输油管道泄漏监测技术及应用
智能化输油管道泄漏监测技术研究
智能化输油管道泄漏监测技术研究随着能源需求的不断增长,输油管道成为了地下能源运输的重要方式。
输油管道长期以来存在泄漏风险,一旦泄漏发生,不仅会造成环境污染,还会对人们的生命财产安全造成威胁。
如何有效监测输油管道的泄漏情况成为了一个亟待解决的问题。
为了解决这一难题,智能化输油管道泄漏监测技术应运而生。
传统的输油管道泄漏监测技术主要采用人工巡检和传感器监测的方式,这种方式存在监测范围狭窄、监测效率低、监测结果不够实时等问题。
智能化输油管道泄漏监测技术的研究和应用显得尤为重要。
智能化输油管道泄漏监测技术主要基于现代信息技术和传感器技术,通过数据采集、数据传输和数据分析,实现对输油管道泄漏情况的及时监测和预警。
传感器是智能化输油管道泄漏监测技术的核心,目前主要以声波传感器、光纤传感器、红外传感器等技术为主。
这些传感器可以对输油管道的压力、温度、流速等参数进行实时监测,并且可以实现对输油管道周围环境的监测,从而及时发现泄漏情况。
目前,智能化输油管道泄漏监测技术已经取得了一些成果,但仍然存在一些挑战。
首先是技术的成本问题,智能化传感器和信息技术设备的成本较高,给输油管道监测系统的建设和运行带来了一定的压力。
其次是技术的稳定性和准确性问题,智能化输油管道监测技术需要面对复杂多变的地下环境,传感器的稳定性和准确性是技术发展的重要挑战。
智能化输油管道监测技术的应用也需要考虑到数据安全和隐私保护的问题。
为了克服这些挑战,有必要继续加大对智能化输油管道泄漏监测技术的研究和应用。
一方面,可以通过技术创新,降低智能化传感器和信息技术设备的成本,提高技术的稳定性和准确性。
可以加强对智能化输油管道监测技术的标准化和规范化,建立统一的技术标准和数据安全保护措施。
智能化输油管道泄漏监测技术的研究和应用具有重要的意义,可以有效提高输油管道的安全性和运行效率。
随着技术的不断进步和应用范围的扩大,相信智能化输油管道泄漏监测技术将会成为未来输油管道监测的重要手段,为能源运输安全和环境保护作出积极贡献。
长输油气管道泄漏检测技术应用
长输油气管道泄漏检测技术应用随着社会的不断发展和技术的不断革新,液态化石油天然气等重要能源的需求也越来越大。
同时,石油天然气等资源的开发与利用也直接关系到国家的经济发展和能源安全。
其中,长输油气管道作为能源输送的重要途径之一,其安全性和稳定性对能源运输与供应具有非常重要的意义。
在这一大前提之下,长输油气管道泄漏检测技术也逐渐成为了人们关注的热点话题。
下面,我们将从不同角度来谈论一下长输油气管道泄漏检测技术的应用。
一、长输油气管道泄漏检测技术的背景分析目前,全球各国都在不断拓展石油天然气储存和交通运输的规模。
而长输油气管道作为传统的、安全可靠的石油天然气运输方式,正承载着越来越多的能源输送任务。
然而,在长输油气管道的建设和运输过程中,泄漏问题也日益引人关注。
由于长输油气管道穿越范围广泛,传统的人工巡检方式已不能满足全面监管的需要,因此,针对长输油气管道的泄漏检测技术有了更高的要求。
二、长输油气管道泄漏检测技术的目的长输油气管道泄漏检测技术的主要目的就是发现和定位泄漏,以便及时采取措施避免泄漏对环境造成更大危害。
泄漏的原因很多,比如管道结构的老化、管道接口的过度磨损或损坏、管道所经过地区的地质条件等。
因此,对于长输油气管道泄漏检测技术,我们需要通过不同的方法综合应用,以发现泄漏并减少对环境的危害,并保证管道的长期稳定运营。
三、长输油气管道泄漏检测技术的应用方法(一)声波检测法声波检测法是一种常用的长输油气管道泄漏检测方法。
主要原理是利用声音传输时的声学波特性,通过安装在管道上的检测仪器,对管道内部的振动进行监测,并通过分析波形信号来检测是否有管道泄漏问题。
声波检测法适用于各种管道类型、管道径、输送介质和工作温度,是一种非侵入式的泄漏检测技术,因此也被广泛应用于管道安全监测和维护。
(二)光学检测法光学检测法是利用可见光、红外光、紫外光、激光等光学原理进行泄漏检测的方法。
其中,红外线检测技术主要是通过红外线热成像仪对管道进行监测,能够准确地测量管道上的温度,从而判断是否存在泄漏问题。
试论输油管道泄漏检测技术及应用
技术与应用|试论输油管道泄漏检测技术及应用文/陈锋摘要:输油管道泄漏检测技术运用对提升输油管道油气运输稳定性具有重要意义,同时切实保障输油管道油气运输系 统的安全及规范化作业,以免输油管道泄漏问题的产生给油气运输带来巨大损失。
输油管道泄漏问题的产生在管道油 气运输中无可避免,为有效对该问题加以解决,要求技术人员能够对多种不同输油管道检测技术灵活运用,并提高技 术运用实际效果,确保可在输油管道发生大面积泄漏前对发现问题同时予以解决,以便为输油管道系统的尤其运输提 供有利保障,继而推动油气管道运输系统的安全化及稳定化发展与运行。
本文将以输油管道检测技术运用现状及多种 输油管道检测技术特点展开分析,同时根据东北地区某输油管道泄漏检测实例对相关检测技运用进行深入探究,进而 为输油管道泄漏检测技术的科学合理应用提供理论知识方面的相关帮助。
