油气管道泄漏检测技术综述

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油气管道泄漏预警监测技术研究

油气管道泄漏预警监测技术研究

油气管道泄漏预警监测技术研究油气管道是现代工业的重要基础设施,具有运输成本低、效率高、安全可靠等优点。

但是由于管道长期在恶劣的环境中运行,其自身磨损和腐蚀情况会随着时间的推移而逐渐加剧,进而导致泄漏事故发生。

针对这一问题,研究人员们开发了一系列油气管道泄漏预警监测技术,旨在提高管道的安全性和可靠性。

本文将对部分技术进行探讨和分析。

一、红外检测技术红外检测技术是一种利用红外线进行管道泄露检测的监测技术。

具体来说,红外线是一种波长比可见光长的电磁波,能够穿透空气和水蒸气,在管道外部形成一个红外线图像。

当管道泄漏时,泄漏的气体会在外部形成一个特征的红外线图像。

通过对红外线图像的分析,可以判断管道的泄漏情况。

红外检测技术具有实时性好、准确度高、监测范围广等优点。

但是其适用的泄漏类型有限,例如低浓度的甲烷和乙烯浓度,可能无法检测到低浓度的泄漏,因此需要结合其他监测技术来进行应用。

二、气体传感器技术气体传感器技术是传感器将管道内的气体转换成电信号,通过信号放大和处理后得到泄漏信号。

气体传感器具有灵敏度高、响应速度快等优点。

但是其在应用时需要考虑气体的干扰和和背景噪声等问题。

三、声学监测技术声学监测技术是指通过声波传播来检测管道泄漏情况的技术。

具体来说,当管道泄漏时,泄漏的气体会产生一定的噪声,并且泄漏位置和泄漏量都会影响噪声的形态和频谱特征。

通过对噪声进行分析,可以确定泄漏的位置、泄漏量和泄漏类型等信息。

声学监测技术具有监测范围广、适用于各种类型的泄漏和通用性好等优点。

但是其受到外部环境的干扰较大,在应用时需要进行合理的环境噪声处理。

四、光纤传感器技术光纤传感器技术是指通过光纤传感器将管道内的物理量转换为光学信号,并通过光学信号的变化来判断管道的泄漏情况。

光纤传感器技术具有精度高、可靠性好等优点,还能够实现自皮托管和温度传感的监测功能。

但是其价格较高,安装和维护成本也较高,适用范围有限。

以上是油气管道泄漏预警监测技术的一些常见技术形式。

输油管道泄漏检测技术综述

输油管道泄漏检测技术综述
科 技论 坛

输油管道泄 漏检 测 技术综述
张德顺
( 大 庆 榆 油 气 分公 司 , 黑 龙 江 大庆 1 6 3 0 0 0 )
摘 要: 在 日常经济建设 中, 输油管道带来便捷的 同时 , 也 出现 一些弊端 , 伴 随而来的是经 济损 失, 甚至更 大的危 害, 比如输油管道的 泄露 , 会 造成一 系列经济损 失 , 对 于环境保护也是很不利的。 关键词 : 输油管线; 泄露; 检测; 方案设计 ; 具体措施 随着经济建设 的 1 3益推进 , 管道运 输用途越 来越广 , 作 用越来 当输气管 道发生泄 漏的时候 , 由于其气体具 有挥发性 , 可 以通 越大, 对社会经济建设 的影响越来越重要 , 在此过程 中, 由于一系列 过一定 的检测 设备 , 检测 出管道周 围环 境的气体浓度 , 进 而判断管 外 部因素 , 导致 的管道泄漏 问题 , 严重威胁 了人们 日常 的生命 财产 道的泄漏情况 。一般来说 , 这种 气体 检测设备要距离检测环境 比较 安全 , 不利于环境保护 , 以及 国家经济建设 的可持续发展。 为 了确保 近的距离 以方便检测管道 四周流散的气体 的浓度 , 需要伴 随着管道 管道建 设 的安 全运行 , 需要研究更加具 有可靠性 、 准确 性 的泄漏 检 线路进行检测 , 其检测 时间也 是 比较长 的 , 这种检 测方法不适 合应 测技术 , 以促 进管道运输运行的安全 。 用于输液管道检测 。 1 关 于输油 管道泄露检测及定位的性能评价 2 . 6关 于 放射 物法 进行严格 的输油管道泄漏技术检验工作 , 能够有效 预防管道 泄 放射物法对 一些 特定 环境 的管道检 测具有一定 的意 义 , 这种 检 漏, 有利 于避 免管道泄 漏带来危 害 , 减少 日常的经 济损失 , 有利 于保 测方法起源于美国 , 其一次检测长度在 2 0千米 以上 , 主要适用 于水 护环境 。对于 日常输油管道泄漏的检测技术工作 开展 , 需要从 以下 管道 、 气管道 以及油管道等 , 由于这种检测方 法需要 的操作 周期较 几 个方面开展 。为 了确保输油管道 的J l b  ̄ , N运行 , 需要积极进行泄漏 长 , 并且不利 于在线实时检测管道运行 , 一般情况下 , 很少被使用 。 检 测的灵敏度分析。及时对于非常小 的泄漏信号也能做 出反应 , 给 3基于软件的方法的具体分析 3 . 1 关 于 压 力 波 法 出借测结果 , 有 利于 防范 日常的管道泄漏 问题 , 为了满足现 实的需 要, 需要积极实现泄漏系统 的及时反馈 , 通过操作人员 的具体应 用 , 当管道 发泄泄漏 的时候 ,其泄漏 部位会产 生一定 范 围的减压 得 到管 道泄漏的具体 信息 , 再通过具体 的仪器 , 反馈到操作者手 中 , 波, 我们称它为负压波 , 在管道两侧进行压力传感器设计 , 就能有效 以实现对管 道泄漏问题 的监控管理 。 为了确保有效避免管道泄漏 的 检测出管道泄漏 的位置 , 进 而有 利于泄漏定 位。