(接次声波)管线泄漏报警事例

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基于次声波的海底输油管道泄漏监测系统实施

基于次声波的海底输油管道泄漏监测系统实施摘要：通过次声波传感器，数据采集处理器以及GPS/北斗卫星同步接收装置安装，服务器以及监控主机部署。

在服务器上安装服务器主站软件，监控主机上安装监测软件。

针对不同孔径模拟泄放测试获取数据，对系统算法进行优化。

最终采用12mm和6mm泄放孔径进行测试表明，次声波泄漏监测系统能够有效进行报警，响应时间小于120s，定位精度可达±50m。

关键词：次声波泄漏监测输油管道实施海底管道是海洋油氣资源输送的生命线，承担着原油、天然气以及水的输送重任。

海底管道在服役过程中，由于腐蚀、工程质量、第三方破坏和自然与地质灾害等多方面原因，时常发生事故。

海底管道一旦泄漏，轻则造成停产，引起经济损失;重则产生环境污染，破坏海洋生态[1-2]。

海底输油管道采用管中管形式，光纤类泄漏监测方法无法实施。

次声波泄漏监测技术由于仅在管道两端安装传感器和分析处理装置，同时次声波波长长，传播距离远，因此可以用于在役海底输油管道的泄漏监测。

1 硬件设施安装某海底输油管道，长度约69 km，平台端输送压力3MPa，登陆终端压力0.5MPa。

通过现场调研，进行系统安装设计。

次声波泄漏监测系统由一个负责数据处理的主站和一个负责数据采集的分站组成。

主站一般布置在用户的中心控制室，它由一台高品质的数据服务器、专业的控制软件和信号处理软件、报警系统和通信系统组成，分站是系统的现场单元，它由高精度次声波传感器、音波放大器、信号采集分析系统和通信系统组成[3]。

实施过程中进行如下安装工作。

对于平台端：（1）安装次声波测漏传感器，并将电缆连接到数据采集分析器。

（2）中控室安装分站数据采集处理器，包括：数据采集系统、数据处理系统、通信系统等部分。

（3）在中甲板安装GPS/北斗卫星同步接收设备，并将GPS信号电缆铺设至分站数据采集处理器。

对于登陆终端：（1）安装两支次声波传感器，分别使用电缆连接到中控室内数据采集处理器;（2）中控室安装分站数据采集处理器，包括：数据采集系统、数据处理系统、通信系统等部分。

基于次声波的输气管道泄漏检测系统

10.3969/j.issn.1000-0755.2014.11.018基于次声波的输气管道泄漏检测系统刘四运贾伯早（伊犁哈萨克自治州特种设备检验检测所，新疆伊宁）摘要：天然气管道的建设加速发展，管道安全运行显得尤为重要。

文章介绍的次声波输气管道检测系统基于FPGA技术对输气管道内的次声波信号进行采集和分析，将检测后的信号通过ZigBee模块无线传输到数据中心，实现快速信号检测以及智能化监测功能。

关键词：次声波；泄漏检测；SOPC；ZigBeePipeline Leakage Detection System Based on Infrasonic WaveLiu Siyun Jia Bozao(Kazak Autonomous Prefecture Ili Special Equipment Inspection and Detection Institute, Yining, Xinjiang) Abstract: Pipeline's operational safety is very important with the rapid development of natural-gas pipeline construction. This paper describes the acquisition and analysis of the infrasonic wave signal in the gas transmission pipeline using infrasonic pipeline detection system based on FPGA technique. In the system the signal after detected is transmitted to the data center through the ZigBee module, thereby realizing the fast signal detection and intelligent monitoring function.Key words: infrasonic wave; leakage detection; SOPC; Zigbee0 引言由于管道设备老化和人为破坏等原因引起的输气管道泄漏时常发生，严重影响输气管道系统的安全，同时也造成巨大的生命财产损失和坏境污染。