关键词:输油管道泄漏检测技术应用近年来,应市场资源供应需求,我国输油管道系统建设逐 步趋于完善化发展,使各地区油气资源使用便捷性有所提升,继而成为城市化发展不可或缺的重要资源供应系统之一。
为进一步提高输油管道系统油气运输安全性及稳定性,对输油 管道泄漏问题的实时监测与解决至关重要,不仅可有效避免 大范围油气泄漏事故的发生,同时是充分发挥油气管道运输 系统资源运输重要作用的有效途径。
一、输油管道泄漏检测的研究现状管道输送是我国五大运输方式之一,由于管道生命周期 不长.时间长了容易出现管道破裂、损坏、腐化的现象,导致 管内原油的泄露。
如何改革输油管道泄漏检测技术,防止原油 在运输过程中泄露,已经成为各企业越来越重视的问题。
随着 科学技术的进步和发展,我国在对检测硬件进行了改革和创 新,提出了检漏电缆法、油检测元件法等检测方法。
近年来,随 着科学技术的发展和进步,从上个世纪80年起,对输油管道 检测的方法就逐步趋向于以现代计算机网络系统为主的现代 电子检测系统新的输油管道检测系统对管道泄漏的检测和速 度检测及定位原油在输油管道内是否正常流通。
长输管道泄漏监测技术的应用探析
长输管道泄漏监测技术的应用探析1. 引言1.1 长输管道泄漏监测技术的应用探析长输管道泄漏监测技术的应用在近年来备受关注,随着能源行业的快速发展和管道运输的普及,对长输管道泄漏监测技术的要求也越来越高。
长输管道泄漏监测技术的应用探析旨在深入研究目前的监测技术发展历程、现有的监测技术、新型监测技术的应用案例分析、监测技术的优势和局限性以及未来发展趋势,从而全面了解长输管道泄漏监测技术的现状和未来。
2. 正文2.1 监测技术的发展历程长输管道泄漏监测技术的发展历程可以追溯到20世纪70年代。
在早期阶段,长输管道泄漏的监测主要依靠人工巡检和简单的压力监测设备。
然而,这种方法存在着监测范围有限、监测效率低、监测准确性不高等问题。
随着科技的不断进步和发展,各种先进的监测技术逐渐被引入到长输管道泄漏监测领域。
其中,最为重要的技术包括声音检测技术、红外线技术、气体探测技术、地面变形监测技术等。
这些技术的应用大大提高了长输管道泄漏监测的准确性和效率,为管道运行安全提供了有力保障。
在长输管道泄漏监测技术发展的过程中,还涌现出了一些新的监测手段和设备,如无人机监测、人工智能监测等。
这些新技术使得长输管道泄漏监测更加智能化和自动化,极大地提升了监测的精准度和实时性。
总的来说,长输管道泄漏监测技术在不断进步和完善,从最初的简单监测方法发展到如今的智能化监测手段,为长输管道运行安全奠定了坚实的技术基础。
随着技术的不断革新和发展,相信长输管道泄漏监测技术的应用前景会更加广阔。
2.2 现有的长输管道泄漏监测技术目前,长输管道泄漏监测技术已经相当成熟,主要包括以下几种常见的监测技术:1. 基于压力变化的监测技术:通过监测管道内的气体或液体压力变化来判断是否发生泄漏。
当管道泄漏时,压力会下降,通过监测压力的变化来实现泄漏监测。
2. 基于流量监测的技术:监测管道内的流量变化,当流量异常时即可判断是否发生泄漏。
这种方法对于检测小型泄漏效果较好。
智能化输油管道泄漏监测技术研究
智能化输油管道泄漏监测技术研究随着石油输送量的不断增加,输油管道泄漏问题成为一个严重的环境和安全隐患。
为了及时、准确地发现和处理管道泄漏事件,智能化输油管道泄漏监测技术愈发重要。
智能化输油管道泄漏监测技术主要包括传感器技术、数据分析技术和远程监控技术等几个方面。
传感器技术是智能化输油管道泄漏监测技术的核心。
传感器可安装在管道上,通过感知物理量的变化来检测是否发生泄漏。
传感器的种类有很多,常见的有温度传感器、压力传感器、声波传感器和振动传感器等。
这些传感器可实时监测温度、压力、声音和振动等物理量,通过数据采集系统将监测数据传输到后台服务器。
数据分析技术是智能化输油管道泄漏监测技术的关键。
传感器获取的监测数据需要进行分析处理,以准确判断是否发生泄漏。
数据分析技术包括模式识别、统计分析和机器学习等方法。
模式识别是通过构建合适的模型,根据不同的泄漏模式进行识别和判断;统计分析是通过对历史数据的统计分析,找出与泄漏相关的特征;机器学习是利用计算机算法学习和识别泄漏模式。
远程监控技术是智能化输油管道泄漏监测技术的另一个重要方面。
通过远程监控技术,可以实现对输油管道的实时监测和远程控制。
远程监控技术包括无线通信技术、云计算和物联网技术等。
无线通信技术可以实现传感器与服务器之间的实时数据传输;云计算技术可以实现对大量数据的存储和处理;物联网技术可以将传感器、服务器和操作终端等设备连接起来,实现统一管理和控制。
智能化输油管道泄漏监测技术的研究还面临许多挑战。
传感器的选择和布局是一个关键问题。
不同的泄漏模式对传感器的要求不同,如何选择合适的传感器以及如何合理地布局传感器是需要进一步研究的问题。
对大量数据进行分析和处理是一个难点。
如何从大量的数据中提取有用的信息,并准确地进行泄漏判定是需要解决的问题。
远程监控技术的可靠性和安全性也是一个关注点。
如何保证传感器数据的准确性和传输的可靠性,以及如何保障远程监控系统的安全性,是需要重视的问题。
