构建“全国一张网”对实施国家油气体制改革、能源安全新战略及建设全国统一大市场意义重大。通过研读国家发改委和能源局2022年发布的《“十四五”现代能源体系规划》，梳理油气基础设施建设和运营面临的痛点，借鉴国家电网智能电网建设及阿里云企业数字化转型工业大脑实践经验，提出“全国一张网”的定义和内涵，建议构建“全国一张网”油气资源市场预测和分析模型、天然气物流平衡优化模型、天然气管网水力系统分析优化模型、价值评估模型、地理信息系统及管网布局方法论。从而实现“全国一张网”相关数据、算法、算力在全社会的共建、共享，推动“全国一张网”的构建，助力建设全国统一油气大市场改革目标的实现。

金坛储气库井筒因盐岩蠕变、注采压力波动频繁、地下水丰富等因素，较常规天然气井筒面临更大的失效风险，常规评价方法及结论难以适应其安全评价和管控需求。基于金坛储气库地理位置条件及井筒实际运行状态，识别出注采压力波动频繁、交变载荷、地下水丰富、盐岩蠕变等10项金坛储气库井筒特有的风险因素；考虑各风险因素可能引发的失效模式，建立金坛储气库井筒失效故障树；并对井筒结构重要度进行计算及排序。结果表明：金坛储气库井筒失效的最大风险因素为注采气压力波动频繁，较常规天然气井的最大风险因素酸性环境发生了显著变化；在识别出的10项金坛储气库井筒特有的风险因素中，有5项特有风险在底事件结构重要度排序中占前10，可见金坛储气库井筒的失效风险多来自自身运行特征与地理位置因素。最后在常规天然气井筒管理的基础上，有针对性地提出金坛储气库井筒风险管控措施。

地下储气库洞室开挖过程中的围岩稳定性是决定储气库是否可行的关键。以单个地下储气库洞室为研究对象，通过建立基于岩体屈服过程及塑性流动法则的三维有限元模型，探究不同围岩条件、不同高跨比、不同埋深条件下大断面地下储气库洞室开挖过程中围岩稳定性的变化规律。结果表明：洞室开挖完成后，洞室四周围岩变形随围岩等级降低呈指数增大趋势，洞室围岩塑性区范围逐渐增大；洞室围岩变形随埋深增大而增大，且洞室腰部围岩变形量呈指数增大趋势；洞室围岩竖向最大位移随高跨比增大整体呈减小趋势，洞室水平方向最大位移随高跨比增大呈增大趋势；储气库洞室宜建设在埋深200 m以内Ⅱ级围岩和Ⅲ级围岩等条件较好的区域，洞室高跨比在2.5~3.0时围岩稳定性更好。研究成果可为大断面地下储气库洞室结构形式的设计提供参考。

中国某省在盐穴储气库老腔改造领域取得一定成果，部分盐穴老腔改建后由于工作气量小、垫气成本高，不适于储存天然气用于管网调峰。然而地下盐腔仍是非常重要的战略资源，若将其建设成压缩空气储能电站，则可用于谷电阶段电力资源的储存。根据国外成功案例，结合中国某省地下盐穴老腔的具体情况，计算改建储能电站的具体参数，并对老腔改建储能电站的经济性进行分析。结果表明：X1地下老腔可储存能量3.07×106 kW·h，考虑实际情况单一注采周期可发电17.49×104 kW·h。在“双碳”背景下，盐穴储气库改建储能电站若能在提升技术的同时，探索建立合适的商业模式，则有良好的发展前景。

氢能具有无污染、应用广、可再生等优势，借助中国“全国一张网”将氢气掺混入天然气管道，可实现氢能的快速发展与利用。为探究掺氢导致的天然气泄漏行为变化以及快速实现掺氢混合气体的泄漏检测，采用Fluent软件建立了特定半封闭场所的平面泄漏模型，研究掺氢天然气在不同风速下的扩散情况以及不同掺氢体积分数下的动态发展规律。结果表明：风速增大阻碍掺氢天然气向上扩散，同时加速气体在水平方向上的积累，而掺氢体积分数增大会使气体扩散高度降低，且使扩散高度增速减缓。根据相关标准和不同掺氢体积分数天然气扩散达到其爆炸下限所在高度的仿真结果，提出了掺氢天然气管道在半封闭空间场景下的可燃气体监测探头布设方案，以确保泄漏发生后能够及时作出应急响应，保障管道安全运行。