应用负压波检测法 问题 , 需要提升泄漏报警的准确性 , 避免 由于其他原 因, 导致的误报 的关键 问题是如何 区分正常操作与泄漏带来 的负压波 。 负压波检测 的问题 。以确保管道检测 的准确度 , 通过科学性 、 合理性 的措施 , 实 法灵敏准确 , 可 以迅速地 检测 出大 的泄漏, 但 是对于 比较小 的泄 漏 现对整体管道检测 的实时监控 , 确保管道泄漏故 障的及时排除 。 或已经发生 的泄漏效果则不明显。 2关 于管道泄 漏检 测方 法简介 3 . 2关于压力点分析方法 目前来说 ,国际上现有 的检测方法一般 分为基于硬件 的方法 、 压力点分析法就是我们 日常所 用的 P P A法 ,这种方法 的应 用 基于生物 的方法 以及基于软件 的方法等 。 范围是 比较广泛 的 , 具体来说 , 它对 于不同方式的管道 检测具有很 2 . 1 关 于生物方 法的分析 重要 的作 用 , 比如对 日常管道运输 中的气体 、 液体等进行 的管道检 所谓的生物方法 , 就 是利用训练有序动物或者利用相关经验 丰 测泄漏等 。 通过对其稳定安全状况 的管道运行情况以及 出现故 障的 富 的人 , 依靠 系列感官 , 找到 管道的泄漏点 , 进而采取 一系列措施 , 管道运行情况 , 进行 比较得到两者不 同的结论 。从而采取不 同的管 降低损失。 通过这些方式检测管道泄漏 , 不利 于省时省力 , 并且对 于 道泄漏检测方法进行 分析 ,以确保 日常管道 泄漏 问题 的合 理解 决。 些特定 的环境 , 比如海底 , 沼泽 以及 荒原 中的管道难 以进 行人工 在压力点分析法的运行过程 中,需要借助专业 的计算机运 行系统 , 巡查 。在检 测过程中 , 生物巡查效果 主要依 靠个体经验 以及动物训 该计算机系统通 过对管道检测各个环节 的监控 ,得到确切 的结 论 , 练水平 , 随着经济 的发展 , 这种 检测方式 已经不能适应 时代需要 了 , 对这些得 出来 的数据信息进行分 析 ,以确定管 道泄漏点 的具 体位 只是有些特殊场合 , 需要运用这种方法罢了。 置, 实现定点定时监控 , 及时进行故 障排 除, 实现 日常管道运行的正 2 . 2关于硬件方法 的分析 常开展。 在E l 常管道检测 中 , 利用一系列硬件进行泄 漏孔 与泄漏物的检 3 . 3关于小波分析法的分析 测工作 , 主要 的硬件设 备有 , 气体传感器 、 声学 传感器 、 压力传 感器 小 波分 析法是以前非常流行数学理论方法 , 它有利 于积极进 行 以及放射物传感器等 。 时频分析 。对于 日常管道检测 中信号进行积极 的分析 , 得出具体 的 2 . 3 关 于软件方法的分析 解决数据 。 实现对具体故障的及 时排 除 , 实现管道检测 的科学性 , 合 在管道检测环节 中, 利用一些计算机软件包来进行检测也是 不 理性 , 有效性 。 小波变换法 的优点是不需要管线的数学模型 , 对输 入 错的方法 , 对 管道泄漏的存在进行检测找 出泄漏孔 的位置 。所谓 的 信号 的要求 较低 , 计算量也不大 , 可以进行在线实时泄漏 检测, 克 服 计算机软件包就是利用信息科技手段 ,对管道泄漏造 成的流量 、 压 噪声 能力强 , 但是, 此 方法对 由工况变化及 泄漏引起 的压 力突降难 力、 流速等信息参数 的变化进行 日常采 集 、 处理 、 评估工作 。对管道 以识别 , 易产生误报 。 结 束 语 的非线性 、 不确定性 、 随机性 因素引起 的误差进行补偿 , 提高泄漏检 测的灵敏度 以及定位 精度 , 在此过程 中 , 软件包 的可靠完 整性是很 根据前 文所讲 , 管道泄 漏的检测 方法是多种 多样 的 , 只有 针对 重要的 , 这些方 法包括质量体 积平衡法 , 动态模 型法 以及压力 点分 管道泄漏 的具体情况 , 运用相应 的检 测方法 , 才 能确 保管 道泄漏检 析法 等。 测 的顺 利进 行。有利 于避免泄漏事故 的发生 , 有利于保证人 民的生 2 . 4关于声学法 的分析 命财产安全 , 保证 国家经济建设 的顺利开展 。 在有些情况下 , 运用一 管 道发生泄漏 问题 的时候 , 其必然会 出现一 些现象 , 这些 现象 种检测方法是不够 的 , 就需要综合 运行 多种技术 , 进行检测 , 实现对 能够 被我们所用 , 作 为检查管道 泄漏 的一种手段 , 管 内高压流 体 由 输油管道泄漏 的检测 以及定位 。 破裂 处喷成 , 因为其 与管壁发生 的相 互作用 , 容易产 生一种振 动噪 参考文献 声, 通过应 力波 的形 势沿着管壁进行 传播 , 这种管道 泄漏声信 号属 [ 1 】 游保华. 输油 管道泄漏检 浏技 术『 J 1 . 甘肃科技, 2 0 0 9 . 于一种连续声发射信号 , 利 用设 置好 的传感器来接收这种声波 , 从 [ 2 】 隋 溪, 韩 东. 输 油 管道 泄漏检 测技 术 综述[ J ] . 内蒙石 油化 工 , 2 0 0 9 而对管道 的泄漏情 况进行检 测定 位。一般来说 , 这种 方法的成本 比 ( 2 o ) . 较高 , 它不适合应用于埋地输油管道的检测 。 [ 3 】 宋艾玲 , 梁光 川, 王文难. 世界 油气管道现状 与发展趋 势『 J 1 _ 油气储 2 . 5关于气体法 运. 2 0 0 6 ( 1 0 ) .