输油管道泄漏监测技术
输油管道泄漏监测技术摘要:油田输油管道随着服役时间的延长,管壁不断腐蚀变薄,原油泄漏的事件时有发生,给企业生产运行带来极大的安全环保及舆论压.力,严重制约企业发展,更不符合“绿水青山就是金山银山”的新发展理念。
关键词:输油管道;泄漏监测系统;现场试验;评价输油管道运行的主要故障是油气的泄漏。
输油管道由于腐蚀穿孔而发生泄漏的事故,一是造成油田生产的经济损失;二是输油管道泄漏易发生油气聚集,存在火灾爆炸等风险;三是成品油泄漏可导致空气、土壤及地表水等环境污染。
随着数字油田的应用和发展,油田数字信息化已逐步成为输油管道泄漏监测系统中的重要组成部分。
所以,输油管道泄漏监测技术的研究应用,已悄然成为油田急需解决的问题。
另一个方面,精准运用管道泄漏监测技术,能够做到提早发现泄漏,并迅速采取补救措施,一定程度上减少漏油造成的损失及风险,具有一定经济效益和社会效益。
1输油管道特点输油管道一般具有以下三点特点:一是运输量大、能耗少、运费低;二是管道大部分埋设于地下,占地少,受地形地物限制少,能够长期连续稳定运行;三是适于大量、单项、定点运输油品,便于管理,易于实现远程集中控制,劳动生产率高。
2输油管道泄漏监测技术管道安全运行的关键问题是处理管道泄漏监测与控制技术。
一项可靠安全的管道泄漏监测技术,要解决的重点技术是:一是正确识别产生泄漏的信号,二是精确定位泄漏点的位置。
实时传输管道运行数据,并且做到科学管理,实现输油管道的实时在线以及远距离分布式监测,从而提高输油管道的监测水平。
目前对于输油管道泄漏监测技术可分为基于硬件的监测方法,以及基于软件的监测方法。
2.1硬件监测法硬件监测法主要是指直接通过检测器对泄漏进行时所露出的地表痕迹以及散发的气味等进行检测检的方法。
例如使用气体检测器、声波检测器、压力检测器等等。
2.1.1声发射技术当管道内流体发生泄漏时,流体流出管道会发出泄漏噪声,在管道内产生声场形成声波,通过安装在管道壁外侧的声音传感器,可通过压电转换器探测其强度。
石油天然气管道泄漏监测技术研究及其应用
石油天然气管道泄漏监测技术研究及其应用石油天然气是现代工业的重要能源,石油天然气管道系统是其主要的供应途径。
然而,石油天然气管道泄漏事故会对环境和人体健康带来极大的危害。
如何通过监测手段迅速准确地发现管道泄漏,是石油天然气工业中亟待解决的技术难题。
本文将就石油天然气管道泄漏监测技术的发展、现状及其应用作分析探讨。
一、石油天然气管道泄漏监测技术发展历程1.早期的泄漏监测技术:为了检测石油天然气管道泄漏,早期采用人工巡检、听声器及警报器等方法,但这些方法存在很多弊端,难以准确及时地发现泄漏。
2.磁流计法:磁流计法是一种基于磁场测量的泄漏监测技术,利用磁场测量管道内的流量,从而判断是否有泄漏。
虽然该技术能够检测管道内的泄漏,但仍存在漏报或误报的风险,尤其对于慢漏的泄漏事件。
3.压力波法:该方法通过传感器测量管道内的压力变化,从而判断是否有泄漏。
但该技术仅适用于单一的泄漏源,并且对于管道系统内的压力变化幅度较小的泄漏难以准确判断。
4.红外光谱法:红外光谱法是一种通过监测管道周围的气体浓度变化,从而检测管道泄漏的方法。
该方法需要安装专门的气体传感器及红外光谱仪器,成本较高且对气体浓度变化的响应时间较慢。
5.声发射法:声发射法是一种通过监测管道本体的震动信号来判断管道泄漏的方法。
该方法对于特殊环境下的泄漏如地下管道泄漏具有较好的适用性,但对于长距离管道及复杂管道系统难以全面监测。
二、当前石油天然气管道泄漏监测技术的现状新一代的石油天然气泄漏监测技术主要基于无线通讯、云计算、人工智能等先进技术实现。
具体的技术手段有:1.多元传感器:多元化传感器结合红外、压力、声音、振动等多种传感技术,提高泄漏监测的准确性。
2.传输技术:蜂窝通信(如4G、5G)、卫星通信等无线通讯技术,保障了数据的实时性和可靠性。
3.云计算:基于云计算的泄漏监测系统可以存储多方数据,实现数据共享,提高泄漏监测的可靠性和全面性。
4.人工智能:利用人工智能技术进行数据分析和处理,提高泄漏监测的准确性,并且可以实现自动化管控和快速应对。
智能化输油管道泄漏监测技术研究
智能化输油管道泄漏监测技术研究随着近年来全球能源需求的不断增长,输油管道作为能源运输的重要工具,扮演着非常重要的角色。
管道泄漏事件常常会对环境和人员造成严重影响,因此对于输油管道的泄漏监测技术的研究和应用显得尤为重要。
智能化输油管道泄漏监测技术的研究与应用,可以有效的提高管道运输安全性,减少泄漏事件的发生,保护环境和减少经济损失。
一、传统输油管道泄漏监测技术存在的问题传统的输油管道泄漏监测技术主要包括原位检测技术和远程监控技术。
原位检测技术主要是基于管道表面的温度、压力和流速等参数的变化来进行泄漏监测,虽然在一定程度上可以实现对泄漏事件的监测,但仍然存在着监测灵敏度不高、误报率高等问题。
而远程监控技术主要是基于视频监控、无线通讯等手段进行监测,虽然可以实现对输油管道的远程监控,但对于泄漏事件的准确检测和定位仍然有较大的局限性。
传统的泄漏监测技术在灵敏度、准确性和实时性等方面存在很多不足,因此迫切需要发展一种更为智能化的输油管道泄漏监测技术。
