输油管道泄漏检测信号的统计处理方法

合集下载

输油管道漏油检测系统中的数据采集与定位检测方案

S53 、 S54 进行设置 , 使 RIN G 信号的断续时间落在 S51 、 S52 、 S53 、 S54 所设置的区间。按照我国标准 , 设置 S51 = 20 ,S52 = 30 ,S53 = 90 ,S54 = 110 ,其流程图如图 3 所示。
( 2)
泄漏监测部分的软件设计是基于虚拟仪器开发平台
0 引言
管道泄漏是管道事故中最严重事故之一。输油管道具有分散性大、地域跨度大等特点 , 为了能及时详细掌握管道的运行状况 ,必须对输油管道沿线设立监测点进行实时监测。各监测点将数据传向上位主机进行数据汇总分析。本文研究的数据传输接口的功能是控制各监测点独立采集数据并将数据传输到上位主机进行分析 , 从而对各监测点附近的泄漏点进行定位。由于各监测点所采集的数据量较小 , 传输距离远且对传输数据速率要求不高 , 系统利用现行公用电话网就能满足数据通信要求。由于电话线路分布广 , 现有建设基础好 , 租用费用低且无需额外维护 ,使得整个监测系统成本保持很低。
Abstract : The basic p rinciple of t his system is using suctio n wave to detect t he point of leakage o n oil pipeline , and t here are Modem Chip 73M2901CL and Cygnal C8051 F series Microchip in making up of an Embedded Data Acquisitio n and Transmission System. This system , which is also called low po sition co mp uter , is f ulfilled data acquiring and t ransmitting. Meanwhile , t he high po sition co mp uter can communicate wit h low po sitio n comp uter via p ublic telep ho ne network by using LabView , and t hese acquired data will be p rocessed by t he Toolbox of Small Wave Analyzing in MA TL AB. After completing t he p rocess mentio ned above , t he point of leakage o n oil pipeline can be detected. The whole system is co mpact , and can solve t he p ro blem of data acquisitio n in t he p rocess of detecting point s of leakage o n oil pipeline. Besides , t he system is eco nomic , and according to t he operation in real sit uation , t he effect is very good. Keywords :LabV IEW ; leak detectio n ; data t ransmission ; A T commands ; wavelet ana- 2 n ( 3)

输油管道泄漏检测技术研究

技术与信息输油管道泄漏检测技术研究张浩然（辽河油田公司兴隆台采油厂采油作业二区，辽宁盘锦124010）摘要：为了能够提高输油管管道的运输水平，文章结合实际对输油管道泄漏检测技术进行了分析，首先阐述输油管道泄漏检测与定位的性能评价内容，其次在分析管道泄漏检测方法的同时，对方法应用的实施要点进行了详细的分析，希望研究之后可以给该领域的检测人员提供一定的帮助。

关键词：输油管道；泄漏检测；技术研究1输油管道泄露检测及定位的性能评价1.1泄漏检测的灵敏度所谓泄漏检测的灵敏度，也就是泄露检测系统对细小信号的检测效果。

1.2泄漏检测的及时性泄漏检测的及时性指的就是相应的检测系统在有限时间内检测到泄漏情况的能力，一般来说，检测到泄漏所用的时间越短，相应的检测的效力就越强，也就是及时性越高效。

1.3泄漏的误报率所谓误报率也就是系统在没有泄漏出现的情况下错误地发出存在泄漏情况的警报或讯号。

1.4泄露的漏报率顾名思义漏报率也就是系统对未能检测到泄漏情况的比率。

1.5泄漏辨别的准确性泄漏辨别的准确性指的是相应系统对泄漏大小和其动态变化的预测准确度。

一般能够对相应情况做出精准预测的话，既能达到对泄漏程度的精准识别，与此同时也能切实地针对具体情况给出应对的处理举措。

2管道泄漏检测方法简介2.1基于生物的方法借助于经验丰富的技术人员或经过特殊训练的狗，进而通过其技术手段或视觉观察和灵敏的嗅觉，以达到对管道泄漏部位的精准锁定。

2.2基于硬件的方法借助于各类硬件装置，进而达到直接检测和发现泄漏具体情况的效果。

当前比较常用的硬件主要包括声学和气体以及压力等类型的传感器。

2.3基于软件的方法在输油管道泄漏检测技术应用的过程中，常用的软件方法它包含了生物方法，并且在应用的过程中这种方法，它主要是通过检测人员运用丰富的经验与技术配合实施的。

2.4基于生物的方法此类方式主要是通过经验丰富和技术娴熟的专业巡查人员，进而对管道沿线实施巡查和检测，与此同时也可借助于训练有素的嗅觉灵敏的狗来对管道线路实施巡查，从而在技术人员和狗等双重作用下达到对泄漏问题的测定。