长输油气管道泄漏检测技术综述

长输油气管道泄漏检测技术综述

运行 中的泄漏既造 成 资源的损 失 , 污 染了环境 , 也 是一 个急 需解决 的 问题 。 本文介绍 了长输 管道 泄漏检
测技 术 的现状 , 出以软件 为基 础 的 实时瞬变模 型法 和统 计决 策 方 法 以及 光 纤侍 感 嚣 泄漏检 测 方 法有 指 着 良好 的发展 前景 。 主题 词 长输 管道 泄漏 检测
与正常 操作 产生 的负压 波形状 不 同来 确认 泄漏 l 。负 2 J
漏磁通 检删法H 超声 波檀删法
管道应 力渡 卜一 _ 嗅 觉峙癌器槛
压波检 测法可 以迅速 检 测 出大 的泄 漏 , 是 对 于 比较 但
小的泄 漏或 已经发 生 的泄漏效 果不 佳。
1 3 应 力 波 检 测 法 .
12 负 压渡检 测 法 .
各种 介质 的腐蚀 以及 其它破坏 因素 , 会引起 管道 泄漏 。 例如 泵站 的开关 所带来 的应力 、 力 控制 阀 的误 操作 、 压 处 于腐蚀 环 境下管道 的老化 、 管 土 壤 潮 湿及 温 度 变 埋 化、 通过 公路 时受压过 大 、 为 的破坏等 等都 是常见 的 人
地 改变 自身 网络 的权值 , 更好 地监控 管道 运行情 况 。
I 堕 变 兰卜 塾 薹 壅 堕 堡 兰
图1 管道泄漏测鼙常用方法
l 声菠、 负压 .
当管道发生泄漏时, 在泄漏点处会产生噪音。通 2 管内智雠属机
维普资讯
是在 管道 的两 端各 安 放两个 传 感 器 , 通过 硬件 电路延
根据 工作 原理 的不 同 , 输管 道 泄 漏 检 测 主要 方 长
法 如图 1 示 。 所
长辅筲道泄漏控: 别 幕干泄漏 带褒的l理现氤 托 智能 机

输油管道泄漏检测方法综述

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。

油气管道泄漏监测技术研究

油气管道泄漏监测技术研究

油气管道泄漏监测技术研究一、引言随着我国经济的飞速发展,油气成为经济发展的主要驱动力之一。

而油气管道的建设、运营与管理对于油气行业的正常运转至关重要。

然而,油气管道在运营过程中,由于多种原因而可能会发生泄漏,可能会对环境、人身安全等造成严重影响。

如何及时、准确地发现和处理管道泄漏,成为油气行业和社会保障的一项重大任务。

油气管道泄漏监测技术的研究和应用,对于保障能源安全、环境保护与人身安全等方面具有重要意义。

二、油气管道泄漏的危害油气管道泄漏的危害不容小觑,主要表现在以下几个方面:1.生态环境:油气泄漏会严重污染大气、土壤、地下水等生态环境,并且会对周边的生物造成危害;2.人身安全:油气泄漏会严重威胁到人们的生命财产安全;3.经济损失:油气泄漏不但会造成巨额经济损失,更会影响油气产业发展的稳定性。

因此,可见及时准确地发现和处理管道泄漏对于油气行业和社会保障的重要性。

三、油气管道泄漏监测技术的种类当前,油气管道泄漏监测技术逐渐普及应用,主要有以下几个方面:1.气体监测气体监测是一种通过检测泄漏部位排出的气体来识别泄漏的技术。

可以通过激光、红外、超声波等手段进行监测,可以快速发现管道泄漏位置。

2.液体监测液体监测主要采用声学检测技术,可以对液态物体的运动状态进行监测,可以快速判断出管道是否存在泄漏情况。

3.温度监测温度监测技术可以通过对管道周边环境温度的监测来发现管道泄漏。

由于液体泄漏后会夺走大量的热能,因此泄漏后周边环境的温度会有异常变化,从而可以判断出管道是否泄漏。

4.应力监测应力监测主要是通过监测管道的应变状态来发现管道是否泄漏。

技术主要包括电容应变测试、振弦计应变测试、纤维光学传感器应变测试等。

四、油气管道泄漏监测技术的发展现状和趋势油气管道泄漏监测技术的发展经历了从传统的人工检测到现在逐渐普及的自动化监测的发展过程。

目前,国内外油气管道监测技术主要应用于石油、天然气、煤层气等领域。

而在技术研发与应用上,主要存在以下问题:1.技术成本问题:目前技术成本较高,还需要降低技术成本,逐步推广到市场。

天然气管道泄漏检测技术综述

天然气管道泄漏检测技术综述

天然气管道泄漏检测技术综述天然气作为一种清洁、高效的能源形式,被广泛应用于各个领域,在能源消费中占据了至关重要的地位。

然而随着气管道的日益发展,管道泄漏事件时有发生,不仅会对环境造成污染,还会对人们的生命财产安全带来严重威胁。

因此,如何及时、准确地检测管道泄漏,成为了气管道安全的一个重要方面。

本文将对天然气管道泄漏检测技术进行综述,并探讨其现状及未来发展方向。

一、天然气管道泄漏检测技术的现状目前,国内外天然气管道泄漏检测技术取得了很大的进步,逐渐从手工巡检向自动化、智能化方向转变。

下面就介绍一些目前应用较为广泛的技术:1、超声波检测技术超声波检测技术是利用超声波在介质中的传播特性,检测介质流体中的变化,从而判断管道中是否有泄漏。

该技术具有非接触、灵敏度高、检测速度快等优点,但对管道介质和管道温度、压力等条件要求较高。

2、红外线检测技术红外线检测技术是利用红外线在介质中的传播特性,通过检测管道周围的温度变化,从而判断是否有泄漏。

该技术具有便携、操作简单、不受管道介质限制等优点,但对管道周围环境干扰较大。

3、母线电位降技术母线电位降技术是通过检测管道上的电位,来判断管道是否有泄漏。

该技术具有实时性强、不受温度影响等优点,但对管道涂层、接地等环境要求较高。

4、飞行时间质谱法飞行时间质谱法是利用质谱技术对管道中的气体成分和流量进行实时检测,从而判断是否有泄漏。

该技术具有极高的精度和可靠性,但设备价格较高,不易普及。

目前,上述检测技术都得到了应用和完善,但各自存在一些瓶颈和限制,需要进一步发展改进。

二、天然气管道泄漏检测技术的发展方向随着科技的不断进步,人们对天然气管道泄漏检测技术的要求也越来越高,未来的发展方向一般集中在以下几个方面:1、智能化目前,许多管道泄漏检测技术还是处于人工判断和干预的阶段,未来的趋势是建立智能化检测系统,实现全自动化检测和及时报警。