二、智能化输油管道泄漏监测技术的发展现状随着科技的不断进步,各种新型传感器、数据采集技术和智能算法得到了广泛的应用。
在输油管道泄漏监测技术方面,各种基于智能化技术的研究不断涌现,逐渐改变了传统的监测模式。
智能化输油管道泄漏监测技术主要包括基于声波检测技术的监测、基于红外线检测技术的监测以及基于智能算法的监测等。
1.基于声波检测技术的监测声波检测技术是一种比较新兴的泄漏监测技术,它通过在管道内外部布设声波传感器,利用声波在管道中传播的变化来实现泄漏事件的监测。
当管道发生泄漏时,泄漏部位产生的声波信号会被传感器捕获并通过信号处理技术进行分析,从而实现泄漏事件的实时监测和定位。
利用声波检测技术进行泄漏监测具有灵敏度高、准确性高、实时性强等优点,逐渐成为智能化输油管道泄漏监测技术的研究热点。
3.基于智能算法的监测智能算法技术也成为智能化输油管道泄漏监测的重要手段。
利用机器学习、数据挖掘、模式识别等技术,对输油管道运行数据进行实时监测和分析,从而实现对泄漏事件的快速响应和定位。
输油管道泄漏检测技术及应用
【 关键词 】 长输管道 ; 泄漏 ; 检测
将探 测球沿管线 内进行探 测 . 利用超声技 术 管道技术在油 田石油 、 天然气等输送 中有着 独特 的优势。随着西 期 发展起来 的一项技术 , 部 油田的开发和 “ 西气东输” 工程的进行 . 管道 运输将会在我 国国民经 或漏磁技术采集大量数据 . 并将探测所得数据存 在内置的专用数据存 济 中占据 越来越重要 的地位 由于管道服役 时间不断增长 而逐渐老 储器 中进行事后分析 . 以判断管道是否被腐蚀 、 穿孔 等情况 . 即是否有 精度较 高 . 缺点是探测 只能间断进行 , 易发 化. 或受到各种介质的腐蚀以及其 它破坏 因素 , 会引起管道泄漏。 例如 泄漏点 。该方法检测准确 , 集输泵站 的开关 所带来的应力 、 压力控制 阀的误操作 、 于腐 蚀环境 生堵塞 、 处 停运的事故 . 而且造 价较高 下管道 的老化 、 埋管土壤潮湿及 温度变化 过公路 时受 压过大 、 人为 1 以估时器为基础的实时模拟法 . 5 该方法是上世纪 8 年代中期 发展起来 的一 项技术 .由于管道内 0 的破坏等等都是常见 的原因 石油 、 天然气管道 的泄漏 不仅导致 了资 源的损失 , 同时极 大地污 流动 的各物理参数都可能随时间变化 . 属于一类 时变 的非线性 系统 . 染 了环境 . 甚至发生火灾爆炸 . 严重威 胁人 民生命 财产的安全 。因此 , 因而运用估时器能较好地处理上述问题。在泄漏量 较小 的情况 下 , 可 以假定上 、 下游入 口压力不受泄漏的影 响 , 只是压力梯度呈折线 分布 , 对石油管道泄漏检测技术的研究 , 是一个有实 际意义 的工作 。 因此 , 估计器 的输 出也不受泄漏的影响 由实测 值与估 计值 得出偏 差 1 管道 泄 漏 检 测 方 法 简 介 信号 .通过对偏差信 号做相关分析 .便 可得到定位结果 。在一条长 8 m、管径 2 5 7 mm的汽油管道上进行 的试 验 .在 9 0秒 内检 测出了 自上世纪 7 0年代以来 .在管 道泄漏 检测 技术方面的研究工作不 6 k . %的泄漏量 . 定位精度 为 09 .%。 断进行 . 尝试各种新 的方法和手段 从简单的人工分段沿管线巡视发 02 . 6 展 到较 为复杂 的软硬件相结合的方 法 . 提高了管线泄漏检测的灵敏度 1 以系统辨识为基础的实时模 型法 该方 法分别建立“ 障灵 敏模型” “ 故障模型” 故 及 无 进行检 测和定 和准确定位 。 位, 以满足泄漏和定位对模型的不同要求 , 管道 完好 的条 件下 . 在 建立 11 流量平衡法 . 然后 , 基于故 障灵敏模型 , 自相关分 用 该方法基 于管道流体流动的质量守恒关 系 . 根据管道进 出口的流 其无故 障模型 和故障灵敏模型 , 基于无故障模 型, 用适 当的算法进行定位 , 最后 量测量值 . 结合管道中原油的流量分析 , 确定 管道 中是否发生泄漏 。 该 析算法实现泄漏检测 ; 2 m、 0 方法简单 、 直观 , 但对于任何 一个扰动或管线本 身的动力变化 都是敏 进行漏量估计 。在长 10 管径 1mm的水管道上所做 的试验 表明 , .%的泄漏量 . 定位精度 为 2 %左 右 . 大泄 漏 感 的. 容易造成误检 。 为了提高检测精度和灵 敏度 . 人们改进 了基于时 该 方法能可靠地检测 出 02 点分析 的流量平衡法 . 改进后的动态流量平衡法 在检测 精度和灵敏度 量 的定位精度则更高 . ama 滤波器实 时模型法 7 上 比一般 的流量平衡法有所提高 但 它需要 建立 管线的动态模型 . 而 1 K l l 该方 法将 管道等分成 n .假定中间分段点 上的泄漏量分别 为 段 且这种方 法确定泄漏位置对 少量泄漏 的敏感性 差 .不能及 时发现泄 q、 . 。 … . q q ,然后 ,建立包 括上述 泄漏在 内的状 态空 间离 散模 型 , 用 漏。 