地应力是地下储气库上限运行压力确定、地质体稳定性评价及库区断层活动性分析等方面的重要基础数据。介绍了射孔段分层地应力测量方法、测试设备及施工流程，并利用该方法实测获取冀东油田堡古2区块NP36-X井4 003.8~4 183.4 m深度范围内2个储层段和3个泥岩盖层段的最小主应力。结果表明：每个层段均进行3个以上回次的重复测试，多个回次的裂缝闭合压力具有较好一致性且相对误差均小于5％；利用多种裂缝闭合压力分析方法，确定NP36-X井泥岩盖层内最小主应力介于72.40~74.27 MPa；利用裂缝扩展压力和注入流量综合确定高渗储层的最小主应力介于54.89~60.25 MPa。该方法是在老井射孔段分层地应力测量方法上的探索，基于裂缝扩展压力和注入流量的现场应用试验，可在一定程度上弥补经典水压致裂地应力测量方法不适用于高渗地层的问题。

为研究天然气输送工况参数对X80天然气输送管道在役焊接热影响区温度场的影响规律，以1 422 mm×25.7 mm（直径×壁厚）的X80天然气管道为研究对象，采用有限元方法对其在役焊接过程温度场进行数值模拟，结果表明：在役焊接时，热影响区温度由800℃降至500℃的过程（所需时间为t8/5）出现在焊接阶段的前20 s，深度范围为10 mm以内；天然气温度对管道温度场的影响最大，当天然气温度低于10℃时，t8/5随着天然气温度下降而急剧减小，天然气温度为-50℃时，t8/5低至2.5 s；天然气压力和流速对t8/5影响较小，随着输送压力和流速的增加，t8/5缓慢降低。当天然气温度低于10 ℃、流速高于10 m/s、压力大于10 MPa时，热影响区和焊缝处产生冷裂纹的风险较大。研究成果可为现场施工单位调控X80管道在役焊接的输送工况和预热温度等参数提供理论依据，有助于保障X80管道在役焊接的安全作业。

双层底板支撑方式储罐能够克服传统单层底板储罐底板受腐蚀严重、泄漏隐蔽性强的缺点，但缺存在循环加载情况下上层底板产生疲劳失效问题的隐患。针对环形格栅结构的双层底板立式储罐结构，根据其结构和载荷的对称性，建立了双层底板立式储罐的轴对称模型。通过对储罐结构长周期服役过程中的疲劳寿命进行有限元分析，详细研究了不同底板支撑方式、不同格栅铺设间距及不同格栅厚宽比下，储罐结构服役结束后的安全因子和疲劳寿命分布情况。结果表明：罐壁底部位置最易发生破坏，在相同格栅排列方式和加载情况下，角钢连接底板支撑方式具有更高的疲劳可靠性；格栅铺设间距及格栅厚宽比对储罐整体疲劳可靠性有显著影响，随着格栅铺设间距和格栅厚宽比的减小，储罐整体安全因子及疲劳寿命增大，储罐结构的疲劳可靠性增强。研究成果可为双层底板立式储罐的结构设计和优化提供理论基础和技术参考。

中国盐岩资源具有夹层多、盐层薄、品位差等特点。常规单井垂直造腔腔体体积小、盐层利用率低，不能满足快速、高效建库的要求。水平多步法造腔可提高盐层利用率，适合在薄盐层盐矿建设大型储气库。腔体形态是影响水平腔体积和稳定性的关键因素。在此开展了水平腔溶蚀特征物理模拟实验，探究了排量、排卤管高度、退步步长等造腔参数对腔体形态和排卤浓度的影响。结果表明：大排量和高排卤管口位置会降低排卤浓度，造腔前期影响更显著；小步长宜形成驼峰形腔顶，大步长和使用阻溶剂宜形成平顶形腔顶，双井交替注水则形成两端大、中间小的腔体。实验得到的腔体形态与数值模拟结果基本一致，验证了实验结果的准确性。并且结合实验结果给出现场水平多步法造腔排量和步长等参数的参考值，以建造驼峰形水平腔，从而提高腔体稳定性和储气能力。

