面向油气管道不剥防腐层快速堵漏应急处置，中国石油大学（北京）、国家管网西南管道公司提出了一种大变形柔性堵漏主动密封技术（图 9）。该技术的核心创新在于一种主动密封方法，通过向密封管内充压，使密封装置与管道防腐层形成可靠接触，从而在不剥离防腐层的情况下，实现对泄漏部位的快速封堵。这一技术为复杂条件下的应急堵漏提供了全新的解决方案，填补了国内外在大变形损伤管道堵漏技术领域的空白。

        同时，该技术结合轻量化、模块化和便携化的装备设计，使得堵漏设备的单个零部件重量控制在50 kg以下，便于人工携带和现场快速部署，大幅度降低了设备进场的难度，尤其适用于运输工具难以到达的复杂场景，如山地、水网、隧道及跨越区域等（图 10）。通过模块化结构，该装备能够灵活适应不同损伤位置和泄漏情况，确保高效堵漏。

2.管内应急维抢修技术及装备研究进展

2.1开孔封堵球形双封封堵技术及装备

        带压开孔封堵技术是用于油气管道的一种应急封堵方法，能够在管道内压力保持不变的情况下对管道进行开孔和封堵操作。该技术的关键是使用专用的带压开孔设备，在管道内进行精确开孔，同时避免管道内介质泄漏。带压开孔封堵技术广泛应用于管道漏点的快速封堵，尤其适用于压力较高、介质危险的管道系统。配套的封堵头则是在带压开孔的基础上，通过机械或液压装置将封堵头精确送入开孔位置，完成封堵作业。这些封堵头通常具有自适应能力，能够根据管道内径、压力以及损伤形态进行有效密封。根据封堵器的不同类型，常见的管道封堵方法可分为盘式封堵、折叠式封堵、筒式封堵和囊式封堵等（图 11-14）。

        在球形封堵头的研究领域，T.D. Williamson公司开发的ProStopp®DS封堵技术主要应用于低压燃气输送管道(图15)。相比之下,Stats Group公司推出的BISEP封堵技术适用于高压大管径场景(图16)。这些技术的应用拓展了封堵作业的适用条件,满足了不同工况下的需求。

        中国石油大学（北京）研制了一种球形双封封堵器（图 17，18）。该封堵器采用球形一体化结构设计，中部集成两个通过液压缸压缩的密封胶筒，通过径向膨胀实现主动封堵。针对海底管道封堵难题，对海底管道球形双封的自动轨迹控制进行研究。提出了两种封堵头自动送入的控制算法，并通过仿真得出基于垂直位移的控制算法比基于旋转角度的控制算法具有更好的性能。

2.2 油气管道管内智能封堵技术及装备  

        管内高压智能封堵技术是20世纪90年代发展的一种新型封堵方法。智能封堵器通过发球端进入管道，在介质推动下前行，抵达目标管段后，通过超低频电磁脉冲信号（ELF）控制微型液压系统驱动卡瓦锚定及胶筒密封。作业完成后，智能封堵器在ELF信号控制下自动解封，并继续前行至收球端取出。目前，该技术主要由美国T.D. Williamson公司和英国Stats Group公司掌握（图19，20）。然而，这两家公司主要以技术服务的形式提供管道修复方案。

        在此背景下，中国石油大学（北京）经过多年的研发，与国际先进水平的差距显著缩小，其中部分技术领域已达到国际领先水平。在带压锚定及封堵技术方面，该研究团队开创性地提出了一种径向大膨胀比的密封胶筒结构（图 21，22），不仅使得智能封堵器具备管内行走时的高通过性，同时简化了液压系统结构，使其能够更适应小管径、高压力的管内带压封堵作业。

        在管内外通信技术方面，优化线圈尺寸及布置方式，提高了超低频信号的接收效率。该研究团队自主研发了信号处理及放大电路等关键部件，并对整套管内外通信系统进行测试，通信距离可达1.5 m以上，为油气管道的智能化维修提供了技术支持。

        为解决油气管道智能封堵器在封堵失效后可能引发的二次事故难题，创新性地提出了一种基于纯液压驱动的应急解封技术，并通过液压系统仿真与实验相结合的方式对该技术进行验证。此外，中国石油大学（北京）联合中石化大连石油化工研究院、中国石油管道局工程有限公司维抢修分公司等公司，成功完成了多种口径管道智能封堵器样机的研制，包括Φ300 mm、Φ325 mm、Φ508 mm和Φ813 mm等规格（图 23），覆盖了多种管径的应用需求。

3.总结与展望

3.1 总结

        本文提出了针对不同应急场景的技术需求，重点讨论了远程操控、快速冷剥、不剥防腐层堵漏等新型技术装备的研究进展。通过引入创新的管外应急维抢技术装备，如远程遥控挖掘技术、快速冷剥防腐层技术和不剥防腐层快速堵漏技术，高效实现堵漏和修复，大大提高了应急处置的效率和安全性。此外，管内应急封堵技术的研究也取得了突破，尤其是在管内高压智能封堵技术方面，能够更好地适应高压和高风险环境下的作业需求。

3.2 展望

       （1）通过建立复杂的资源配置与调度模型，利用数学方法描述应急物资配置及调度过程中物资需求量、调度时间和事故地点的不确定性，从而制定科学的应急资源配置和调度方案，提升应急响应的效率与精准性。

       （2）借助数字孪生技术模拟管道泄漏应急处置过程的发展态势，提供预测性和预防性应急处置手段，优化应急预案，为油气管道泄漏在真实环境下的应急处置提供科学决策支持，确保应急响应更高效、更可靠。

       （3）知识图谱技术支持应急处置方案的快速生成，三维模型可视化技术实现关键应急信息的快速获取，VR/AR技术则提供无人化精准遥控操作能力，全面提升应急处置的智能化水平。