K l a 滤波器来估计这些泄 漏量 . a l m 运用适 当的判别 准则 . 便可进 行泄 1 压力坡降检漏法( . 2 恒定流动检测法 、 压力梯度法 ) 在长 1 0 内径 1rm的水 2 m、 0 a 压力坡降检漏法是上世纪 8 0年代末 发展起 来的一种技术 .它 的 漏点 的检测 和定位 所 进行 的试验表明 . 能检测 出 1 %的泄漏量 . 定位精度 1 %。 原理是 : 正常输送时站间管道的压力坡 降呈斜 直线 . 当发生泄漏时 . 漏 管道上 , . 8 点前 的流量变大 , 坡降变陡 , 漏点后 , 流量变小 , 降变平 , 则 坡 沿线的压 1 统计学和模式识别方法 统计学和模式识别方法是 19 96年开 发的一 个用 统计学方 法检测 力坡降呈折线状 , 折点即为泄漏点 , 据此可算 出实 际泄漏位置 。 压力坡 该方法对进入计算 机的采样数据进行原重 守恒 的概率 计 降检漏法 以上下游压力梯度信号构 成时间序列模 型 . 时间序列模型 泄漏 的软件 , 该 除非发生泄漏 . 否则在输入 和输 出之间在考虑 了一定 的统计特性对泄漏量敏感 . K lak 用 ubc 信息测度准则对时间序列进行 算 和假设 检验 , l 质量应是平衡的 。 的检测是通过 一个 称为“ 偏差 序列 概 分析 , 便可进行泄漏检测 . 但线性压力梯度法 . 不适合 “ 三高” 原油 所 波动的情况下 . 的方法进行的 进行的试验表 明, 在长 3 m、 k 管径 3 5 m 的原油管道上进行 泄漏点检 率检验” 2m 测, 其精度为 07 .% 综上所述 , 泄漏检测与定位技术 已进入到 了软硬件结合 为主的新 时代 . 运用现代控制理论 和信号处理技术研究泄漏检测定位是 当前 的 1 压力波检漏法 ( - 3 瞬变 流动检漏法 、 负压波法 、 波敏法) 当管道上某 处突然泄漏 , 泄漏处将引起 瞬态 压突降 . 似于分 热点研究领域 . 论何种方法 . 在 类 无 面临的最大挑 战与研究 目标都是要 提 支管线上的阀门开启 , 会产生一个负压波 . 从漏点开始 , 该波 以一定速 高对微小的缓慢泄漏量检测 的灵敏度 以及对泄漏点定位的精度 度分别 向上 、 下游传播。管壁象一个波导管 , 压力波可 以传播相 当远 . 分别传到上 、 下游 . 上下游压力传 感器捕捉到特定 的瞬态压力 波形 就 可 以进行泄漏判 断 , 如果能够准 确确 定上 、 下游端 压力及接收 到信 号 的时间差 ,那么根据 负压波 的传播速度就可 以检测 出泄漏 点的位置 根据这~原理 。 利用相关分析法用相关分析法和小波变换法进行 泄漏 的检测和定位。在一 个长 7 . k 管径 7 0 m的输油管线进行试验 1 8m、 5 5m 表明 , 该方法能检测 出泄漏量在 O %以上时 的原油泄漏 . . 5 定位误 差小
浅谈输油管道泄漏检测技术研究与应用
因此 . 检 测系统的数据收集要保 管道运输技术在油 田石油 、天然气等 流体燃料输送 中 . 快捷 、 方 可能反应 的是管 道存 在的极大隐患 . 证误差小 、 精确度高 便. 相对其他运输方式有着极大 的优势 随着 我国工业 技术 的蓬勃发 ( 2 ) 管道泄漏检测系统要保证能识别管道 中原油正常 的瞬变流动 展, 所需石油 、 天然气等燃料量不断增加 . 传统 的运输 工具已经 满足不 了各大企业对原油的大量需求 . 输油管道的运用 对我国经济发 展也 占 情 况的同时检测管道内部系统所输出的数据是否正常 ( 3 ) 要保证仿真软件中的仿真效果。要保证仿真软件 中的仿真效 有着不可估量的地位 而输油管道检测技术运用 如今 已经进入了一个 管 比较成熟稳定 的发 展阶段 . 其 中. 瞬 变流 动检测法是近年来一种新 的 果就必须及时调整仿真工具里面 的实时模块 .对于输油管道来说 . 道 内部的粗糙 程度 . 所掩埋 的管道 土壤 的导热 程度 . 以及土壤本身 的 泄漏检测技术 , 在检测系统发展 中. 它具有检测性 非常准确 . 可靠性 高 温度都可 能会影响仿真软件的数据传输 一旦 没有控制好这些 因素 . 的特点 . 目前 . 瞬变流动检测法 已经在 欧美等国输油管道 中得 到了广 很容易引起仿真软件对实际管道运输情况的判断 . 从而达不到语气 的 泛 的应 用 。
输油管道中正常运输 . 降低 因为管道原 油泄露造成 的不必要经济损失 失而改变的。另外要注意警报系统 的设 置。当管线泄漏量达到管线正 的风 险 常输量 的 0 . 5 % 时, 系统能够提供声 、 光 等报警 . 但是 如果 管线泄漏超 过这个数据 . 警报 系统是 检测不出来不的 . 因此要严格监 控系统警报 1 . 输 油 管 道 泄 漏检 测 的研 究 现 状 此外 , 检测管道的长度范围也要控 制在数据之内 管道输送是我 国五大运输方式之一,由于管道生命周期不长 . 时 系统是否正常运 转。 两个管道检测点之间距离设置为 1 5 米左 右. 但 是由于瞬 间长 了容易 出现管道破裂 、 损坏、 腐化的现象 , 导致 管内原油的泄露 。 通 常情况下 .