2、多元化当前的管道泄漏检测技术大多只能检测单一的物理量,对管道泄漏的判断和诊断还存在不足,未来的方向是将多种检测方法结合起来,形成多元化检测系统。

4-油气管道泄漏监测技术简介

4-油气管道泄漏监测技术简介


φ720超声波检测器
2、管道内检测器的选择
目前在油气管道内检测上应用最多的是漏磁式与超声波检
测器,两种检测器的原理不同,因而在检测对象、检测范 围、检测结果及适用性上各有特点,有所不同。

两种检测方法中,漏磁法操作较简单,对检测环境要求不高, 检测费用低于超声波法。它可以检测出管壁各种缺陷,对检 测金属损失把握较大,但对于很浅、长而且窄的细小裂纹就 难以检测到。它的检测精度受到各种因素影响,壁厚越大, 精度越低,使用范围一般在壁厚12 mm以下。

超声波检测器主要由密封圈、里程轮、探头、超声仪器系 统、数据处理记录系统、电源等组成,其中超声仪、数据 记录仪、电源部分都装在密封舱内,以防与油气接触。 下图是一台φ720超声波检测器示意图。它全长6880 mm, 重l 935kg。主要技术指标:超声波探头数256个;测管壁厚 度范围7~12 mm,壁厚测量精度±0.5 mm;里程系统定位 精度±1.0 m;连续检测长度150 km;可以通过2.5D的弯头 和变形量13%D的管段。

管道MFL检测器主机示意图
1一管壁;2一电池组;3一密封舱;4一漏磁检测仪;5一里程轮;
6一弹簧;7一橡胶皮碗;8一电子元件;9一磁带记录仪
(3) 超声波检测器 超声波检测器主要是利用超声波的脉冲反射原理来测量管 壁厚度。探头发射的超声波脉冲达到管壁后,反射回来由 探头接收,根据接收时间间隔来检测管壁形状及厚度变化。 这种方法的检测原理简单,能够检测到各种裂纹和管材夹 杂等缺陷,能够对厚壁管道进行精确测量,并判别是管内 壁还是外壁的缺陷。其缺点是超声波在气体中衰减很快, 用于输气管道上需要耦合剂,才能更好地传输和接收超声 波信号。
1、管道内检测器的类型 (1) 检测管道几何形状的通径检测器 最广泛使用的测径器是由伞架式曲柄连杆机构及若干个探头 组成的辐射架,探头上的位移传感器均匀地压在管壁上。