次声波技术在管道泄漏检测中的应用

次声波技术在管道泄漏检测中的应用丁小勇;宋保强;吕永强【摘要】次声波具有频率低、波长长、衰减小等特点，能够在传播长距离后仍然保留较强的能量。

次声波管道泄漏检测系统有效监控范围大，不受现场环境的限制。

系统由一个负责数据处理的主站和若干个数据采集分析系统组成，数据分析系统采集次声信号，通过企业内局域网络或3G网络方式传送至主站系统。

主站信号处理软件能够对采集的信号进行实时处理，准确地将泄漏信号提取出来，通过计算泄漏信号到达相邻两个分站的时间差异实现精确定位，发布报警信号。

目前该检测系统报警定位误差为±50 m，系统响应时间不超过40 s，误报率为3.83%，有效率为96.17%，漏报率为零。

【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】3页(P101-103)【关键词】管道泄漏;检测系统;次声波;数据采集;定位精度【作者】丁小勇;宋保强;吕永强【作者单位】中国石油北京油气调控中心;中国石油北京油气调控中心;中国石油北京油气调控中心【正文语种】中文次声波泄漏检测系统基于声学、流体力学、现代信号处理等相关理论，该技术的主要优点是在运行前期不需要建立管道的数学模型，更符合我国管道敷设面积广、管线跨距长的实际情况，因此有着更为广泛的应用和较好的发展前景。

国内油气管道发展迅猛，随着使用年限的增长，管道出现老化、腐蚀、穿孔、泄漏等现象，因此如何及时、快速地检测管道是否发生泄漏，对企业的稳定生产和安全运行非常重要[1]。

目前，各种类型管道检测器向多样化、高分辨率、尺寸规格系列化及智能化方向发展，应用较多且较为成熟的检测法有流量检测法、光纤检测法、负压波检测法和次声波检测法。

1.1 流量检测法流量检测法是管道泄漏检测领域最早期的方法，通过检测管道输入端的输入流量与管道输出端的输出流量差，来判断管道是否发生泄漏，原理很简单。

该方法存在以下缺点：①无法实现定位，即无法准确有效地发现泄漏点，不利于快速发现泄漏点并及时维修；②受流量检测仪表精度的限制，一般需要管道泄漏达到一定数量级，仪表才能检测出来并报警。

基于次声波的天然气管道泄漏检测系统设计

第６期
阚玲玲等．于次声波的天然气管道泄漏检测系统设计基
６３５
基于次声波的天然气管道泄漏检测系统设计
阚玲玲粱洪卫高丙坤王秀芳
（ｊ石油大学，龙江大庆１３１）东Ｅ黑６３８
天然气管网集输系统规模Ｅ益扩大，道占ｔ管
压、蚀和老化情况加剧，气现象日益猖獗，腐盗这
钟控制下，实现快速精确的检测与定位；数传电台
完成首、站数据的交互；位机软件由Ｖ开末上Ｓ
都严重影响了管道的安全平稳运行，且存在一并定程度的安全隐患。声波泄漏检测技术和分布式光纤泄漏检测技术是近年来国内外泄漏检测技术研究的重点和热点，且已经初步应用于天然气并
发，现人机交互，合负压波法、实融次声波法、质量平衡法和瞬态模型法，根据多种信息融合结果，实现泄漏的快速报警及自／手动定位。
测系统中的应用展开研究，计出可快速和精确设实现天然气管道泄漏报警与定位检测的新方案。
１系统设计
２次声波检测
天然气管道内的介质和管道壁是紧密接触
天然气管道泄漏检测系统主要解决管道发生泄漏时的快速报警和泄漏点的精确定位两个主要问题，者以声波法为主，态模型法、压波法笔瞬负