石油管道泄漏检测技术研究及应用
石油管道泄漏检测技术研究及应用随着人们对能源的依赖程度不断增加,石油管道作为能源运输的重要途径,其安全问题也越来越受到重视。
其中,管道泄漏问题是最常见的安全隐患之一。
为了及时检测石油管道泄漏情况,避免事故的发生,相关领域的科研人员们不断探索各种新的检测技术和应用方案。
一、传统的石油管道泄漏检测技术传统的石油管道泄漏检测技术主要有两种:一种是通过巡检管道进行人工检测,另一种是采用机械检测手段。
然而,这两种方法都存在一定的问题。
人工巡检往往需要耗费大量的时间和人力,而且效率低下。
机械检测手段虽然比人工检测速度快,但是检测精度低,误差率高。
针对这些问题,更加高效、精准的自动检测技术成为了学术界和工业界共同关注的焦点。
二、基于物理学的泄漏检测技术基于物理学原理的泄漏检测技术是通过检测管道内外液体或气体的流动情况,快速判断其是否泄漏。
该技术以其可靠性和灵敏度高等优点被广泛应用。
1. 声波检测技术相比其它传统的泄漏检测技术,声波技术在泄漏检测领域具有独特的优势。
其原理是将传感器沿着管道表面移动,利用声波传感器所接受到的声波信号来判断管道是否泄漏。
该技术以其精度高、可靠性强等特点得到了广泛的应用。
2. 磁敏检测技术磁敏检测技术是一种通过检测磁场变化来快速检测管道泄漏的技术,其原理基于磁场和电导率的变化。
磁敏检测技术具有检测灵敏度高,误检率低,适用范围广等特点,被广泛应用于石油管道泄漏检测领域。
三、基于化学方法的泄漏检测技术基于化学方法的泄漏检测技术是采用化学材料,利用其与液体或气体发生化学反应产生变化来进行泄漏检测的技术。
这种方法具有响应速度快,检测灵敏度高,针对不同物质具有较高的选择性等特点。
化学传感器的使用在石油管道泄漏检测方面也发挥着越来越重要的作用。
四、泄漏检测技术的应用前景石油管道泄漏检测技术的不断发展,已经取得了一定的进展。
未来,随着新的科技的推广和应用,泄漏检测技术会更加智能化和精准化。
泄漏检测技术的使用不仅可以减少事故的发生,还可以减少资源的浪费和环境的污染。
管道输油泄漏检测技术研究与应用
管道输油泄漏检测技术研究与应用1.引言近年来,管道输油泄漏事件频频发生,给环境保护和经济发展带来极大挑战。
因此,管道输油泄漏检测技术的研究和应用变得至关重要。
本文将探讨当前管道输油泄漏检测技术的现状,分析其优缺点,并提出一些改进和未来发展方向。
2.现有技术2.1 声波技术声波技术是一种常用的管道输油泄漏检测方法。
利用声波传播速度的变化来判断是否存在泄漏。
这种方法依赖于对声波的反射和传播速度的测量,其优点是对泄漏距离可以实时监测,但缺点是受环境噪声的干扰较大,准确性有待提高。
2.2 热红外技术热红外技术是利用红外热像仪检测目标物体的热辐射,通过测量管道表面温度的变化判断是否存在泄漏。
该方法具有非接触式、远距离检测等优点,但受环境温度、风速等因素的影响较大,其检测距离也有限制。
2.3 化学传感器技术化学传感器技术是基于电化学、光学、电子、质谱等原理,通过检测气体成分的变化来判断是否存在泄漏。
这种方法具有响应速度快、准确性高的特点,但对于不同成分的泄漏可能需要不同的传感器,从而增加了系统的复杂性。
3.改进方向3.1 多传感器融合针对单一传感器存在的局限性,多传感器融合成为一种重要的改进方向。
通过将不同原理的传感器进行组合,可以提高泄漏检测的准确性和可靠性。
3.2 数据分析算法在传感器技术的基础上,合理的数据分析算法也是关键。
通过对传感器数据进行处理和分析,可以减少误报率,并提高对小型泄漏的检测能力。
3.3 智能监测系统通过引入人工智能和物联网技术,可以实现对管道输油泄漏的实时监测和预警。
智能监测系统可以对大量的传感器数据进行实时处理,并采取相应的措施,从而减少泄漏事故的发生。
4.未来展望在管道输油泄漏检测技术的未来发展中,有几个值得关注的方向。
首先,随着纳米技术的发展,纳米传感器有望在管道输油泄漏检测中发挥重要作用。
其次,随着无线通信技术的进步,将实现大规模管道网络的远程监测变得可行。
最后,利用机器学习和模式识别技术,可以实现对管道输油泄漏的自主判断和追踪。
输油管道泄漏监测技术及应用
输油管道泄漏监测技术及应用摘要:文章对国内外输油管道泄漏检测方法进行了分析,对油田输油管道防盗监测的方法进行了探讨。
针对油田输油管道防盗监测问题,指出了油田输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏检测报警及泄漏点的精确定位,并介绍了胜利油田输油管道泄漏监测系统的应用情况。
主题词:输油管道泄漏监测防盗泄漏是输油管道运行的主要故障。
特别是近年来,输油管道被打孔盗油以及腐蚀穿孔造成泄漏事故屡有发生,严重干扰了正常生产,造成巨大的经济损失,仅胜利油田每年经济损失就高达上千万元。
因此,输油管道泄漏监测系统的研究与应用成为油田亟待解决的问题。
先进的管道泄漏自动监测技术,可以及时发现泄漏,迅速采取措施,从而大大减少盗油案件发生,减少漏油损失,具有明显的经济效益和社会效益。
1 国内外输油管道泄漏监测技术的现状输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用,美国等发达国家立法要求管道必须采取有效的泄漏监测系统。
输油管道检漏方法主要有三类:生物方法、硬件方法和软件方法。