油气管道泄漏检测技术综述范本

油气管道泄漏检测技术综述范本

油气管道泄漏检测技术综述范本油气管道泄漏是目前世界各国面临的一个重大环境与安全问题。

由于油气管道的运输过程中存在着泄漏的风险,及时准确地检测泄漏并采取有效的应对措施对于防止环境污染、保障人员安全和维护设施的正常运行至关重要。

随着技术的不断发展,油气管道泄漏检测技术也在不断创新和完善。

本文将综述近年来油气管道泄漏检测技术的发展情况,总结各种技术的优缺点,并展望未来的发展方向。

一、传统方法1. 可燃气体检测法可燃气体检测法是最常用的油气管道泄漏检测方法之一。

该方法通过安装气体传感器,测量管道周围空气中是否存在可燃气体浓度的变化来判断是否发生泄漏。

当泄漏发生时,管道周围空气中的可燃气体浓度将超过设定的阈值,从而触发报警系统。

这种方法的优点是简单、成本低廉,但存在误报率高和实时性差的问题。

2. 压力差法压力差法是通过检测管道压力的变化来判断是否发生泄漏。

在正常情况下,管道的压力应保持稳定,当发生泄漏时,管道中的压力会减少,通过检测压力差异来判断是否发生泄漏。

这种方法的优点是操作简单,并且可以实时监测管道的状态。

但是,由于各种因素的干扰,比如温度变化和管道阻塞等,可能导致误报或漏报的情况。

二、无损检测技术1. 红外热像法红外热像法是一种无损检测技术,通过测量目标区域的红外辐射来判断是否有泄漏情况。

当油气泄漏时,泄漏区域的温度会发生变化,通过红外热像仪可以捕捉到温度异常的区域。

该方法具有非接触、高效率的优点,可以实时监测管道的运行状况。

但是,该技术对环境光线和温度的干扰较大,需要在特定的工况下使用。

2. 超声波检测法超声波检测法是一种利用超声波传感器检测泄漏的方法。

当泄漏发生时,泄漏点会产生高频音波,在管道表面或周围的超声波传感器可将此信号捕捉到。

该方法具有高灵敏度和准确性的优点,可以检测不同尺寸和类型的泄漏。

但是,该方法对环境噪声的干扰较大,需要有较好的信噪比。

三、无人机技术无人机技术在油气管道泄漏检测中得到了广泛应用。

管道泄漏监测的专利技术综述

管道泄漏监测的专利技术综述
基于信号的监测方法
CN1321846A 提 出 一 种 在 管 线 上 按 一 定 的 频 率 同 时 采集管线内流量输差信号和管线内负压波信号,对所获得 的信号进行输差检漏法和负压波法的耦合分析来进行管道 监 控,CN101487567A 提 出 一 种 在 管 道 上 设 置 声 学 传 感 器,将音波压力输入信号转换为数字信号并与电脑中的数 字模型进行比较,如超出了动态极限,则认定管道泄漏; CN1862075A 提出了中在进水管道、回水管道分别设置质 量流量计,通过比较两质量流量计的结果来进行泄露监测的 方法;CN101943325A 提出了一种在供气阀门前后设置两
结语
管道泄漏的监测方法虽很多,但任何一种泄漏监测法都 无法达到最优标准,因此在实际应用的过程中可根据实际需 求将几种检漏方法配合使用,相互补充,从而组成兼具可靠 性和经济性的检漏方法,并且还需配合从管道的日常维护做 起,减少检漏事故的发生。
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个气体压力传感器,并通过对监测到的两压力值的变化量的 不同来判断是否存在燃气泄露情况;但这些监测方法中负压 波法无法监测缓慢泄露或者没有明显负压波的泄露,声波监 测法信号容易衰减,不适于长距离管道泄漏监测,质量 / 体 积平衡法、压力点分析法敏感性和定位精度相对较低,误报 警率也较高。
基于模型的监测方法
CN103527934 A 提出一种用温度计、体积流量计和 压力表等仪器,通过比较流体稳态泄漏速率计算值和测量值 得到流体稳态泄漏速率修正模型,研究在不同工况下流体泄 漏特征与规律,为管道维护和泄漏监测提供依据的方法; CN101592288A 提出一种管道泄漏辨识方法,通过两个邻近 传感器的观测信号,将其分别作为自适应滤波器的输入信号和 参考信号,提取滤波器收敛时的权向量,存在峰值则判断管道 可能泄漏,计算该权向量包络峰值一个邻域以外部分的权向量 复杂度值,将权向量复杂度值输入决策算法,最终确定管道是 否为真实泄漏。但这些监测方法由于固定了相应的数学模型, 造成了计算机不能对突发事件准确识别或者识别信息不明显, 造成事故的抢救延误,从而可能造成严重后果。

油气管道泄漏检测技术综述优选稿

油气管道泄漏检测技术综述优选稿

油气管道泄漏检测技术综述集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-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检漏技术发展历史我国对于管道泄漏技术的研究起步较晚,但发展很快。

1988年方崇智提出了基于状态估计的观测器的方法;1989年王桂增提出了一种基于Kullback信息测度的管线泄漏检测方法;1990年董东提出了采用带时变噪声估计器的推广Kalman滤波方法;1992年提出了负压波法泄漏检测法;1997,1998年天津大学分别采用模式识别、小波分析等技术对负压波进行了很大程度的改进;1997年唐秀家等人首次提出基于神经网络的管道泄漏检测模型;1999年张仁忠等提出了压力点分析(PPA)法和采集数据与实时仿真相关分析法相结合的方法;2000年胡志新等提出了分布式光纤布拉格光栅传感器的油气管道监测系统;2002年崔中兴等介绍了声波检漏法;2003年胡志新提出了基于Sagnac光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型;2003年潘纬等利用小波分析方法来分析信号的奇异性及奇异性位置,来检测天然气管线泄漏;2003年夏海波等提出了基于GPS时间标签的管道泄漏定位方法;2004年白莉等提出了一致最大功效检验探测泄漏信号;2004年吴海霞等运用负压波和质量平衡原理,采用模糊算法和逻辑判断法,利用压力、流量和输差三重机制实现了对原油管道的泄漏监测及定位、原油渗漏监测和报警;2004年伦淑娴等利用自适应模糊神经网络系统的去噪方法可以提高压力信号;2005年张红兵等介绍了根据管道的瞬态数学模型,并应用特征线法求解进行不等温输气管道泄漏监测;2005年刘恩斌等研究了一种新型的基于瞬态模型的管道泄漏检测方法,并对传统的特征线法差分格式进行了改进,将其应用于对管道瞬态模型的求解;2005年朱晓星等提出了将仿射变换的思想应用到基于瞬态压力波的管道泄漏定位算法中;2005年白莉等等将扩展卡尔曼滤波算法,应用于海底管道泄漏监测与定位;2006年白莉等利用多传感器的信息融合思想,提出分布式检测与决策融合方法进行长距离海底管线泄漏监测;2006年提出了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉原理的新型分布式光纤检漏测试技术[1-12]。