油气长输管道泄漏的监测方法

作者：王效东等摘要:简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害,详细介绍了声发射技术法、GPS时间标签法、负压波法、压力点分析法、压力梯度法、状态估计法、神经网络法和统计检漏法等几种管道泄漏检测技术方法,最后指出了存在的问题和发展的趋势。

关键词:油气长输管道;泄漏;检测方法;性能指标1 泄漏检测技术方法根据检测过程中所使用的测量手段不同,分为基于硬件和软件的方法;根据测量分析的媒介不同,可分为直接检测法与间接检测法;根据检测过程中检测装置所处位置不同,可分为内部检测法与外部检测法;根据检测对象的不同,可分为检测管壁状况和检测内部流体状态的方法。

1.1 声发射技术法当管道发生泄漏时,流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源,然后通过和管道相互作用,声源向外辐射能量形成声波,这就是管道泄漏声发射现象。

对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理,就可以对泄漏以及其位置进行判断。

当管道出现泄漏时,管道中的流体被扰动,接收换能器上的电压将发生明显变化。

通过采集若干个泄漏点电压变化量,描绘出泄漏点与电压变化量的关系曲线,并求出曲线对应的方程。

用这种方法,可以根据接收换能器上检测仪表电压的变化立即发现泄漏,进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。

根据声速在介质中传播速度的公式可知,随着液体密度的增大,其声速也将增大。

例如,声波在水中的传播速度大约是在空气中的5倍。

由于原油的密度比水大,因而原油中的声速远远大于在空气中的声速,所以利用超声波实时监测输油管道的运行响应速度快、灵敏度高。

利用压电陶瓷制作的换能器成本低、功耗小,通过换能器所产生的超声波在液体中形成驻波,减少能量的损失,谐振信号强,有利于观察与记录。

在实验室中,通过测量得到不同泄漏点位置所对应的电压信号,描绘出泄漏点位置与电压信号变化量的曲线,进而得到其拟合曲线以及函数表达式,即可实时观测管道的运行,发现并确定泄漏点的位置。

1.2 GPS时间标签法采用GPS同步时间脉冲信号是在负压波的基础上,强化各传感器数据采集的信号同步关系,通过采样频率与时间标签的换算,分别确定管道泄漏点上游和下游的泄漏负压波的速度,然后利用泄漏点上下游检测到的泄漏特征信号的时间标签差,就可以确定管道泄漏的位置。

输油管道泄漏检测方法综述

输油管道泄漏检测方法综述2 检漏系统的性能指标对一种泄漏检测方法优劣或一个检漏系统性能的评价 ,应从以下几个方面加以考虑1 泄漏位置定位精度当发生不同等级的泄漏时 ,对泄漏点位置确定的误差范围。