油气管道通常暴露于自然灾害扰动下，一旦自然灾害作用于油气管道，易诱发火灾、爆炸等一系列技术灾害，即Natech（Natural Hazards Triggering Technological Accidents）事件，致使管道系统表现出较高脆弱性水平。对不同领域的脆弱性定义进行归纳分析，明确风险、韧性及脆弱性之间的关系；评述各类脆弱性评估方法的优缺点及适用性；通过分析脆弱性递次演化规律，剖析Natech事件脆弱性内涵；从灾害识别、区域划分等6个方面分析了Natech事件油气管道脆弱性评估流程与关键要素；并且结合当前研究现状，对Natech事件脆弱性评估研究加以展望，后续研究将逐步向多灾种脆弱性评估过渡，从理论研究到实证分析。

中国天然气消费每年以近10％的增速增长，能源平稳供应的重要性日益凸显，地下储气库对于天然气调峰保供和战略储备至关重要。通过调研中国天然气需求增量及目前储气库区域分布特点，提出当前储气库发展面临的建设、运营及技术短板，预期储气库选址、建库范围将更加广泛。在中国致力于打造天然气全国一张网的背景下，将形成联网协调的储气库群，未来储气库将向着集约、高效、智能、科技、经济等方向发展。研究结果可为进一步推动储气库建设提供借鉴。

高分子材料内衬对于提升金属油气管道服役过程中的耐腐蚀性能具有广阔运用前景，但抗静电性不佳制约了高分子材料内衬的进一步推广应用。采用碳基抗静电剂对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）进行共混改性，通过拉伸流变挤出工艺制备UHMWPE管材并测试相应性能。结果表明：抗静电剂的加入将使材料表面电阻率显著降低，抗静电剂的性能差异主要与其微观结构有关。单一抗静电剂的添加虽可有效降低UHMWPE的表面电阻率，但同时将降低UHMWPE的力学性能、耐蚀性、耐磨性与耐溶胀性等其他性能，实际应用受到限制。通过制备导电炭黑+石墨烯复合抗静电剂，并将其添加入UHMWPE中，可使UHMWPE管材在电阻率降低的同时，维持上述性能基本不变。

为防止城镇燃气管道泄漏造成的人员伤亡和财产损失，利用情景构建及情景推演理论，研究城镇燃气管道事故情景的演变路径，并探求事故的影响范围。以吉林松原“7·4”城市燃气管道泄漏爆炸事故为例，基于情景状态、应急目标、应急处置措施、外部环境影响等因素，建立城镇燃气管道事故动态贝叶斯网络模型，构建情景网络、计算情景概率、分析事故演变规律。在情景构建与推演的基础上，利用FLACS软件对城镇燃气管道事故情景进行模拟分析。结果表明：减少城镇燃气管道事故伤亡及损失的最根本着眼点在于防止燃气管道泄漏，同时，采取合理有效的应急措施来有效改变事故的演变方向。研究成果可为城镇燃气管道的事后应急处置工作提供参考。

为探明钢丝缠绕增强聚乙烯复合管（简称复合管）在油田集输环境服役后的极限承压，以长庆油田第四采油厂试用的4731B型复合管、第五采油厂试用防垢型复合管为研究对象，采用100 MPa耐压爆破实验机分别对新管、服役后现场管进行2组瞬态水压爆破对比实验，分析了爆破口的特征形貌及爆破压力，并借助应变数据采集系统记录爆破过程中管道不同位置的瞬时应变。结果表明：该类型复合管服役后的平均瞬时爆破压力有所降低，爆破口形貌发生显著变化，膨胀变形较新管显著增大；起爆前，应变随时间的变化分为零应变段、线性增长段、指数增长段共3个阶段；起爆后，应变发生振荡，直至稳定。究其原因可能是复合管施工期间钢丝与高密度聚乙烯基体之间的粘结剂局部失效所致。研究成果可为该类型复合管在集输油环境中服役时失效原因的分析提供借鉴。