[VIP专享]次声波管道泄漏检测系统在榆济线上的应用

二技术原理
当管道破裂而产生泄漏时，管道内介质在管道压力的作用下，都迅速涌向泄漏处，从泄漏点喷射而出，喷射出的介质与破损的管壁高速摩擦，在泄漏处形成振动。该振动产生的声波从泄漏处向管道两端传播。频率较低的次声波信号能够随着管道和流体传播到很远的距离。安装在管线首尾两端的高灵敏度声波传感器能够有效的获取该信号，通过对获取的信号进行分析处理，可以判别管道是否发生泄漏并能对泄漏位置进行准确定位。
聊城放气 4 次，时间分别是：19：04，19：10，19：15，19：30。
3
4.3 系统测试
系统的分站和主站安装完毕后，对硬件及软件进行了系统测试。 2012 年 6 月 14 日依次对宋耿落、韩楼、后刘家、聊城站、郭庄进行了放气泄漏试验，检测到了次声波泄漏信号。通过实验，可以确定在管道发生泄漏时，目前安装的次声波检测系统可以及时准确地检测到次声波泄漏信号，为系统的正常运行打下了坚实的基础。下面是宋耿落和聊城站的测试记录。宋耿落放气 2 次，时间分别是：9:33、9:41，如图 4.3.2 所示，其中红色方框表示是同一次放气各
1) B2Ak+22+1=2+15+c51mc+=m5=21c11+m++12+2+1++=212=2+1+2+1+2+2+22+32k+1+2
2
的硬件和软件
管道检测技术
1 研究大口径长输天然气 2011.3—2011.7 完成天然气管道次声波泄漏系统
工作内容
进度
目标
序号
表 4.1.1 系统部署计划表
1
88.8918÷1.2990÷.1=4214÷3922=.0034=1÷15251371=8535.78.208÷023.2173c00÷1*m=29030.3922c=.1÷20m3=2÷120252.=3535=42314c)*523m240341*31.252=31*.1.535.*031342.*9205221.04.455=+213*05*2022.02.854850.3150.*+58c12*5m1*202+.050+0.014*85.20*051000+0+03/8T.+0÷+=55+1*011+010+91÷01454050*0010200+5+0+080+400*+4**1*1510.3910%*C%-*6+÷M(=*M=5÷50)*30*31(÷3110*5+**÷4*1m243.%71e=78%n0)8=8s.5=77.93c.6c0mmc.4*m1*31,0w199o.k2.m4c-cem.5mn2csp26m659*.0.34-50.60c5*pm.3c85m9,c05g.m.05i0rp-l.s.85p6/c50bcm0.om7py.c.6spm5c+mc;0m..7.cmk ; 1+1k+12+1+k2234=1c+m1++4+4+2

基于次声波的天然气管道泄漏检测

剧，管道的安全运行受到了严重的影响。目前，国
：
墨Ｌ — ｚ
内外在泄漏检测方面研究的重点和热点是声波泄漏
检测技术和分布式光纤泄漏检测技术，并且已经应
用于管线的泄漏检测，取得了良好的效果。虽然声
￡ ●一 —
—
Ａ＝ｆ１一ｔ２
器的时间差值－－。
１管道的次声波检测
１．１次声波的特点
（１）传播远。次声波的波频率很低且波长很长，不易被水和空气吸收。当次声波传播的距离非常远时，大气对其吸收率极低。
（２）穿透力强。次声波还具有很强的穿透能
随传播距离的变化函数，可以确定泄漏点的位置。
关键词：次声波；天然气管道；检测；管道实验
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ６８９６．２０１３．４．０４２
随着天然气管网中管道的腐蚀和老化情况的加度，则得到以下关系式
波检测法已实现在线的连续检测，但在检测的长
度、灵敏度方面还有不足，次声波检测法的研究在
国内尚处在理论阶段… 。
则泄漏点的位置表达式为
Ｌ＋ｖａｔ
一 — — 一
式中是同一泄漏次声波到达首、末站传感
优势。次声波泄漏检测系统由次声波传感器、次声９ｎ，４量网络传输仪、监控主机和ＧＰＳ接收器组成。为了验证次声波检测的可行性，在实验室的环输管道上进行了次声波管道泄漏检测的实验。实验结果表明，随着传播距离的增大，次声波会逐步的衰减，但衰减幅度很小；随着孔径的增大，管道泄漏所产生的次声波的峰值会减小；通过进一步的实验，拟合出管道泄漏次声波