2 检测时间管道从泄漏开始到系统检测到泄漏的时间长度。

3 泄漏检测的范围系统所能检测管道泄漏的大小范围 ,特别是系统所能检测的最小泄漏量。

4 误报警率误报警指管道未发生泄漏而给出报警信号。

它们发生的次数在总的报警次数中所占比例。

5 适应性适应性是指检漏方法能否对不同的管道环境 ,不同的输送介质及管道发生变化时 ,是否具有通用性。

6 可维护性可维护性是指系统运行时对操作者有多大要求 , 及当系统发生故障时 ,能否简单快速地进行维修。

7 性价比，性价比是指系统建设、运行及维护的花费与系统所能提供性能的比值。

3 检漏方法管道的泄漏检测技术基本上可分为两类 ,一类是基于硬件的方法 ,另一类方法是基于软件的方法。

基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测。

如直接观察法、检漏电缆法、油溶性压力管法、放射性示踪法、光纤检漏法等。

基于软件的方法是指检测因泄漏而造成的影响 ,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。

这类方法有压力/ 流量突变法、质量/ 体积平衡法、实时模型法、统计检漏法、 PPA (压力点分析)法等。

除上述两类主要方法外 ,还有其他的一些检漏法 ,如清管器检漏法。

各类方法都有一定的适用范围。

3. 1 基于硬件的检漏法3. 1. 1 直接观察法有经验的管道工人或经过训练的动物巡查管道。

通过看、闻、听或其他方式来判断是否有泄漏发生。

近年美国 OIL TON 公司开发出一种机载红外检测技术。

由直升飞机带一高精度红外摄象机沿管道飞行 ,通过分析输送物资与周围土壤的细微温差确定管道是否泄漏。

3. 1. 2 检漏电缆法检漏电缆多用于液态烃类燃料的泄漏检测。

电缆与管道平行铺设 ,当泄漏的烃类物质渗入电缆后 ,会引起电缆特性的变化。

输油管道泄漏检测中的信号处理探讨

输油管道泄漏检测中的信号处理探讨摘要作为如今最为重要的能源物质，油气的运输方式主要为管道运输，这种运输方式不仅安全，而且快捷、方便。

但是，由于自然及人为等因素的影响，管道运输过程中泄漏事故屡屡发生，若得不到及时处理，不仅将会浪费大量的能源，还可能造成十分重大的安全及污染事故。

因此，本文重点针对输油管道泄漏检测方法及其信号处理进行了探讨，希望能为相关领域的研究提供参考。

关键词输油管道；泄漏检测方法；信号处理管道运输同公路、铁路、水路、航空运输共同构成五大运输工具，也是石油及天然气的主要运输方式。

因此，一旦其运输过程中存在泄露将会直接导致自然资源发生浪费，并对环境造成极大的污染，危害人们的生命健康安全。

由此可见，对于管道泄漏信号进行检测及处理十分重要。

1 输油管道泄漏的检测方法分析自上个世纪末以来，通过不断研究，输油管道泄漏检测技术已经由传统的人工分段沿管线巡视发展成为复杂的软、硬件相结合的检测方法，管线泄漏检测及定位的灵敏度及准确度有了大幅度的提高。

有关输油管道泄漏检测方法有很多种类，下文简单进行介绍。

1.1 负压波法当输油管道发生泄漏时，泄漏处由于流体物质的损失而导致局部流体的密度大幅减小，并产生瞬时压降及速度差，且瞬时压降能够以声速向泄漏点的上、下游分别进行传播。

可采用传感器对特点瞬态压降波形进行捕捉，可对泄漏点进行确定。

以负压波为基础的泄漏检测及定位方法主要包括小波变换法、相关分析法以及时间序列分析法等等。

其中，小波变换法是一种基于时间-尺度的分析方法，其是一种较为灵敏及准确的泄漏检测法，无需流量信号，无需进行管线数学模型的建立，是本文重点研究的一种泄漏检测方法。

1.2 质量平衡法该法主要是以管道中流体流动过程中的质量守恒关系为基础，在无泄漏情况下，进入管道的质量流量同流出管道的质量流量相当，而当泄漏达到一定程度时，入口同出口之间就形成较为显著的流量差。

通过对管道内多点位输入及输出流量进行检测，可对管道泄漏程度及大致位置进行确定。

原油管道泄漏检测与定位方法

原油管道泄漏检测与定位1、检测原理负压力波法是一种声学方法，所谓压力波实际是在管输介质中传播的声波。

当管道发生泄漏时，由于管道内外的压差，泄漏点的流体迅速流失，压力下降。

泄漏点两边的液体由于压差而向泄漏点处补充。

这一过程依次向上下游传递，相当于泄漏点处产生了以一定速度传播的负压力波。

根据泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差和管内压力波的传播速度就可以计算出泄漏点的位置。

定位的原理如图一所示，L为管道长度，X为泄漏点，t1，t2为负压波传播到上下游的时间。

图一负压波定位原理常规的负压波法定位公式为：其中a为管输介质中压力波的传播速度，实测1200m/s，Δt为上、下游传感器接收压力波的时间差。

2、系统的硬件构成输油管道泄漏监测报警系统由子站、中心站、通讯网络组成，如图各站点子系统由压力、温度、流量等传感器，数据调理箱、数据采集器、工控机、调制解调器、GPS校时器（系统完善中增加部分）六部分组成。

各子系统完成各站点的压力、流量、温度等工况信息实时采集处理，利用网络（或其它方式）将检测信息传送到检测中心，由检测中心进行综合数据处理，实现自动报警和泄漏点定位。

3、负压波法泄漏点定位中的三项关键技术A、管内压力波速的确定B、时基的确定和统一C、拐点的提取4、网络对管道检漏的重要性及中断危害A、以上程序50ms一个循环，1秒钟采集200个压力数据，10个一组求平均作为压力数据，1秒钟存储传输20个数据，负压波数据以二进制形式存放，数据量包含时间信息，网络中断50ms以上既造成数据丢失，20个数据导致1.2公里误差。

