偷盜油氣）引起的事故占10％。打孔盜油問題給管道油氣企業帶來的風險主要有以下幾個方面：

    在輸油管道的管理方面做得是否好，牽涉到企業的生產運營狀態，同時也嚴重威脅輸油管道沿線百姓財產安全及人身安全，所以在輸油管道生產運營方面的安全問題不容小覷，必須做到高效和安全。

盜油分子實施盜油過程中往往時間倉促，焊接質量低下，很容易發生油氣泄漏事故，不僅存在巨大的安全隱患，還會對周圍的環境和生態造成破壞。可直接導致重大經濟損失。

    打孔盜油事件可導致管道運營公司面臨巨大社會輿論壓力，產生惡劣社會影響。

    研究者對目前國內已有的打孔盜油氣監檢測技術的技術原理及在生產時間中應用的優缺點進行了綜述，并對視頻監控系統、無人機巡護以及基于管道電位分析識別焊接類打孔盜油等技術應用前景進行了展望。

二、打孔盜油氣類型

國內常見的打孔盜油氣作業方式主要有焊接式、抱箍式、鋼釬式和粘接式等。

（1）焊接式

焊接式盜油閥是目前ZUI為常見的盜油方式，盜油分子在挖開的管道上面直接焊接一短管，短管帶有螺紋，通過螺紋連接安裝一個鉆孔控制閥，然后打盜油孔，盜油分子根據需要的長短，在鉆孔控制閥門上裝上一定長度的管子，管子末端再裝一個放油控制閥。此種盜油裝置安裝兩個閥門，鉆孔控制閥通常打開，盜油分子通過操作放油控制閥來盜取原油。設備的優點：首先，設備結構比較簡單，安裝后很難發生泄漏，而且很容易隱藏盜油點。

（2）抱箍式

盜油分子一般用較大規格的扁鋼（一般寬12～300mm），做成環形管卡狀盜油裝置，扁鋼上焊接短節，短節上帶有螺紋，螺紋連接安裝上盜油閥門，利用鉛塊容易擠壓變形的特點作為密封，通過擰緊環形管卡狀裝置兩端的螺絲，使盜油裝置嚴密貼合在管道上，然后打孔盜油。該設備的主要特征：首先，設備的施工困難，施工工藝繁瑣，耗時長；其次，采用鉛制壓力來實現封堵作用，確保原油不泄漏，其危險性極高，因此在采油作業中極易出現泄漏事故。2000年左右比較普遍，近年來逐步下降。

（3）鋼釬式

通常情況下，盜油者都會選擇一條長度更大的無縫鋼管，然后將其制成一把帶有圓錐的焊頭，外形類似于運動中的長矛，在圓錐的一側有一個小洞，在圓筒的一端裝有一個閥門。盜油者在油管上挖了一個不能鉆的洞，再用大錘子把鉆頭鉆進去，盜油。該設備的主要特點：一是安裝簡單，二是地面管線占地少，耗時少，不易被人察覺。第三：由于鉆頭自身的粗細，鉆進管子會對管子產生很大的傷害。第四：由于鉆孔鉆進管線的長度比較大，很容易在管線中形成堵塞，從而導致嚴重的原油泄漏。第五：這些年來，該方式運用并不多，不過它所帶來的傷害卻很大。

（4）粘接式

盜油分子把盜油閥通過墊板直接粘接在管道上，再開孔盜油。

三、打孔盜油氣檢測技術

有些輸油氣管道鋪設在偏遠地區，石油企業監管人力少，不能及時對偏遠地區進行監督管理，需要一定的自動化技術來監控這些偏遠地區，減少盜油事件的發生。石油企業可以建立一個智能化的盜油監測系統，當有人在鉆井和盜油時，及時報警顯示，油氣企業快速定位，減少對油氣管道造成的損失。目前，國內主要的打孔盜油監測技術手段有以下這些方面：

（1） 管道泄漏監測系統電學式法

該管道泄漏監測系統是目前打孔盜油氣識別的主要檢測技術，目前國內油氣管道正在使用的管道泄漏監測系統主要為負壓波法、音波法和流量平衡法，以及這３種方法的復合方法。

其中負壓波法的技術原理是采集管道沿線各站場和閥室的壓力、流量等管道運行參數，通過監測管道泄漏所產生的負壓波和流量輸差進行管道泄漏事件的識別和定位。

管道泄漏監測系統電學式法負壓波檢漏定位原理圖

優點

可實時識別定位出管道油氣泄漏時間和泄漏的大體位置，結合現場排查確定是否為打孔盜油。

缺點

對于泄漏量小很小的情況，該系統的預警和定位存在一定的誤差,可能漏報或者誤報。

（2） 分布式光纖管道泄漏監測預警系統

分布式光纖管道泄漏監測預警系統是近幾年發展起來的一種技術，其技術原理是利用與輸油氣管道同溝敷設的通信光纜中的光纖作為分布式振動傳感器，監測管道伴行光纜沿線的振動聲波信號，實現對第三方施工或人為破壞等管道安全的威脅事件的識別和定位。