油气管道泄漏检测技术综述

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。

输油管道泄漏检测方法综述

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。

油气管道泄漏监测及应急处理技术研究

油气管道泄漏监测及应急处理技术研究

油气管道泄漏监测及应急处理技术研究一、引言随着全球经济的快速发展,油气资源对于国家能源安全的重要性不言而喻。

为了保障油气资源的运输安全,国家在油气管道泄漏监测及应急处理方面进行了大量的研究与实践,开发出了一系列有效的技术手段。

本文将对油气管道泄漏监测及应急处理技术进行探讨。

二、油气管道泄漏监测技术1.传统监测技术(1)手工巡查手工巡查是传统的油气管道监测技术之一。

该技术通过人工巡检,发现管道泄漏隐患。

但手工巡查具有人力成本高、效率低等缺点。

(2)物理监测物理监测是指通过安装传感器等设备,在管道上进行监测,一旦管道泄漏会发出报警信号。

该技术优点是可以实时检测管道安全状态,缺点是设备成本高。

2.新型监测技术(1)光纤传感器监测光纤传感器可将光纤作为连续的敏感传感器,通过反射光波来检测油气泄漏。

该技术具有反应时间快,精度高等优点。

(2)无人机监测无人机监测是指通过无人机进行油气管道巡检。

该技术具有航程远、耗能少等优点,并且显著提高了人力和资金的利用效率。

三、油气管道泄漏应急处理技术1.排查管道泄漏原因发生泄漏之后,首先要排查泄漏原因,依据泄漏原因进行快速处理。

2.快速封堵漏口一旦发现油气管道泄漏,必要采取措施封堵漏口,保护环境和安全。

3.灾害评估对泄漏事故的灾害进行全面评估,根据评估结果进行下一步的应急处理措施。

4.应急处理预案建立应急处理预案,对各种各样的可能发生的情况制定应急处理方案,并在泄漏时及时启动预案。

四、结论油气管道泄漏监测及应急处理技术是保障油气资源安全的重要手段,传统的监测技术有诸多不足,而新型监测技术的发展,为其进一步提升了效能。

在应急处理方面,要及时采取措施封堵漏口、进行灾害评估、制定应急处理预案等。

不断地完善和发展技术手段,是应对管道泄漏事故的重要保障。

油气管道泄漏监测及预警技术研究

油气管道泄漏监测及预警技术研究

油气管道泄漏监测及预警技术研究近年来,油气管道泄漏成为了一个严峻的难题。

油气管道泄漏不仅会造成环境和生态的破坏,也会给人们的生活带来危害。

因此,如何有效地监测和预警油气管道泄漏成为了一个亟待解决的问题。

本文将探讨一些油气管道泄漏监测及预警技术的研究。

一、红外热成像技术红外热成像技术利用物体吸收热辐射的特性,通过检测物体表面的温度变化来发现泄漏位置。

这种技术在油气管道的泄漏监测上得到了很好的应用。

通过将红外热成像仪接入到管道的监测系统中,管道泄漏时热辐射会导致管道表面的温度变化,从而可以在远程监控中发现泄漏位置。

二、声波检测技术管道泄漏时会产生一定的声波,这种声波检测技术利用了这个特点。

传感器安装在管道附近或内部,接收泄漏产生的声波信号,然后将信号放大,分析后判断管道是否泄漏。

这种技术具有门槛低、监测范围广的优点,可以应用于绝大部分油气管道的泄漏监测。

三、电容检测技术电容检测技术是将管道设为一个电容,检测管道内部和外部电容的变化来判断管道是否泄漏。

当管道泄漏时,管道内液体的介电常数会发生变化,导致管道的电容值变化。

通过检测管道的电容变化,可以发现管道是否发生泄漏。

四、气体检测技术油气管道中的气态成分在泄漏时会进入周围的环境,因此气体检测技术也应用广泛。

一般来说,气体检测技术根据泄漏气体特性设计检测器。

例如,基于甲烷泄漏的检测器可以检测到烷基气体,根据泄漏气体的不同变化,可以判断管道是否发生泄漏。

五、数据分析技术以上几种技术都可以用来监测油气管道泄漏,但这些技术本身只能发现问题,无法解决问题。

因此,数据分析技术在油气管道泄漏监测中也扮演了重要的角色。

传感器采集到的数据被送回中央监测中心进行处理。

通过数据分析,可以判断国家、地区、条线、管线等方面发生泄漏的比例,进而判断泄漏的危害程度和参照数据预测是否会有大规模的泄漏发生,采取预防措施,保证油气的安全和管道的有序。

在结合以上各类技术的优点进行综合应用后,泄漏监测系统在运行时不仅仅具有及时预警的功能,同时也能实现设备健康状况的在线监测,及时发现并解决监测设备失效的问题。

输油管道泄露检测方法综述

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。

油气管道泄漏检测技术

油气管道泄漏检测技术

a d it r a in e h oo i so i n n e n t a tc n lg e f0l& g sp p l e l a ee t n.a d p i t o ti e eo me tdr c in ol a i ei e k d t ci n o n on s u t d v lp n ie t . s o
摘要 : 油气管道运输在 国民经 济中 占有 重要 的地位 , 而管道泄漏危 害严重 。因此 , 选择合适 的安全监测和泄 漏诊 断方
法, 在线 实时动态跟踪管道运行状 况, 准确报告 管道 泄漏位置将是保 障 油气管道安 全运行 的重要 步骤。 文 中总 结 了 目前 国内外常用的油 气管道 泄漏检 测技 术 , 并对其发展 方 向进行 了说 明。 关键 词 : 油气管道 ; 泄漏 ; 测 检
法 满足 实 际 工 况 , 要 将 多 种 方 法 综 合 利 用 , 满 足 现 场 需 求 。 需 以
音波检 测法的原理是 : 用音波传感 器检测 沿管道 介质传 利 播的音波信 号 , 然后进行 泄漏 信号 的检测和泄 漏点 的定位 。如
图 1 所示 , 在输 气管 道发 生泄 漏 的瞬间 , 道压力 平衡 遭 到破 管 坏, 造成 系统流体 弹性力 量 的释 放 , 引起 瞬间 音波 振荡 。在泄 漏点音波有很宽 的频 率范围 ( 高达 1G z , 于连续声 发射 可 H )属
中 图 分 类 号 :E 7 . T 936 文献标识码 : A 文 章 编 号 :04— 6 4 20 )5— 0 1 2 10 9 1 (0 8 0 0 2 —0
Oi a d Ga i ei e Le k Dee t n Te h o o i s l n s P p l a t ci c n l ge n o

油气管道泄漏检测技术综述

油气管道泄漏检测技术综述

油气管道泄漏检测技术综述油气管道泄漏是造成环境污染,危及人员安全和导致经济损失的一种常见问题。

为了及时发现和准确定位泄漏点,各国研究人员和工程师们致力于开发各种泄漏检测技术。

本文将对油气管道泄漏检测技术进行综述,包括传统技术和新兴技术。

传统技术主要包括以下几种方法:1. 监测站系统:安装在管道上的压力、温度和流量传感器可以实时采集数据,并通过监测站系统进行分析和报警。

该技术适用于长距离管道和大规模管道网络,但对泄漏位置的精确度较低。

2. 声音检测:检测泄漏产生的声波,并通过声音传感器进行接收和分析。

泄漏会产生较高的声波频率,因此可以通过对比环境噪音和管道噪音的差异来确定泄漏位置。

然而,该技术对环境噪音和管道材质的影响较为敏感,且无法应用于地下管道。

3. 微分压力检测:通过在管道两侧安装压力传感器,测量两侧的压力差异来检测泄漏。

泄漏会导致管道内部压力下降,并在两侧产生不同的压力差。

该技术适用于小规模管道和近距离泄漏,但对泄漏位置的准确度较低。

4. 红外摄像:使用红外热像仪扫描管道表面,检测泄漏产生的热能,并通过分析图像来确定泄漏位置。

这种技术对于大规模泄漏具有较高的灵敏度,但对于小规模泄漏和遮挡的情况下效果较差。

除了传统技术,还有一些新兴的泄漏检测技术在近年来得到了广泛的研究和应用。

1. 管道振动监测:通过在管道表面安装振动传感器,检测泄漏产生的振动信号。

泄漏会导致管道产生振动,通过分析振动信号可以确定泄漏位置。

这种技术对于大规模泄漏和地下管道具有较高的敏感度。

2. 气体成分检测:通过在管道周围布置气体传感器,检测泄漏时气体成分的变化。

不同的泄漏会产生不同的气体成分变化,通过分析气体成分可以确定泄漏位置。

该技术适用于各种规模和材质的管道。

3. 管道流量监测:通过在管道中安装流量计,检测泄漏时的流量变化。

泄漏会导致管道流量的减少,通过分析流量数据可以确定泄漏位置。

这种技术适用于大规模管道和近距离泄漏。

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油气管道泄漏检测技术综述摘要:石油是维持我国经济高速发展的战略性资源,石油管道则是是保障能源供给、关系国计民生的基础性设施。