B、系统通过网络实现时间同步，每小时的57分时间同步一次，若此时网络中断将导致下一个整点时间不同步，所有采集数据失去意义。

5、采集文件的大小每秒采集压力值200次，10个数据取平均值，共形成20个压力值，压力值按浮点数储存，每小时占用字节数4×20×3600=288000Byte。

石油输送管道泄漏检测方法探讨

（１）实时模型法
实时模型法是研究得最多的一种方法，它应用实时诊断系统与管道ＳＣＡＤＡ系统相结合，进行动态泄漏检测。这种方法的关键是建立准确的管道实时模型。定时取管道的一组实测参数作为边界条件，由实时模型计算管道中流体的压力、流量值，然后将这些计算值与实测值作比较．当计算结果的偏差超过给定值时，即发出泄漏警报。现场实验表明，目前用实时模型法能检测出大于输量４％的泄漏，定位精度较低，不足１０％。
（２）质量平衡法基于质量守恒原理，一条不泄漏的管道．流入与流出的质量
流量必相等。实时测出管道出口与入口流量。有一定的差值则表明管段内可能发生泄漏。由于所测流量与流体的各种性质ｆ如温度、压力、密度、粘度）有关，从而使情况变得复杂，在实际应用中需要进行修正。由于管道瞬态工况会影响流量变化及准确测量，通常采用累计平均值来判断，这使检测时间增长并降低了检测精度。故采用质量平衡法检漏时，常需配合使用其他方法。
油气管道完整性管理是近年来在发达国家油气管道工业中迅速发展起来的现代安全管理体系。这些国家大量的油气管道已使用多年，进入其设计寿命后期，存在不少事故隐患，需要加强安全管理。对油气管道危险因素的各种检测技术和监控技术定位精度相对较低，误报警率也较高。（三）石油输送管道泄漏负压波检测法输油管道发生泄漏时会导致该点压力的下降．压降沿管道向两端扩散而形成负压波，其传输速度与声波在流体中的传播速度相同。根据安装在管道上、下游的传感器检测到的负压波的时间差及负压波的传播速度，可确定泄漏的具体位置。图１Ｏ＿４为负压波法检漏定位的原理图。可利用下式计算出泄漏点的位置。ｘ＝Ｌ？ａｆｌ２７ｔ１）２式中Ｘ— — 泄漏点至上

油气管道泄漏检测技术综述

仅供参考[整理] 安全管理文书油气管道泄漏检测技术综述日期：__________________单位：__________________第1 页共18 页油气管道泄漏检测技术综述摘要：简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害，简单回顾了国内外油气长输管道泄漏检测技术发展的历史，详细介绍了热红外线成像、探地雷达、气体成像、传感器法、探测球法、半渗透检测管检漏法、GPS时间标签法、放射性示踪剂法、体积或质量平衡法、压力波法、小波变换法、相关分析法、状态估计法、系统辨识法、神经网络法、统计检漏法和水力坡降法等20多种管道泄漏检测技术方法，同时介绍了泄漏检测方法的诊断性能指标和综合性能指标，最后指出了现在存在的问题和发展的趋势。

关键词：油气；长输管道；泄漏；原因；检测方法；性能指标；问题；发展；趋势油气长输管道发生泄漏的原因多种多样，但大致可以分为：(1)管道腐蚀：防护层老化、阴极保护失效,以及腐蚀性介质对管道外壁造成的腐蚀和传输介质的腐蚀成分对管道内壁造成的腐蚀；(2)自然破坏：由于地震、滑坡等自然灾害以及气候变化使管道发生翘曲变形导致应力破坏；(3)第三方破坏：不法分子的盗窃破坏,施工人员违章操作,野蛮施工造成的破坏；(4)管道自身缺陷：包括管道焊接质量缺陷,管道连接部位密封不良,未设计管道伸缩节,材料等原因。

油气管道泄漏不仅给生产、运营单位造成巨大的经济损失，而且会对环境造成破坏、严重影响沿线居民的身体健康和生命安全。

1检漏技术发展历史国外从上个世纪70年代就开始对管道泄漏检测技术进行了研究。

早在1976年德国学者R.Isermann和H.Siebert就提出以输入输出的流量和压力信号经过处理后进行互相关分析的泄漏检测方法；1979年第 2 页共 18 页ToslhioFukuda提出了一种基于压力梯度时间序列的管道泄漏检测方法；L.Billman和R.Isermann在1987年提出采用非线性模型的非线性状态观测器的检漏方法；A.Benkherouf在1988年提出了卡尔曼滤波器方法；1991年Kurmer等人开发了基于Sagnac光纤干涉仪原理的管道流体泄漏检测定位系统；1993年荷兰壳牌(shell)公司的x.J.Zhang提出了统计检漏法；1999年美国《管道与气体杂志》报道了一种称作“纹影”(Schlieren)的技术，即采用空气中的光学折射成象原理可用于管道检漏；2001年Witness提出了采用频域分析的频域响应法，其基本思想是将管道系统的模型转换到频域进行泄漏检测和定位分析；2003年MarcoFerrante提出了采用小波分析的方法，利用小波技术对管道的压力信号进行奇异性分析，由此来检测泄漏。