次声波泄漏检测技术在胜利油田的应用

是成本较高。次声波泄漏检测技术与流量以及压力
１泄漏检测方法的比较
现有的输气管道泄漏检测方法大致分为两类：
泄漏检测技术的对比见表１。
表１次声波泄漏检测技术与流量以及压力泄漏检测技术的对比
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次声波泄漏检测技术在胜利油田的应用
于殿强胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司
一
类是基于磁通（磁）漏、超声、涡流、摄像以及
着使用期的增长，很多管道出现了老化及腐蚀穿孔智能爬机的管内检测技术；另一类为管外检测技
漏气等现象，同时部分输气管道还出现了人为打孔术。管外检测技术又分为管外间接检测和管外直接盗气的情况，如何及时快速地发现气管道泄漏对于检测技术。管外间接检测技术主要应用在输管道
３３测试数据及分析．
油气田地面工程（ｔｐ／ｗｙｔｍｃｃｍｕｔ：ｗｗ．ｄｇ．）／ｑ。
一７１—
油田的稳产和安全都非常重要。因此，及时发现管网泄漏并精确确定泄漏的位置，进行管网完整性检

基于次声波传感的输气管道泄漏监测技术应用研究

摘要：基于次声波传感技术日益成熟，已经有管道运行企业将此技术应用在输气管道泄漏在线监测。

通过远程实时监测气管道声音信号，进行数据分析，判断声音信号变化从而定位报警气体泄漏。

本文根据应用的次声波输气管道泄漏监测技术进行综合分析，提出：①几方基于次声波传感的监测技术，安装设置和工艺要求基本一致；②在一定压力下对于中间无工艺改变的直连管段有效监测距离可达50km;③在一定压力环境下能够监测露天孔径大于3mm的天然气泄放，定位误差30m左右；④不能表明对裂缝等管道失效能否有效监测，且未对埋地管道泄漏进行测试，不能明确当管道泄漏被土壤等外部因素干扰是否能够有效监测；当一段被监测管道相继出现多个失效点，造成泄漏，可能会出现漏报的情况；⑤信号识别和数据分析是基于能量释放，对微小渗漏等缓慢释放能量的情况，监测效果较差。

1背景近年来，随着泄漏监测技术的日益更新，有着多种方法成果应用，比如负压波法、声波法、光纤测温法等。

但是针对天然气管道，这几种方法应用遇到了诸多问题。

首先由于管道输送介质的特性，气体具有可压缩性，在油管道成熟应用的方法在输气管道应用效果不明显；其次光纤监测，前提一定要有敷设质量和运维良好的光纤，同时由于光纤灵敏度高，测温方式存在多种外部干扰，比如天气、农耕浇水等对监测效果有很大的干扰。

声波法，是目前国内比较推崇的方法，特别是次声波，次声的声波频率很低，在20HZ 以下，波长却很长，同时空气等对其吸收甚小，传播距离比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。

目前，国内几家管道运行企业已经应用了基于次声波的输气管道泄漏监测技术。

2技术原理2.1定位原理到A 传感器距离为X图1定位原理图根据多方所采用的输气管道泄漏监测技术，其基本原理，即当管道泄漏时，在泄漏处将产生能量释放，从而产生次声信号沿着管道内流体介质向两端传播，安装在管道两端的次声波传感器能够捕获该信号到A 传感器时间为Tl 到B 传感器时间为TM主站软件信号处理系统数据采集设备 U A 传感器数据采集设备泄遇点 B 传感器1通过对信号进行分析处理，从而确定管道是否发生泄漏，并通过计算泄漏信号到达相邻两个分站的时间差，准确计算出泄漏位置，定位原理如图1所示。