针对传统的岩体质量分级方法中存在主观性和模糊性等问题，基于模糊理论建立岩体质量分级基本模型，根据地下水封洞库的工程地质特点，利用模糊综合评判与神经网络相结合的方法确定岩体质量分级。以中国某地下水封洞库为工程实例，选取现场实测具有较强代表性的样本数据建立稳定性较好的岩体质量分级神经网络模型，并对ZK1钻孔的岩体质量分级情况进行了验证。结果表明：与传统的岩体质量分级方法相比，模糊综合评判法确定的岩体质量分级结果更加合理；ZK1钻孔的岩体质量分级检验结果准确度良好，能够满足实际工程需要；研究成果为地下水封洞库的岩体质量分级提供了新的方法，为地下水封洞库的稳定性分析与优化设计提供了理论依据。

长江盾构穿越工程是中俄东线天然气管道永清—上海段的重要控制性工程。超长的隧道长度（10.226 km）带来的工程主要问题之一是管道应力对输送温度的敏感性强，竖井处管道轴向位移大，为后期运行管理带来潜在危害。为解决上述工程问题，设计提出了采用隧道内填充泡沫混凝土来约束管道位移的设计方案。为合理评估泡沫混凝土的约束能力，开展了输气管道（3LPE防腐管）-泡沫混凝土-混凝土管片之间的剪切强度室内试验，得到该剪切强度平均值为0.25 MPa，满足3LPE防腐管在温度应力作用下与泡沫混凝土之间不发生相对位移的条件（剪切强度不应小于0.1 MPa），实验结果满足工程要求。通过开展试验研究，验证了采用填充泡沫混凝土来约束3LPE防腐管轴向位移方法的可行性，可为未来超长隧道内管道安装设计提供参考。

为了充分利用管道自动化和数字化建设取得的数据成果，应对天然气管网日益大型化、复杂化带来的挑战，促进安全生产和提质增效，在线仿真已成为管网调度管理和操作控制的迫切需求和重要手段，受到国家、企业、社会的广泛关注。管网在线仿真系统建设和项目实施是众多领域科学和技术的综合应用，涉及仿真理论与方法、软件与技术、数据与自动化、调度与管理、操作与控制、维护与升级等诸多问题和因素，是相关领域最新科学研究成果和工程经验的直接体现。基于多年研究、开发及应用实践，以管网在线仿真系统为分析对象，讨论其宏观和整体系统架构、层次及功能作用，探究其理论与方法、软件与核心技术以及系统建设和实施过程中的核心问题，并通过川气东送天然气管道和南海西部海底天然气长输管道实际应用案例，展示当前在线仿真研究成果的应用过程及效果，以期推动未来天然气管网在线仿真研究、开发及应用。

天然气掺氢输送不仅能够有效解决弃风弃光、减少温室气体排放问题，还能够实现大规模、低成本的氢气输送，也是实现“双碳”目标的重要方式，但掺入氢气会对现有天然气管道系统及相关输送设备带来氢脆危险。基于天然气掺氢输送系统的结构组成，归纳了氢脆发生的机理，调研了天然气掺氢输送系统的管道及焊缝、阀门、压缩装置、存储装置、终端装置等发生氢脆的研究现状，概述了防止氢脆发生的应对措施，并对天然气掺氢输送系统的发展前景进行了展望。研究结果可为中国天然气掺氢输送的规模化与市场化发展、提高管道输氢技术与装备的研发水平提供参考，促进氢经济的安全发展。

地质灾害是威胁埋地油气管道安全的重要风险源，管道建设与运营企业针对地质灾害开展了大量防治工作。待治理的灾害点与成功完成治理的类似灾害点在发育机制、破坏模式、管道危害以及防护方式上具有相似之处，构建了基于范例推理的模糊相似优先检索模型，使待解决防护方案（目标范例）与已成功防护方案（源范例）之间建立合理的关联关系：①建立由标识区、属性特征区及工程建设信息区组成的范例库；②利用变权方法为各属性特征赋权重；③针对每个属性分别建立目标范例与源范例之间的模糊相似优先关系，并形成相似优先比矩阵；④对属性进行两两比较，获得不同属性下目标范例与源范例之间的相似序列；⑤根据考虑属性权重的综合相似序列，确定与目标范例最相似的源范例。该方法虽然无法取代专业技术人员对工程防护方案的经验判断，但不失为一种直观且较为合理的计算机辅助决策手段。