输油管道泄漏检测技术综述

输油管道泄漏检测技术综述摘要：输油管道的泄露，不仅会造成巨大的经济损失，还会带来极大的危险，而且会造成对环境的严重污染。

对此，本文系统介绍了近年来国内外输油管线泄漏检测及定位技术，并对比了各种方法的优缺点。

关键词：输油管线泄露检测管道运输在原油输送方面应用越来越广泛。

随着管道的增多，管龄的增长，由于施工缺陷和腐蚀穿孔、突发性自然灾害以及人为破坏等都会造成管道泄漏，给人们的生命财产和生存环境造成了巨大的威胁。

为了确保管道安全运行和减少泄漏事故危害，研究具有更高可靠性和准确性的泄漏检测技术，具有重要的理论意义和应用价值。

一、输油管道泄露检测及定位的性能评价管道泄露检测及定位技术能够及时准确报告泄漏事故，可以最大限度地减少经济损失和环境污染及更大危险的发生。

对一种泄露检测方法的优劣和性能的评价，应从以下几个标准考虑：1.泄漏检测的灵敏度指泄漏检测系统对小的泄漏信号的检测能力。

2.泄漏检测的及时性指检测系统在尽可能短的时间内检测到泄漏发生的能力。

3.泄露的误报率误报率是指系统没有发生泄漏时却被错误地判定出现泄露的概率。

4.泄露的漏报率漏报率是指系统出现了泄漏却没有被检测出来的概率。

5.泄露辨别的准确性指泄漏检测系统对泄漏的大小及其时变特性的估计准确度。

对于泄漏时变性的准确估计，不仅可以识别泄漏的程度，而且可对老化、腐蚀的管道进行预测并给出一个合理的处理方法。

二、管道泄漏检测方法简介目前，国际上已有的检测和定位方法大体上分为基于生物的方法、基于硬件的方法和基于软件的方法三大类。

1.基于生物的方法利用富有经验的人或训练有素的狗等生物，依靠视觉，气味或声音发现并且找到管道的泄漏点。

2.基于硬件的方法依靠各种硬件装置直接来探测和发现泄漏孔和泄漏物。

使用的典型硬件包括声学传感器、气体传感器、放射物传感器和压力传感器等。

3.基于软件的方法利用各种不同的计算机软件包来发现管道泄漏的存在并确定泄漏孔的位置。

软件包对因泄漏而造成的影响(如压力、流量、流速、摩阻等管道动态模型参数的变化)进行采集、处理和估计，从而对管道的非线性、不确定性、随机性等因素引起的误差进行补偿，进而提高泄漏检测的灵敏度和定位精度，因此软件包的完整性和可靠性是十分重要的。

输油管道泄漏检测方法综述

2 检测时间管道从泄漏开始到系统检测到泄漏的时间长度。

3 泄漏检测的范围系统所能检测管道泄漏的大小范围 ,特别是系统所能检测的最小泄漏量。

4 误报警率误报警指管道未发生泄漏而给出报警信号。

它们发生的次数在总的报警次数中所占比例。

5 适应性适应性是指检漏方法能否对不同的管道环境 ,不同的输送介质及管道发生变化时 ,是否具有通用性。

6 可维护性可维护性是指系统运行时对操作者有多大要求 , 及当系统发生故障时 ,能否简单快速地进行维修。

7 性价比，性价比是指系统建设、运行及维护的花费与系统所能提供性能的比值。

3 检漏方法管道的泄漏检测技术基本上可分为两类 ,一类是基于硬件的方法 ,另一类方法是基于软件的方法。

基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测。

如直接观察法、检漏电缆法、油溶性压力管法、放射性示踪法、光纤检漏法等。

基于软件的方法是指检测因泄漏而造成的影响 ,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。

这类方法有压力/ 流量突变法、质量/ 体积平衡法、实时模型法、统计检漏法、 PPA (压力点分析)法等。

除上述两类主要方法外 ,还有其他的一些检漏法 ,如清管器检漏法。

各类方法都有一定的适用范围。

3. 1 基于硬件的检漏法3. 1. 1 直接观察法有经验的管道工人或经过训练的动物巡查管道。

通过看、闻、听或其他方式来判断是否有泄漏发生。

近年美国 OIL TON 公司开发出一种机载红外检测技术。

由直升飞机带一高精度红外摄象机沿管道飞行 ,通过分析输送物资与周围土壤的细微温差确定管道是否泄漏。

3. 1. 2 检漏电缆法检漏电缆多用于液态烃类燃料的泄漏检测。

电缆与管道平行铺设 ,当泄漏的烃类物质渗入电缆后 ,会引起电缆特性的变化。

油气长输管道泄漏的监测方法

对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理,就可以对泄漏以及其位置进行判断。

当管道出现泄漏时,管道中的流体被扰动,接收换能器上的电压将发生明显变化。

通过采集若干个泄漏点电压变化量,描绘出泄漏点与电压变化量的关系曲线,并求出曲线对应的方程。

用这种方法,可以根据接收换能器上检测仪表电压的变化立即发现泄漏,进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。