管道运输具有平稳连续,安全性好,运输量大,质量易保证,物料损失小以及占地少,运赞低等特点,已经成为石油运输的首选方式,但是随着管道的广泛应用、运行时间的延长,由于各种原因导致的管道泄漏也逐渐增多,不仅造成资源的浪费和环境污染,而且有火灾爆炸的危险,对周围居民的生产生活带来较大的威胁。

因此,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,防止事故的发生。

本文主要总结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,原理及优缺点。

关键词:管道泄漏事故检测定位原理正文:1、事故案例(1)、事故经过2008年3月14日凌晨3时30分左右, 4名协勤人员在回兴镇兴科一路巡逻时,发现郑伟集资楼17# “小精点发廊”门市附近有较浓的天然气异味,在隔壁经营夜宵店的王祥金,就去敲门告知该户可能有天然气泄漏,当该门市人员开灯时随即发生爆炸。

(2)、事故原因直接原因临街PE(d110)燃气管线被拉裂,导致天然气泄漏,泄漏天然气通过地下疏松回填土层窜入室内,形成爆炸性混合气体,遇开关电器产生的火花引起爆炸。

间接原因A、管线回填未对地基进行处理或采取防沉降措施,回填土层在雨水的浸润作用下产生沉降。

B、管线在外部载荷应力叠加作用下,对管线热熔焊缝产生一定影响,导致管线拉裂。

C、对管线走向不明,巡管不到位。

泄漏是输油管道运行的主要故障。

目前,国内外出现多种输油管线泄漏检测及定位方法,其中包括:生物方法、硬件方法和软件方法。

本文主要介绍硬件方法和软件方法,生物方法不予赘述。

其中,基于硬件的检测方法,如人工巡线、电缆检测法、声发射技术等;基于软件的检测方法,如负压波法、压力梯度法等。

2、基于硬件的管道泄露检测技术(1)、人工巡检法人工巡检法是利用人工对管道沿线进行巡查,通过看、闻的方式查看管道沿线是否有动土的痕迹、污油存在。

人工巡线在国外石油公司也广为应用,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。

这种方法比较简单,对较大的泄露识别准确率较高,但这种方法与巡线人的责任心、经验有很大关系,而且这种方法无法实现海底管道的泄露检测,对诸如沙漠、沼泽等环境中的管道实施检测的难度也比较大,无法做到实时监测。

(2)、电缆检测法电缆检测法是通过在管道沿线铺设一种特殊的电缆来检测的方法。

这种电缆具备与管道输送介质发生化学或物理反应的能力。

当发生泄漏时,内部的流体介质与电缆发生物理、化学反应,导致电缆的某些传导特性发生改变。

一种检漏电缆系统法是采用附有易被碳氢化合物溶解的绝缘材料的两芯电缆沿管线埋设。

这种电缆与渗漏油接触就会发生电缆间的阻抗变化。

在管道一端通过对阻抗分布参数测量处理确定管道状态及渗漏位置。

另一种检漏电缆系统法是用非透水性但有透油性的材料制成的同轴电缆,沿管道铺设,从电缆一端发射脉冲,脉冲碰到被油浸透的电缆处会反射脉冲,通过检测反射脉冲信号,可检测管道泄漏位置。

这种方法的优点是不需在管道上配设任何地面检测设备,不需要过多的检测员,就能快速而准确地检测出管道的微小渗漏及渗漏位置。

常规的泄漏检测系统缺乏令人满意的灵敏度,但该系统不受运行瞬态的影响,所以系统灵敏度很高。

电缆检测法通过检测电缆传导性的改变进行泄漏判断,由于检测泄漏的电缆不能够重复使用,因此此种方法应用较少。

(3)示踪剂检漏法放射性示踪剂检测是将放射性示踪剂(如碘131) 加到管道内, 随输送介质一起流动, 遇到管道的泄漏处, 放射性示踪剂便会从泄漏处漏到管道外面, 并附着于泥土中。

示踪剂检漏仪放于管道内部, 在输送介质的推动下行走。

行走过程中, 指向管壁的多个传感器可在3600 范围内随时对管壁进行监测。

经过泄漏处时, 示踪剂检漏仪便可感受到泄漏到管外的示踪剂的放射性, 并记录下来。

根据记录, 可确定管道的泄漏部位。

这种方法对微量泄漏检测的灵敏度很高。

该方法优点是灵敏度高, 可监测到百万分之一数量级, 甚至十亿分之一数量级,但是由于放射性示踪剂对人身安全和生态环境的影响,因此如何选择化学和生物稳定性好、分析操作简单、灵敏度高、无毒、应用环境安全等特点的示踪剂, 进行示踪监测是亟待解决的问题。

(4)分布式光纤检漏法分布式光纤检漏法是利用光纤作为传感器来检测管道沿途的振动信号,当传感光缆周围有人员活动或机械操作等事件时,事件产生的振动信号会引起光缆发生应变,导致光缆中光的相位以及偏振态发生变化,系统对检测到的变化进行识别和报警。