次声波天然气管道泄漏检测系统课件

未来研究方向与挑战
1 2 3
研究方向未来研究应重点探索次声波信号处理算法优化、多传感器融合技术、系统稳定性与可靠性等方面的研究。
技术挑战面临的技术挑战包括提高检测灵敏度和精度、降低系统成本、解决复杂环境下的干扰问题等。
实际应用挑战在实际应用中，需要解决如何将该技术与其他管道监测技术进行集成、如何制定统一的技术标准和应用规范等问题。
次声波天然气管道泄漏
contents
目录
• 次声波技术概述 • 次声波天然气管道泄漏检测系统工作原
理 • 次声波天然气管道泄漏检测系统的优势
与局限性 • 实际应用案例分析 • 次声波天然气管道泄漏检测系统的未来
发展与展望
01
次声波技概述
次声波的定义与特性
总结词
次声波是一种低频声波，其频率范围通常在0.1-20赫兹之间，波长较长，不易被水或空气吸收。
采用次声波检测系统对园区内所有天然气管道进行定期检测，确保及时发现泄漏。
实施效果
及时发现并处理了多起泄漏事故，降低了工业生产安全风险。
案例三：次声波与其他检测方法的比较分析
比较对象
超声波、红外线、磁力检测等常见管道泄漏检测方法。
比较内容
检测准确性、实时性、操作难度、成本等方面。
结论
次声波检测方法在准确性、实时性和操作简便性上具有明显优势，是未来管道泄漏检测技术的发展方向。
THANKS。
本，提高安全保障能力。
应用前景与市场潜力
广泛应用
次声波天然气管道泄漏检测系统具有广泛的应用前景，可应用于城市燃气、工业燃气、石油天然气等领域。
市场需求
随着燃气管道建设规模的不断扩大和安全要求的提高，市场对次声波泄漏检测技术的需求将不断增长。

济邯管道次声波泄漏检测系统应用简介

（9#~56.44Km）
聊城河南管理分界
7
2
3
4 222
6
2
3 1
2
40.54
38.5 37.34
35.3433.932
30
2922.8
8.8
俎店站
23.9
（8#~32.54Km） 32.54
5.2 4.43.7 2.2 河店站
（7#~0Km）（上游）
报警疑似点已发现盗油阀门备注：距离标注以上游阀室为起始
信号波形图
网络拓扑图
主站服务器
分站系统
分站是系统的现场单元，它由以下部件组成 • 次声波传感器
• 次声波放大器
• 数据采集系统 • 分析处理系统
次声波传感器
次声波放大器
• 设备供电系统
数据采集卡
• 数据通讯系统
太阳能模块
无线通信模块
四、系统部署
本系统布控的起始站是河店站，终点站是清丰站，共安装4个分站和2个现场主站，分站分别安装在河店站（7#阀室）、俎店站（8#阀室）、韩张集站（9#阀室）、清丰站（10#阀室）的4个阀室内，系统布控长度为 86.47km ，现场主站安装在聊城站和濮阳站调度室内。
二、系统原理
• 次声波信号的特点是频率低、衰减小、传播速度稳定、传播距离远，能沿着管道内的流体介质长距离的传播，适合长距离信号检测。
• 当管道发生泄漏时，管道内介质在管道压力的作用下，迅速涌向泄漏处，从泄漏点喷射而出，喷射出的介质与破损的管壁高速摩擦，在泄漏处形成振动。该振动从泄漏处以次声波的形式向管道两端传播。
谢谢！
• 管道泄漏信号沿着管道内流体介质向两端传播，安装在管道两端的次声波传感器能够捕获该信号，通过对信号进行分析处理，能够确定管道是否发生泄漏，并能准确计算出泄漏位置。