根据声速在介质中传播速度的公式可知,随着液体密度的增大,其声速也将增大。

例如,声波在水中的传播速度大约是在空气中的5倍。

由于原油的密度比水大,因而原油中的声速远远大于在空气中的声速,所以利用超声波实时监测输油管道的运行响应速度快、灵敏度高。

利用压电陶瓷制作的换能器成本低、功耗小,通过换能器所产生的超声波在液体中形成驻波,减少能量的损失,谐振信号强,有利于观察与记录。

输油管道泄漏检测关键技术

输油管道泄漏检测关键技术作者：詹珂来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第10期摘要：石油作为影响我国发展和社会进步的一大重要能源，其具有较高的经济价值，而输油管道作为运输石油的主要途径，为了提高确保运输石油的质量和效率，需要应用技术手段检测输油管道泄漏。

关键词：输油管道;泄漏检测;技术近年来，伴随着科学的进步与发展，石油产品也不断更新，这边对输油管道的运输水平提出了更高的要求，因此如何运用更科学、灵敏度更高的手段准确定位石油泄漏位置便显得尤其重要。

1 输油管道泄漏的原因分析1.1 自然腐蝕由于建设输油管道分布的环境复杂，长期在大自然的侵蚀和冲击中，容易导致输油管道的整体性下降，在管道的构造或者连接等部位出现腐蚀的情况，加速了输油管道泄漏，因此必须采取有效的维修措施，确保输油管道完好。

1.2 外部碰撞外部碰撞也是导致输油管泄漏的一大重要运输，为了提高施工的高效性，施工环境和输油管道均在同一个现场，如此便增加了输油管泄漏的概率。

例如：在施工过程中，没有采取有效措施保护输油管，在机械施工的影响下，特别是一些外形尖锐的机械设备碰撞输油管道，导致其被破坏，轻则造成输油管道变形，重则直接导致泄漏，浪费大量油气资源，污染环境。

1.3人为破坏人为因素也会破坏输油管道，不仅会导致输油管道泄漏，严重时还可能引起输油管道爆炸，造成重要的财产损失和人员伤亡。

据统计我国因为人为因素造成的输油管道泄漏所占比例较高，人为破成为了检测输油管道泄漏的实质来源。

针对这类破坏，通过开展思想教育，便能够有效降低人为破坏致输油管泄漏的发生率[1]。

2 输油管道泄漏检测关键技术2.1 超声波检测技术将超声波技术应用输油管泄漏检测中具有方便、经济、安装维护方便等优点，其主要是通过测定流量来检测泄漏，首先将输油管道划分成若干段，再安装超声波流量测定装置，通过检测输油管流出液体的流量、环境温度、管道温度、声波传播速度等参数，再将测得的参数输入计算机中，运用相应的软件对比各个部分参数的测量结果，最终检测出泄漏的具体的位置以及泄漏的量。

输油管道泄露检测方法综述

国内外管道泄露检测的方法摘要：输油管道在现代社会中的应用越来越广泛,但是随着管道运行时间的延长,由于各种原因导致的管道泄漏将造成资源的浪费和环境污染,建立管道泄漏检测系统,及时准确地报告事故的范围和程度,可以最大限度地减少经济损失和环境污染。

文章总结了国内外近几十年来发展起来的管道泄漏检测和定位的主要方法,重点分析了管道外部动态检测的原理及优缺点。

关键词：管道泄漏检测定位原理引言管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。

石油化工行业的输送管道一旦发生泄漏事故, 将造成严重的环境污染和危险事故,同时也因输送物料的大量泄漏带来重大的经济损失，近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。