油气长输管道施工、检测过程中的剩磁会引发焊接电弧的磁偏吹，可能影响管道焊接作业的施工进度和质量，进而威胁管道本质安全。中俄东线天然气管道工程由于采用大口径、高钢级管道，具有较高的管道剩磁水平，对现有退磁技术与退磁设备的能力提出了更大的挑战。为此，引入永磁铁退磁技术，开展基于响应面法设计的中俄东线天然气管道动态退磁实验，实现了管道永久退磁，并通过管道电磁场仿真验证了实验结果的准确性。结果表明：退磁装置磁场强度是管道退磁效果的重要影响因子，随着退磁强度增大，退磁率逐渐增大；退磁装置运行速度对管道退磁效果的影响不明显。研究成果可为管道退磁技术发展提供新的研究方向和思路。

随着天然气利用规模不断扩大，中国燃气行业发展迅猛，输配系统日益完善、燃气普及率稳步提升，但也出现了行业格局碎片化、经营管理水平良莠不齐、配气成本管控难以全面落地等难题。在碳中和背景下，燃气行业面临着可再生能源替代的机遇和挑战。通过梳理中国燃气行业发展概况，并结合碳中和背景下天然气产业整体发展趋势，分析了燃气行业发展环境及前景，提出了碳中和背景下燃气行业“十四·五”时期在管理提升、产业拓展、低碳转型等方面的对策及建议：①全面推行完整性管理，切实提升安全管控水平；②顺应能源结构转型趋势，加快综合能源转型步伐；③充分发挥数据效力，加速构建智慧燃气企业；④因地制宜引导行业规模化整合，奠定均衡化服务与成本管控的基础；⑤借鉴油气管网独立运营的成功经验，逐步推进燃气行业配售分离；⑥积极把握天然气产业链的投资机遇，实现协同发展。该研究成果可为燃气行业“十四·五”时期的大力发展及低碳转型提供参考。

近50年内，原油管道蜡沉积问题一直是流动保障较为关心的问题之一。为准确定量表征蜡沉积物中固相蜡浓度随温度的变化关系，在蜡沉积物析蜡特性的基础上，建立了由析出焓、析出熵表示的蜡沉积物固相蜡浓度模型。并依据van’t Hoff方程，进一步推导出由结晶活化能表示的蜡沉积物固相蜡浓度模型，有助于理解蜡晶析出过程。通过对比不同油蜡比例的实验蜡沉积物和现场管道蜡沉积物的实验结果对模型进行了验证。并基于固相蜡浓度模型，探究了不同影响因素对蜡沉积物蜡晶析出过程的作用机理。结果表明：冷却速率和蜡沉积物的碳数组成均通过改变结晶自由能来影响蜡沉积物中正构烷烃的析出过程。该模型可以很好地描述蜡沉积物固相蜡浓度随温度的变化关系，为蜡沉积物强度研究奠定了理论基础，并具有在原油管道清管技术领域推广运用的价值。

为准确表征高钢级管道环焊缝与小尺寸试样表观断裂韧性的关联性，基于微观材料损伤力学理论，采用有限元方法，开展了含裂纹型缺陷管道环焊缝及小尺寸单边切口梁（Single Edge Notch Beam，SENB）试样的断裂数值模拟分析。通过提取SENB试样的裂纹尖端张开位移（Crack Tip Opening Displacement，CTOD）得到了较准确的基于小尺寸试样韧性测试结果的高钢级管道环焊缝表观断裂韧性量化方法，定量研究了管径、壁厚、裂纹长度及裂纹深度对高钢级管道环焊缝表观断裂韧性的影响规律。通过对比不同工况参数下高钢级管道环焊缝表观断裂韧性与小尺寸试样表观断裂韧性的差异，得到两者之间相对准确的转化系数。结果表明：管径对高钢级管道环焊缝材料的表观断裂韧性及其转化系数的影响相对较小；表观断裂韧性转化系数随管道壁厚的增加而增大，随裂纹长度及深度的增加而减小；相对于其他影响因素，裂纹深度对高钢级管道环焊缝表观断裂韧性的影响相对较明显；基于表观断裂韧性转化系数能够得到相对准确的高钢级管道环焊缝表观断裂韧性。研究成果可为高钢级管道环焊缝表观断裂韧性的准确表征提供理论参考。