高压管线憋漏后伤人事故案例

可能造成的后果：
1.物体打击严重受伤。
原因分析：
1.高压弯管老化，未及时更换，定期探伤检测不到位，以至于刺漏，是造成事故的直接原因。
2.开泵时，副司钻的站位距高压区太近也是造成事故的原因之一。
3.井眼尚未循环畅通，倒泵后，柴油机转速高，致使泵压突然升高。
经历教训：
1．操作规程本是带血的教训换来的,不要再次违背去验证；
4.指挥开泵人员要尽量远离高压区域，挂泵人员要听从指挥，不得离开控制开关，发现异常须 Nhomakorabea即停泵；
5.对泥浆泵保险安全销加强检查，定位泵压符合标准，防止定位销定位过高或锈蚀失效。
操作不规范，高压管线憋漏后伤人
单位名称：XXX钻井队
风险经历级别：B
发生时间：2013年11月
发生地点:XXX
施工作业名称（工序）:下钻开泵循环作业
风险经历描述：
2013年11月*日，某队二班接班后进行短起下钻作业，22点下钻到底，钻台鸣喇叭示意开泵，副司钻给柴油机司机发出挂2号泵（单凡尔）的手势信号，司机接到信号后将2号泵挂合上，大约10分钟后井口泥浆返出，泵压3兆帕左右，属于正常。随即，副司钻又指挥司机摘2号泵挂1号泵（3个凡尔）。1号泵挂上约2分钟后，2号泵的高压弯管突然被憋开约10多cm长裂口，高压泥浆喷在距2号泵高压弯管2m处观察泵压的副司钻脸上，至使副司钻左眼被泥浆刺伤。
2．类似的风险经历有很多,要切实做到入心、入脑,安全警钟长鸣。
防范措施:
1.定期对高压管线进行探伤检测。超过使用年限，坚决更换；
2.对高压系统（包括：高低压闸门、事故闸门、空气包、压力表、水龙带本体、水龙带保险绳、
水龙带连接、自动停泵装置等）要细致排查；
3.规范开泵程序，排量由小到大循环正常后再倒换泵或提转速；

基于次声波的输气管道泄漏监测系统

基于次声波的输气管道泄漏监测系统田野【摘要】为了有效地监测输气管道泄漏情况，设计了一套基于次声波的输气管道泄漏监测系统。

该系统利用次声波检测探测距离远、定位精度高的优势，采用惯性授时技术、PID滤波调整控制技术和自适应检测技术，提高了监测的准确性、灵敏度和信噪比。

在每个站场安装2个次声传感器实现方向性消噪功能，排除站内工艺操作影响。

现场试验表明，系统单站监测距离可达到52000 m，泄漏率为0.004%输量/8 MPa，泄漏点定位误差≤20 m；漏报率为零，全系统反应时间≤120 s，满足输气管道的安全运行要求。

%In order to effectively monitor the leakage of gas pipeline, a leak detection sys-tem based on infrasonic wave is designed. Using the detection distance, the advantage of high precision positioning,inertial timing technology,filtering PID adjustment control tech-nology and adaptive detection technology, improves the system accuracy, sensitivity and the signal-to-noise ratio. At each station installed two infrasound sensor achieve directional de-noising function, exclude the influence of process operation station. Field experiment show that system performance can be achieved single station monitoring distance: 52 000 m, leak-age rate: 0.004% transmission quantity/ 8 MPa;leak point positioning error:is equal to or less than 20 m;rate of missing report:zero. system reflect time: less than or equal to 120 s, meet the requirement of gas pipeline transfer safety operation.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】4页(P67-70)【关键词】次声波;输气管道;泄漏监测;传感器;精度【作者】田野【作者单位】中国石油西部管道公司【正文语种】中文西气东输一线、二线、三线输气能力为770× 108m3/a，为20个省、直辖市供气，惠及4亿人口，对于优化我国能源消费结构、缓解天然气供应紧张局面发挥了重要作用。

胜利油田在国内首次成功应用管道次声波检漏技术

胜利油田在国内首次成功应用管道次声波检漏技术
佚名
【期刊名称】《石油工程建设》
【年(卷),期】2011(37)4
【摘要】近日．胜利油田应用次声波天然气管道泄漏检测技术，在埕岛至孤岛长37．8km、管径273mm的输气管道上发现两起打孔盗气行为，标志着这项技术现场试验获得成功，这在国内天然气输送管道检测叶t尚属首次。

【总页数】1页(P88-88)
【关键词】天然气管道;检漏技术;油田应用;次声波;胜利油田;国内;泄漏检测技术;天然气输送
【正文语种】中文
【中图分类】TE973
【相关文献】
1.次声波泄漏检测技术在胜利油田的应用 [J], 于殿强
2.输油管道检漏系统在胜利油田的应用现状及其发展趋势 [J], 常贵宁
3.输油管道检漏系统在胜利油田的应用现状及其发展趋势 [J], 常贵宁
4.胜利油田钻井院扩眼技术国外首次应用成功 [J],
5.胜利油田分层同采技术首次应用获成功 [J],
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