据统计，自１９９８年以来在中国石油管道公司管辖的范围内，累计发生打孔盗油盗气案件将近３００起。

及时、迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。

管道泄漏检测和定位的主要方法1 人工巡线人工巡线在国外石油公司也广为应用。

美国Ｓｐｅｃｔｒａｔｅｋ公司开发出一种航空测量与分析装置。

该装置可装在直升机上，对管道泄漏进行准确判断。

我国通常是雇佣农民巡线员沿管道来回巡查，虽与发达国家有较大差距，但针对我国国情来说，也是切合实际的。

2 管道内部检测技术通过对清管器应用磁通、超声、录像、涡流等技术提高了泄漏检测的可靠性和灵敏度。

国际管道和近海承包商协会ＩＰＬＯＣＡ宣布，迄今为止已开发出３０多种智能清管器。

智能清管器应用了大量新近研发出来的电子技术和计算机技术，可依靠计算机对检测结果进行制图。

新型清管器在硬件方面装备了传感器、数据贮存和处理设备、电视和照相设备；在软件上配备了专门用于分析用的软件包。

此类清管器不仅可用于管道检漏，而且可勘查管壁结蜡状况，记录管内压力和温度，检测管壁金属损失。

如磁漏式清管器，通过永久磁铁来磁化管壁达到磁通量饱和密度。

清管器在管道中流动时，管壁内外腐蚀、损伤和泄漏等部位会引起异常漏磁场，并且感应到清管器中的传感器。

油气管道泄漏在线监测系统解决方案

iSafe油气管道泄漏在线监测系统解决方案一、概述1.1 国内油气管道现状中国油气管道建设一直以突飞猛进的速度增长。

新中国成立伊始，中国油气管道几乎一片空白，2004年我国油气管道总长度还不到3万千米，但截至2015年4月，油气管道总长度已达近14万公里，油气管网是能源输送的大动脉。

过去10年，我国油气管网建设加速推进，覆盖全国的油气管网初步形成，东北、西北、西南和海上四大油气通道战略布局基本完成。

频发的事故与不断上升的伤亡数字，也成为伴随着中国油气管道行业高速发展的阴影。

2000年，中原油田输气管道发生恶性爆炸事故，造成15人死亡、56人受伤；2002年，大庆市天然气管道腐蚀穿孔，发生天然气泄漏爆炸，造成6人死亡、5人受伤；2004年，四川省泸州市发生天然气管道爆炸，5人死亡、35人受伤；2006年，四川省仁寿县富加输气站进站管道发生爆炸，造成10人死亡、3人重伤、47人轻伤。

2013年11月22日青岛黄岛区，中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂后发生爆炸，造成62人遇难。

多发的管道事故特别是一些重大的油气泄漏、火灾爆炸等恶性事故对人身安全、自然环境造成了巨大危害。

1.2 国家和政府的要求自2013年底开展油气输送管道安全隐患专项排查整治以来，各地区、各有关部门和单位协同行动、共同努力，取得了积极进展，全国共排查出油气输送管道占压、安全距离不足、不满足安全要求交叉穿越等安全隐患近3万处。

2014年9月，国务院安委会发布关于深入开展油气输送管道隐患整治攻坚战的通知，要求完善油气输送管道保护和安全运行等法律法规、标准规范、安全生产监管体系和应急体系建设。

1.3 系统建设目标管道的完整性和安全运营的重要性和必要性显得尤为突出。

为确保管道安全运行，消除事故隐患，保护环境，迫切需要对油气管道建设可靠的泄漏监测系统。

用音波法、负压波法、质量平衡法融合一起的管道泄漏监测系统对压力管道进行泄漏监测是目前最先进、最可靠的泄漏监测技术。

基于LabVIEW的管道泄漏检测信号处理方法

当输油管道发生泄漏时引起的压力和流量变化是典型的奇异点通过小波变换的多尺度功能将信号的突变或瞬态特征进行提取可以准确地确定奇异点的位置也就有效提高了压力1o波传播时间差的测量精度从而可以提高管道泄漏点的定位精度
第 39 卷第 2 期 2010 年 4 月
船海工程 SH IP & OCEA N ENG IN EERI NG
(
( 2)
v 点 n 次可导, f ( t) 在 v 点是奇异的, 他的 lips chit z 指数为 # 0 - n, 即 # 0 描述了这个奇异性。由上面的定义可知, 函数 f ( t ) 在 v 点的 lips chit z 指数越大 , 则函数在该点越光滑 , 反之 , 则变化越剧烈。管道检测所采集的数据中, 泄漏所产生的奇异点的 lipschitz 指数其 # 0 一般为 0< # 0 < 1; 而白噪声几乎是一个处处奇异的随机分量。其 lips chit z 指数是- 0. 5- ∃ (∃ > 0) 。通过合理地选取小波函数, 信号经小波变换后的极值点与原信号的奇异点有很好的对应关系, 在发生泄漏的瞬间, 也就是下降曲线的起点, 在小波变换的结果上对应一个幅值很大的正极大值点 , 因此检测特征点时必然在小波变换结果上搜索极值点。在查找极值点时, 阈值的大小直接影响着特征点的检测效率。为此, 在查找极值点时根据采样信号的幅值情况, 求极值点所在的某段波形幅值大于零点的平均值, 这个平均值基本反映了本段信号幅值的大小情况, 作为初始阈值, 然后根据这个阈值搜索极值点。极值点的搜索流程见图 4。
收稿日期 : 2009 04 10 修回日期 : 2009 04 27 作者简介 : 李翠翠 ( 1982 ) , 女 , 硕士生。研究方向 : 载运工具运用工程。 E mail: treacy1028@ 163. com