1.1 生物方法这是一种传统的泄漏检测方法,主要是用人或经过训练的动物(狗)沿管线行走查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等,这种方法直接准确,但实时性差,耗费大量的人力。
1.2 硬件方法主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等,直观检测器是利用温度传感器测定泄漏处的温度变化,如用沿管道铺设的多传感器电缆。
声学检测器是当泄漏发生时流体流出管道会发出声音,声波按照管道内流体的物理性质决定的速度传播,声音检测器检测出这种波而发现泄漏。
如美国休斯顿声学系统公司(ASI)根据此原理研制的声学检漏系统(wavealert),由多组传感器、译码器、无线发射器等组成,天线伸出地面和控制中心联系,这种方法受检测范围的限制必须沿管道安装很多声音传感器。
气体检测器则需使用便携式气体采样器沿管道行走,对泄漏的气体进行检测。
1.3 软件方法它采用由SCADA系统提供的流量、压力、温度等数据,通过流量或压力变化、质量或体积平衡、动力模型和压力点分析软件的方法检测泄漏。
长距离输油管道泄漏监测技术研究进展
长距离输油管道泄漏监测技术研究进展长距离输油管道泄漏监测技术研究进展由于全球对能源的需求不断增长,长距离输油管道已成为重要的能源运输方式之一。
然而,输油管道泄漏事故的发生仍然是一个持续存在且严重的问题。
泄漏不仅可能造成环境污染,还可能导致财产损失和人员伤亡。
因此,发展高效可靠的长距离输油管道泄漏监测技术对于保障能源运输安全至关重要。
本文将介绍当前长距离输油管道泄漏监测技术的研究进展,并展望未来的发展趋势。
一、基于传感器的监测技术基于传感器的监测技术是目前最常用的长距离输油管道泄漏监测方法。
主要包括压力传感器、振动传感器和温度传感器等。
这些传感器可以实时监测管道内的压力、振动和温度的变化,通过与设定的阈值相比较,可以及时发现管道泄漏的存在。
虽然这些传感器技术已经相对成熟,但仍然存在一些问题,如传感器的精度、长时间使用的可靠性以及传感器布局与安装的困难等。
为解决这些问题,目前的研究工作主要集中在改进传感器的灵敏度和精度,并研发更为可靠的传感器布局和安装方法。
二、基于流体动力学的监测技术基于流体动力学的监测技术是一种利用管道内流体流动特性来检测管道泄漏的方法。
通过对流体的速度、压力和流速等参数的监测与分析,可以判断是否存在管道泄漏。
这种方法的优点是无需传感器,成本相对较低。
但是,由于长距离输油管道的复杂性和多变的工况条件,基于流体动力学的监测技术仍然面临一些挑战,如对流动参数的准确测量和数据分析的复杂性等方面。
未来的研究工作可以通过优化数据处理算法和改进流场数值计算方法来提高监测的准确性和可靠性。
三、基于机器学习的监测技术近年来,随着机器学习技术的快速发展,其在长距离输油管道泄漏监测中的应用也逐渐受到关注。
机器学习可以通过对大量的监测数据进行训练和学习,从而实现对管道泄漏的智能识别和预测。
该方法的优势在于可以通过学习不断优化模型的准确性和鲁棒性。
然而,机器学习方法的应用仍然面临一些挑战,如需要大量的数据支持和算法模型的选择等。
管道泄漏实时监测系统的原理及其应用
!!!!!!!!!""""仪器仪表管道泄漏实时监测系统的原理及其应用伍!青#!李保国!靳春义!殷振兴(中国石化集团公司管道储运分公司潍坊输油处)伍!青!李保国等:管道泄漏实时监测系统的原理及其应用,油气储运,"##$,""(%)$%&’#,’’。
!!摘!要!介绍了一种新型原油长输管道泄漏实时监测系统,该系统基于负压波泄漏诊断分析方法,结合小波变换、模式识别、卫星定位系统(()*)等多种先进技术,可对管道进行泄漏实时监测,灵敏度高,报警、定位准确,实用效果显著。
!!主题词!输油管道!!泄漏监测!!小波分析!!漏点定位!!应用!!近年来,不法分子在输油管道上打孔盗油活动呈上升趋势,截止到"##"年+月,仅东(营)临(邑)线被盗油分子打孔就达+#余处,损失原油"’##,以上。
为了扼制打孔盗油案件的发生,减少原油损失,中国石化集团公司管道储运分公司潍坊输油处与天津大学精仪学院合作,研制了一套原油长输管道泄漏实时监测系统。
该系统自"##"年-月在东临输油管道上投用以来,已取得显著的实用效果,共计缴获盗油车辆-"辆,抓获不法分子.人,其经济效益和社会效益显著。
一、系统结构!!东临线全长-.-/$01,管径为2"311,输送进口原油。
设有东营、滨州、惠民、商河、临邑2座输油站。
东临输油管道泄漏实时监测系统的总体框图见图-。
图-!东临输油管道泄漏实时监测系统框图!#"+-#"-,山东省潍坊市北宫北街$号;电话:(#2$+)%-%"$-%。
·%$·油!气!储!运!!"##$年!!!该系统利用现有的管道微波系统建立了实时通信网络,将东营、滨州、惠民、商河、临邑各个子站的数据实时地传输到潍坊调度中心,中心计算机综合各站信息判断管道是否发生泄漏,并对漏点进行定位。
长输管道泄漏监测技术的应用探析
长输管道泄漏监测技术的应用探析随着现代工业的发展,各种长输管道已经广泛应用于石油、天然气、水利、化工等领域。
但是,随之而来的是管道泄漏问题,由于泄漏的存在,长输管道的环境和人员的安全都面临着严峻的挑战。
因此,开发出一套可靠的管道泄漏监测技术对保障长输管道的安全不可或缺。
长输管道泄漏监测技术的应用,需要满足以下几个基本要求。
首先,一定要有高灵敏度与准确性,可以快速地侦测出细小的泄漏。
其次,应该具有长时间的稳定性,能够持久地保持有效性。