分布式光纤检漏法不仅可以检测出管道发生泄漏的情况,而且可以对管道沿线所发生的危害管道事件进行预警。

但这种方法灵敏度过高,难以排除干扰,因此应用较少。

(5)温度测试法该方法是通过测试紧邻管道的环境温度的变化来进行泄漏检测和定位。

基于此原理的红外温度记录仪已经成功的应用在热水管道的检漏中。

另外,传感技术的进步使得温度曲线在实际测试中变得方便实用,尤其是温度感应电缆和光纤电缆的使用,大大改进了数据的可靠性。

温度测试法的局限性则表现在:传感器需要直接接触管道进行安装和测量;在传感器安装和复原的时候,易对管道造成损坏;存在管壁温度与管道水温没有直接关系的可能性;长时间地读取数据(一般24h以上)时,测温仪器极易损坏;设备费用高。

2、基于软件的管道泄露检测技术基于软件的检测方法是指根据计算机数据采集系统(如SCADA 系统)实时采集管道的流量、压力.温度及其他数据,利用流量或压力的变化、物料或动量平衡、系统动态模型、压力梯度等原理,通过计算对泄漏进行检测和定位。

(1)压力梯度下降法在管道正常输送情况下,假定管线的沿程压力分布为一条斜直线,如果发生了泄漏,泄漏点前后的流量会分别变大和变小,相应的管道的沿程压力在泄漏点位置附加的斜率会发生变化,当绘制到坐标图上后,在泄漏点位置处会出现一个折点。

这种发放需要在管路上设置许多压力检测点,这在现场很难以实现,另外,现场情况复杂,沿程压降具有非线性的特性,会影响这种方法的使用效果。

(2)质量、流量平衡法该方法的原理是在一条不泄漏的管道内,当管道正常输送时,管道的上游端出站流量和下游端进站流量应该是相等的。

如果检测到出站流量跟进站流量有较大的流量差,则认为管道发生了泄漏。

但是,由于所测流量取决于流体的各种性质(如温度、压力、密度、年度等)以及流体的状态,使得管道正常工作状态下首末站流量间并不是相等的,而是存在一个差值。

即: Q首-Q末=△Q(t)在正常情况下,首末站流量差值的绝对值的最大值成为流量阈值。

正常情况下,△Q(t)的绝对值是比较小的,当管道发生泄漏时△Q(t)增大。

不考虑杂波干扰的情况下,可以简单的认为,实际监测的首末站流量差小于流量阈值的时候,管道未发生泄漏;实际监测的首末站流量差大于流量阈值时,管道发生泄漏。

质量、流量平衡法的优点是:在管道的压力以及流速变化不大的情况下,也可以检测出泄漏的存在。

但是由于管道本身的弹性及流体性质变化等多种因素影响,首末两端的流量变化有一个过渡过程,所以,这种方法精度不高,也不能确定泄漏点的位置。

日本在《石油管道事业法》中也规定使用这种检漏系统,并且规定在30s中检测到泄漏量在80L以上时报警。

流量差法不够灵敏,但是可靠性较高,它跟压力波结合使用,可以大大减少误报警。

(3)实时模型法实时模型法要建立管道的实时数学模型,其边界条件由现场的监控和数据采集(SCADA)系统提供。

流体模型经常使用的方程有质量守恒、动量守恒、能量守恒和流体状态方程等。

模型考虑多种变量,如流体速率、温度、压力、比重和黏度等的变化,用来预测管道的状态。

当实际的测量值与模型的计算值之间的差异超过了某一阈值,说明有泄漏存在。

该方法不但定位精确,还可以确定泄漏发生的时间及泄漏量的大小。

实时模型法的检测精度取决于模型和硬件采集系统的精度。

瞬态模拟法的缺点则表现在:建模及计算的工作量都相当大;要求精确地知道输入口和输出口的流量、压力和温度值,以及中间测量点的压力和温度值,测量数据多,而且实际测量总会存在误差和不确定性,造成较高的误报警率;安装费用和维护费用都很高。

(4)负压波捡漏法在管道的内外形成一定的压差,管道内部流体会迅速流出,在泄漏点位置引起压力突降。

泄漏点周围的气体在压差的作用下会向泄漏点流动,形成一个以泄漏点为中心的压力波动,即负压波。

负压波以一定的速度向泄漏点的两端传播,我们利用安装在管道两端的压力传感器就可以检测到压力波动的信号,并根据两端传感器接收到负压波的时间差就可以找到泄漏点的位置,其基本的原理图如下假定ta、tb为负压波传播到上下游传感器的时间,a为负压波在气体中的传播速度,Δt为首末端传感器接收到负压波的时间差,Δt=ta-tb,那么泄露点的定位公式可表达为:X=L+αΔt2由泄露点位置计算式可以看出,要准确的找到泄漏点,关键在于确定负压波到达传感器两端的时间和对负压波传播时间的精确计算现阶段国内用的较多的负压力波法和传统方法相比是一个巨大的进步,它不但解决了定位问题而且也比传统方法误报少得多,从本质上说它是一种声学方法,即利用在管输介质中传播的声波进行检测的方法负压波检漏法是目前研究使用比较多的一种方法,该方法的核心是对不同工况所产生的负压波形进行模式识别。

这种方法对小泄漏的检测能力有限,但由于原理简单,投资少等特点,被国内各个油田所广泛采用。

结论综上所述,各种管道泄漏检测技术都有其优势与缺陷,在现场非常复杂的情况下,单纯的应用一种方法对泄漏进行检测很难达到令人满意的程度,因此多综合运用多种检漏方法实现管道的泄漏检测。

参考文献1、陈华波、涂亚庆,输油管道泄漏检测方法综述[J2、管道技术与设备,2000,50(1):38-41.3、邓鸿英、王毅,负压波管道泄漏检测与定位技术[J4、油气储运,2003,22(7):30-33.5、郑杰、吴荔清等,输油管道自动检测装置的研制[J6、油气储运,2002,22(3):44-71.7、杨军,油气管道泄漏检测方法研究[D],北京:清华大学,1994.[5]杨建国、张兆营等,工程流体力学[J],北京:北京大学出版社,2010.8、靳世久.原油管道漏点定位技术[J].石油学报,1998,(19).9、Designing a cost-effective and reliable pipeline leak-detection system Dr JunZhang Pipes & Pipelines International January-February 199710、W Al-Rafai and R J Barnes Underlying the performance of real-time software-based pipeline leak-detection systems Pipes & Pipelines International Nov-Dec. 1999。

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