中俄东线天然气工程是中俄两国最高领导人高度重视并亲自推动的重大战略项目，是加强两国全面能源合作伙伴关系、深化全面战略协作伙伴关系的又一重要成果，是服务“一带一路”倡议、构建中国四大能源运输通道的重大工程。推进油气管道设备国产化，有利于保障国家能源安全，促进民族装备制造工业发展，推动管道运营企业降本增效。总结了近年来中国石油在高强度管线钢管、天然气用电驱压缩机组、输油泵机组、关键阀门及执行机构、流量计等设备国产化方面的重大成果。介绍了具备一键启停功能的20 MW级电驱离心压缩机组，满足信息安全要求的管道核心控制系统SCADA成套软硬件，56 in （1 in=2.54 cm）、Class900全焊接球阀及配套电动和气液执行机构，干线调压装置的24 in、Class900安全切断阀和工作调压阀等关键设备在中俄东线国产化应用中的最新进展，这些关键设备的自主可控，保障了国家能源安全，在当前复杂的国际形势下，具有历史性战略意义和现实意义。

水合物冰堵是输气管道投产初期最大风险点，一旦发生冰堵将严重影响管道安全输送。为研究中俄东线天然气管道水合物防治技术，根据水合物生成条件，分别对含水量与水露点转换、水合物生成温度进行计算。在中俄东线投产阶段，计算了管道升压和俄气输送过程中实际水露点和水合物生成温度。结果表明，管道气体温度的最低冰堵风险安全裕量约为10 ℃，冰堵风险较小。研究成果可为保障中俄东线顺利投产提供技术支持。

中俄东线天然气管道是目前中国口径最大、压力最高的长距离天然气输送管道，其全自动焊接环焊缝采用全自动超声检测（Automatic Ultrasonic Testing，AUT）技术，AUT在施工现场的可靠应用直接关系到环焊缝的检测质量。AUT检测技术具有灵敏度高、速度快、对焊缝缺欠定位准确等特点，结合中俄东线天然气管道工程现场的实际情况，建立了一套AUT检测技术质量控制体系及管理制度：对检测机组开展AUT工艺评定，对AUT检测设备进行定期校验，同时强化AUT对比试块的管理、现场参考线绘制精度及AUT检测数据的审核。AUT检测技术的质量控制及管理确保了整个施工过程中AUT技术应用的可靠性，并可为后续管道工程建设提供参考。

为提高中俄东线焊接质量和效率，针对以往建设项目检测底片排查工作及体系审核中发现的无损检测技术文件编制内容错误、不严格执行工艺规定及检测底片错评、漏评等问题，分析RT、AUT、PAUT、DR等常用无损检测方式的工作原理、应用范围、检测效果等，总结了中俄东线天然气管道工程在百口磨合、常规焊口、连头及金口焊接后检测及复评方法。AUT检测技术是中俄东线焊口质量检测的主要方式，制定了AUT质量控制体系，重点对人员、设备、试块校准及互评抽检等因素进行了改进和提升，可为中俄东线南段及西气东输四线等大口径长输油气管道建设项目无损检测问题改进及管理提升提供借鉴。

随着工业信息化快速发展，安全风险指数持续攀升，工业信息安全态势日趋严峻。中俄东线天然气管道是国内智慧管道的代表性工程，而智慧管道建设一定程度上是信息化与工业化高层次深度融合的具体呈现，建立、完善与之相适应的信息安全防护体系，应对已知与未知的信息安全风险，迫在眉睫。基于此，梳理了中国2010年以来发布的工业信息基础设施安全保障标准规范及法律法规，从网络空间威胁、安全漏洞威胁、重点领域针对性威胁3个方面分析了全球工业信息安全态势，并据此提出工业信息安全防护建议，包括重视顶层设计与政策引导、提升工业信息安全防护能力、实现安全体系自主可控。

为实现对油气管道SCADA系统故障的及时预警、准确定位、快速排除，提高油气管道SCADA系统的可靠性和安全性，以中俄东线为试点开发和搭建油气管道SCADA远程维护系统。设计了该系统的软件架构、物理架构、系统接口及数据采集方式。远程维护系统为运维人员提供SCADA系统的工作站/服务器、网络设备、PLC/RTU、安全设备相关信息；通过多参量相互关联，引入人工智能算法，实现故障的预判和硬件设备的寿命评价。油气管道SCADA远程维护系统的开发、投用，将有利于运行维护管理人员提升异常事件响应及处理能力，提高运维管理水平，保障油气管道SCADA系统安全稳定运行。