分布式光纖管道泄漏監測預警系統工作原理

優點

可實時對第三方施工或人為破壞等管道安全的威脅事件的識別和定位，能夠對打孔盜油氣不法作業實時監測和報警。

缺點

無法應用早期建設的部分沒有光纖的管道。

（3）管道外檢測技術

常用的管道外檢測技術有皮爾遜測試法( Pearson)、多頻管中電流法(PCM)、直流電位梯度法(DCVG)、標準管地電位測試技術(P/S)、密間隔電位測試法（CIPS/CIS）。

管道外檢測技術檢測原理是，采用管道防腐層檢漏設備（PCM）檢測出管道上的外接金屬物的位置及方向，結合開挖驗證，找出打孔盜油設施。PCM設備檢測系統示意圖如圖所示。

管道外檢測技術管道防腐層檢漏設備PCM檢測系統示意圖

優點

可檢測出管道上的外接金屬物，結合開挖驗證，能夠識別打孔盜油點。

缺點

但該方法僅僅能夠識別外接支管為金屬管道類型的打孔盜油氣設施，而對于黏結的非金屬管道無法檢出；外檢測作業一般檢測周期為3年，存在因檢測周期導致檢測時效性差的問題。

（4）管道內檢測技術

管道內檢測技術主要有漏磁檢測、超聲測厚檢測、超聲裂紋檢測、幾何線檢測、中心線檢測（ inertial measurement unit, IMU)等。管道內檢測技術識別原理是通過管道內檢測器檢測安裝盜油閥門時在管壁上形成的孔洞或者外接支管情況來識別盜油閥門。管道內檢測器裝置結構如圖所示。

管道內檢測器裝置結構

優點

可識別理已經存在的打孔盜油閥門或者支管等設隔。

缺點

識別時效性較差，一些管道由于輸量或者管道內部環境因素，導致不能開展內檢測。

（5）管道噪聲檢測儀技術

該技術是采用增敏結構的超高靈敏度壓電式傳感技術原理制造而成的專用于長輸管道打孔盜油檢測技術，輸油管道泄漏(泄露)噪聲(噪音)監測的儀器。

優點

吸附式，方便安裝，可快速識別鉆孔振動信號并確認鉆孔位置。

缺點

管道噪聲檢測儀放置位置明顯易于被發現。

四、技術展望

隨著智慧管網、智能管道的建設，長輸管道打孔盜油氣監檢測技術出現了新的研究方向。主要表現在以下幾個方面：

（1） 視頻監控識別系統

基于對管道上方第三方活動破壞的監測報警，目前視頻監控系統在管道上進行了安裝應用，尤其是在管道高后果區，并呈現逐漸增多的態勢。

功能

目前人工智能視頻監控系統在實現對管道狀態的實時監測的同時，可同步識別出監測范圍內的管道的第三方破壞事件，包括對打孔盜油不法作業的實時識別和報警。

局限性

受限于視頻監控設施的監控范圍以及識別報警算法的精度，視頻監控系統識別打孔盜油不法行為報警準確率還有待進一步提升。

（2） 無人機巡護

應用范圍

對于一些處于地形復雜的無人區、原始森林、山川等地域的管道安全管理，可使用無人機進行巡護。

局限性

由于無人機自身的續航里程以及識別分析算法的不成熟，無人機巡護識別打孔盜油行為技術需進一步研發。

（3） 基于管道電位分析識別技術

將輸油氣管道分為多個監測段；監測每個監測段上的管地電位偏移量，電位偏移量包括正向偏移量和負向偏移量；若監測段同時具有正向偏移量和負向偏移量，并根據監測的管地電位偏移情況的特征，將對應的監測段確定為疑似打孔盜油氣段；對所有疑似打孔盜油氣段進行排查，以確定出實際打孔盜油氣段。

現場應用表明該技術可及時識別和報警出焊接類打孔盜油氣作業，保障管道安全高效運行。

    總之，打孔盜油行為給油氣企業帶來了巨大的經濟損失，同時也增加了額外的工作量，打孔盜油行為如果不及時制止，就會導致油氣泄漏等重大事故，而事故的后果很難彌補，所以要從源頭入手，把盜油行為放在搖籃里。