泄漏检测和定位中的信号滤波和处理

价值工程1泄漏点检测与定位方案自20世纪80年代以来，我们在管道的状态监视和泄漏诊断方法方面做了大量的研究工作。

并经过多年的研究，已形成一套利用现代控制理论和信号处理技术进行管道泄漏检测和定位的方法。

其突出的优点是能够适应管道系统的各种不确定性，并且便于在线实时监测。

压力波法是当前世界上最为流行的一种方法，近年来，国内对于长输管道检漏技术的研究主要集中在应用压力波法检测领域，该法也是目前国内应用较多的管道泄漏检测和漏点定位方法。

常规压力波检测法可迅速检测10％－20％以上的突发性的大量泄漏，在快速诊断法中占据重要地位。

该方法的原理是：输油管线在运行过程中发生泄漏时，泄漏点处会突然产生压降，因压降产生的负压波将以一定的波速向管道两端传播。

根据管道上、下游端所捕捉到的动态压力波信号，经信号处理，即可检测管道的泄漏，并根据负压波传到上、下游端的时间差确定泄漏点的位置。

如何检测到并识别泄漏引发的负压波是提高压力波法监测泄漏系统准确性和灵敏度的关键技术之一，为此，我们采用了一些信号接收和处理的方法，如：数据滤波、相关分析法、时序分析方法、小波变换的方法等。

2压力波信号的接收和处理由于泄漏点处产生的压力波信号和噪声模型不完全确定，而且有可能存在时变的周期性干扰。

鉴于这种情况，可以采用自适应滤波来从噪声中提取信号。

自适应滤波技术已经成功地应用于自适应天线系统，诸如信道均衡和远距离电话线路回波抵消的通信问题、干扰消除、谱估计、语音分析与合成以及许多其他的信号处理问题。

自适应滤波的广义模型为（图1）。

z （t ）是包含在接收信号y （t ）中的未知干扰，若以原始信号y （t ）中减去滤波器输出，就可以得到恢复信号g （t ）的一个估计。

Kalman 滤波器可以解决这个问题，可以使用来进行获取压力信号的滤波，进而得到所需要的信号数据，但其效果并不理想。

即使是最优Kalman 滤波，如图2所示。

其目的是要无失真的通过信号s ，而阻止噪声n 0。

油气长输送管道泄露检测与预警机制

油气长输送管道泄露检测与预警机制油气长输送管道泄露是一种严重的环境污染和安全隐患，因此建立有效的泄露检测与预警机制对于保障油气长输送管道运行的安全性至关重要。

本文将探讨油气长输送管道泄露检测与预警机制的原理、技术和方法。

一、油气长输送管道泄露检测与预警机制的原理油气长输送管道泄露检测与预警机制的原理是基于泄露对管道流体流速和压力等参数的影响进行监测和分析，通过比对实时监测数据与正常工况下的预先设定的阈值，判断是否有泄露发生，并及时提供预警。

其主要原理包括以下几个方面：1. 压力差检测原理：当管道发生泄漏时，泄漏口会导致管道内压力下降，通过对管道两端压力的差值进行监测，可以判断是否有泄漏发生。

2. 流速检测原理：泄漏会导致管道流体流速的增大，通过对管道流速进行监测，可以判断是否有泄漏发生。

3. 热敏电缆检测原理：利用热敏电缆的特性，对油气长输送管道进行密封性监测。

当管道发生泄漏时，泄漏口周围的温度会发生改变，通过对热敏电缆感温点的变化进行监测，可以判断是否有泄漏发生。

二、泄露检测与预警机制的技术和方法1. 压力传感器技术：通过在管道两端安装压力传感器，实时监测管道的压力变化，并与正常工况下的压力阈值进行比对，判断是否有泄露发生。

2. 流速传感器技术：通过在管道中安装流速传感器，实时监测管道流体的流速，并与正常工况下的流速阈值进行比对，判断是否有泄露发生。

3. 热敏电缆技术：在油气长输送管道上绕设一根热敏电缆，通过检测热敏电缆感温点的温度变化，判断是否有泄漏发生。

4. 漏损监测方法：通过对管道周围土壤、地下水以及管道自身进行监测，发现漏油现象，进而判断是否有泄漏发生。

三、油气长输送管道泄露检测与预警机制的应用油气长输送管道泄露检测与预警机制广泛应用于油气长输送管道的安全管理和环境保护。

它可以及时发现泄露事件，减少泄露损失，防止事故扩大，并保护环境不受污染。

此外，油气长输送管道泄露检测与预警机制还可以与其他安全设备和系统进行联动，实现自动停输、自动报警等功能，提高对管道泄露事件的应急响应能力。