针对传统内检测器的技术缺陷及中俄东线天然气管道工程的实际需求，研制了一种适用于大口径管道投产前测径的新型高密度聚氨酯内检测器。安装在高密度聚氨酯泡沫主体的智能测径装置不但能够发现管道内径变化、记录变形位置，而且能够准确识别管道环焊缝数量，结合管道施工记录对环焊缝信息进行验证。论述了该检测器的工作原理、结构组成及电子系统的设计与实现，将其应用于中俄东线天然气管道工程的现场检测，结果表明：与传统皮碗式钢骨架智能测径器相比，该检测器所需运行推力更小，可支持的运行速度更高，结构更加鲁棒，维护简单，在保证检测精度与检出率的同时，可大幅降低使用成本，对于大口径管道几何变形检测具有重要的工程意义。

针对泡沫清管器在清管过程中不能准确判断管道变形情况，清除顽固残余物质，导致后期投放的检测仪器结果不准确，甚至堵塞管道等问题。设计了一种新型、低成本泡沫测径清管器，利用漏磁检测原理在泡沫清管器聚氨酯层中放置磁块，由霍尔元件测量变形时的磁场变化，即可得出残余物质的高度、外形等特征来进行预先测径。实现了在复杂工况管道中对管内结垢及变形情况的准确检测，避免了卡堵。以运行过程中的泡沫测径清管器为研究对象，通过ABAQUS软件仿真模拟其遇到残余物质时的变形情况。结果表明：当发生一定变形时，泡沫测径清管器外层泡沫体密度越大，厚度越薄，内层泡沫体密度越小，厚度越厚，测量得到的位移变化量结果越准确。

为了保证输气管道站场SCADA系统网络的本质安全及可靠运行，落实《中华人民共和国网络安全法》等法律法规要求，在输气管道SCADA控制系统建设过程中，设计并实施了网络安全防护方案，从边界隔离、站场网络审计、防火墙阻断、网闸控制、态势感知平台综合分析等方面进行安全管控。利用相关设备的网络流量审计、隔离、分析功能，结合失陷分析、威胁情报分析、异常行为分析、未知威胁分析、网络异常分析、域名异常分析、攻击威胁特征分析、隐蔽通道分析以及丰富的整体安全分析报告功能，可有效检测外部攻击、外连威胁、内部非法连接、网络会话模式异常等安全威胁，是对传统安全防御系统的完善与提升。该方案为从站场到控制中心一体化的网络安全监控方案，本系统采用独立网络传输，满足了不同系统之间数据通信的防护和监测要求，实现了跨国控制系统之间的访问控制，同时满足国家等保测评、网络安全法及行业安全规范的管理规定。

为了避免由海底管道腐蚀导致的穿孔泄漏等事故，及时对海底管道进行维修和防护，利用传统灰色系统处理少数据、贫数据的特点和马尔科夫理论预测未来状态的特点，提出基于参数优化GM-Markov模型的海底管道剩余寿命预测方法。首先分析了GM（1，1）模型构建的可行性，随后建立参数优化的GM（1，1）模型，改变模型初始条件，进行海底管道腐蚀深度预测。根据预测的腐蚀深度，利用Markov模型对海底管道未来腐蚀状态作定量分析，预测其剩余寿命。以某海底管道试验段为例，预测了管道的剩余寿命。结果表明：改变初始条件后的模型可在样本数据少的情况下达到更高的预测精度，推广应用性较强。

2019年12月2日，俄罗斯天然气通过俄罗斯西伯利亚力量管道系统经黑河跨境管道正式进入中国中俄东线天然气管道，标志着中国与俄罗斯两国天然气管网连接成功并投入运行。基于俄罗斯管道建设发展方向及标准体系，分析了中俄东线天然气管道及其境外段西伯利亚力量管道建设过程中在管材选用、焊接标准及无损检测技术等方面存在的差异，以此为中国长输天然气管道设计、施工规范的完善与修订提供借鉴。跨境段管道作为连接两国管输系统的控制性工程，经历了中俄商务角力、设计规范整合、施工文件对接、跨境施工组织等过程，其复杂性远高于普通境内外工程，两国依据“最严规范”“属地管理”原则及设置“封闭区”等方法解决困难，实现了质量、成本、工期及安全的有效控制，确保按期投产通气。