美国DOE资助开展天然气管道改造研究
8月6日，美国能源部（DOE）宣布将为10个项目提供3300万美元的资助[1]，旨在开发新的天然气管道改造技术，以期通过在旧管道中创建坚固的新管道来修复现有铸铁和裸露钢管。这是DOE高级研究计划局（ARPA-E）快速密封管道避免密集更换（REPAIR）计划的一部分。
选定的REPAIR团队正在开发智能涂料，用于对管道内部进行衬里的机器人系统，用于检验管道完整性的检查工具以及用于对管道和相邻地下基础设施进行3D渲染的制图工具。通过这些项目开发的技术正在努力使修复后管道的寿命至少延长50年，并确保它们具有足够的材料性能以在不依赖外部管道的情况下运行，同时满足天然气配送管道中使用的实用性和法规要求。REPAIR团队还正在开发传统管道解决缺陷的技术，同时还努力将每英里成本降低到原来的1/10至1/20。
表1 REPAIR计划资助的10个项目清单
|
项目名称 |
资助金额/万美元 |
实施机构 |
主要目标 |
|
结构材料辅助先进更新技术修复（智能修复） |
500 |
橡树岭国家实验室 |
将开发具有成本效益和高效率的智能结构涂层沉积系统和先进的高端技术工具，以检查和修复气体分配管道 |
|
管道封装技术的测试和分析 |
540 |
科罗拉多大学博尔德分校 |
开发一个数据驱动的物理测试和建模框架，使天然气行业能够更好地评估产品，以修复铸铁和钢制天然气管道，并提高其性能和寿命 |
|
地下管道非开挖检修 |
500 |
通用电气全球研发总部 |
将开发并集成一种高度灵敏的远程管道爬行（机器人）系统、高速无损评估技术和先进的喷淋厚涂层环氧衬里系统 |
|
管套管的快速、连续、智能的合金涂层研发 |
100 |
马里兰大学 |
开发用于管中管配置的智能合金涂层，能够以较低的成本生产新的钢管，以替代旧的基础设施，用于气体服务，并具有改进的机械强度和在50年寿命内的耐腐蚀性 |
|
天然气管道的自主修复和维护 |
500 |
自主材料公司 |
挖掘和替换传统天然气分配管道的努力成本越来越高。自主材料公司提供了一种成本有效且持久的解决方案，通过提供实时数据和可视化，将不再需要人工检测和修复新管道材料的损坏 |
|
用于管内维修机器人的受限空间映射模块研发 |
120 |
卡内基梅隆大学 |
开发综合工具，通过将传感信号（如激光雷达、超声波、涡流等）与先进的机器人系统集成，在管道中快速部署下一代检测和维护机器，以创建管道地图 |
|
“神经支配”管道:现场维修和嵌入式智能的新技术平台 |
100 |
匹兹堡大学 |
该技术具有增值增强的腐蚀保护和嵌入式传感，以补充现有的无损评估和在线检测技术 |
|
用于管道快速修复的凝灰岩内部包装 |
595 |
特拉华大学 |
该项目的创新之处在于，在可定制的成型（凝灰岩）材料通用原料的基础上，提供了低成本、高性能、适应性强的短纤维原料 |
|
可修复天然气管道基础设施的创新3D绘图技术 |
200 |
怀特河科技公司 |
提高可靠检测、定位和定位管道走廊内天然气输送管道和相关公用设施的能力 |
|
用于在现场、天然气配送干线中制造新管道的冷喷涂添加剂制造 |
100 |
ULC机器人公司 |
将研究和测试使用冷喷涂添加剂制造新管道的方法。新的管道将通过一个小的挖掘现场在现有的天然气管道内建造，而不会切断对客户的天然气供应。这将降低修复管道的成本 |
（刘文浩）
[1] Department of Energy Announces $33 Million for Natural Gas Pipeline Retrofitting Projects. https://www.energy.gov/articles/department-energy-announces-33-million-natural-gas-pipeline-retrofitting-project