此外,还要具备智能化管理功能,方便进行管道泄漏预防与维护。
目前,长输管道泄漏监测技术的应用主要有以下几种:压力测试法、超声波检测法、红外线探测法、电磁波探测法等。
这些方法各有千秋,在不同的情况下,选择适合的方法可以实现对管道泄漏的及时发现和处理。
压力测试法是一种比较传统的管道泄漏监测技术。
该方法通过对管道内部的压力进行实时监测,可以比较准确地判断管道是否发生泄漏。
但是,该技术有着较高的开销和实际应用难度。
超声波检测法是一种集成声学与检测技术的新型管道泄漏监测技术。
该技术通过使用超声波传感器,对管道周围的声波进行检测,可以精确地判断出管道是否存在泄漏。
与传统的压力测试法相比,这种技术可以更快速、更准确地发现管道泄漏问题。
红外线探测法可以通过检测管道周围的热量变化,来判断是否存在泄漏。
这种方法对于对管道周围环境温度及其他因素对管道泄漏的影响较敏感,容易产生一些偏差。
电磁波探测法主要是利用电磁学知识对管道进行监测,可以快速、高效地检测到管道任何部位存在的泄漏。
这种技术的优点在于监测的范围比较广泛,同时还可以便捷地获取管道的各种信息。
综合来看,不同的长输管道泄漏监测技术各有优缺点。
在具体应用时,需要全面地考虑管道的特点及泄漏的情况,选择结合实际情况的方法,来保障长输管道的安全和稳定运行。
长输管道泄漏监测技术的应用探析
长输管道泄漏监测技术的应用探析长输管道泄漏监测技术是指对油气管道系统中发生泄漏事件的监测和预警技术。
随着油气管道建设的不断推进,对泄漏监测技术的需求也逐渐增加。
本文将从技术原理、应用效果和未来发展方向三个方面对长输管道泄漏监测技术进行探析。
长输管道泄漏监测技术的核心是通过传感器对管道系统进行实时监测。
传感器可以分为多种类型,如振动传感器、压力传感器、温度传感器等。
这些传感器通过感知管道内部或外部的变化,并将变化的信号传输到监测系统中进行处理。
监测系统可以实时分析传感器采集的数据,并通过算法对异常信号进行识别和判断,最终确定是否发生泄漏事件。
长输管道泄漏监测技术的应用效果显著。
该技术可以实现对管道系统的全面监测,及时发现和定位泄漏事故,避免事故扩大和造成更大的环境损失。
该技术还可以提高泄漏事故的处理效率。
一旦发现泄漏事件,监测系统会通过预警信号通知相关人员,使得应急处置工作可以及时展开,减少了响应时间和处理成本。
这项技术还可以帮助管道运营单位实现管道的长期运维,及时发现并处理管道存在的问题,延长管道的使用寿命。
长输管道泄漏监测技术在未来的发展中,可以通过以下几个方面进行进一步完善和提高。
可以加强监测系统的自动化程度,实现对传感器数据的实时处理和分析,降低误报率,并能够自动提供分析结果和决策建议。
可以改进传感器的灵敏度和响应速度,提高对微小泄漏事件的检测能力。
可以研发新型传感器,提高其适应不同环境条件的能力。
可以借助人工智能和大数据技术,对大规模数据进行分析和挖掘,提高识别准确性和预警能力。
还可以借鉴其他行业的监测技术和管理经验,进一步完善管道监测系统的设计和运营管理。
长输管道泄漏监测技术是一项重要的技术,具有广阔的应用前景和发展空间。
通过不断改进和完善技术手段,可以提高泄漏事件的预警和响应能力,保障长输管道系统的安全稳定运行。
智能化输油管道泄漏监测技术研究
智能化输油管道泄漏监测技术研究随着能源需求不断增加,输油管道的重要性和使用频率也日益增加。
然而,由于各种原因,输油管道泄漏的风险也在不断上升。
输油管道泄漏不仅会造成环境污染和经济损失,还会对人类健康带来潜在的危害。
因此,开发智能化输油管道泄漏监测技术,既符合能源发展需要,又可提高安全水平。
输油管道泄漏监测技术主要是通过对输油管道的监测和预警来实现管道泄漏事件的及早发现和处理。
其实现的关键在于利用智能化技术进行实时监测和数据分析。
这里主要介绍三类技术:1.无人机技术无人机技术可用于输油管道的飞行检查。
无人机可以快速地飞越输油管道,实时拍摄管道表面,并利用图像识别技术对管道表面的异常进行标记和记录。
这种技术可以大大减少人工检查的时间和成本,同时也可以提高检查的精度和准确性。
2.冷却水技术冷却水技术是一种针对高温输油管道泄漏的监测与预警技术。
该技术的原理是利用现代传感器监测管道表面的温度,并生成相应的温度图像。
当传感器监测到管道表面温度升高,表明管道可能存在泄漏的情况。
此时,系统会自动报警并启动冷却水喷雾系统,以有效降低温度,避免火灾或者其他危害的发生。
3.智能处理技术智能处理技术是一种针对输油管道泄漏数据的智能化处理技术。
该技术使用大数据分析和人工智能算法,对多种输油管道泄漏数据进行处理,包括管道温度、流量等数据。
这些数据被分析后,可以实现预测泄漏,提供管道损坏的概率评估,从而可以及早采取措施进行管道的维修和替换。
总之,智能化输油管道泄漏监测技术具有重要的应用价值。
该技术可以增强管道的安全性和可靠性,为人们的生产和生活提供更有效的能源保障,也有利于环保和可持续发展。
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是连接石油储存地点和油气消费地点的重要管道系统,起到了保障国民经济发展和社会稳定的重要作用。
然而,由于管道运营时间长,受到地震、腐蚀等自然因素及人为破坏等因素的影响,管道泄漏事故频繁发生,给环境和人民生命财产安全带来了极大威胁。
为了提高油气长输送管道运营安全水平和减少泄漏事故发生率,建立起详细的泄漏检测与预警机制十分必要。
一、油气长输送管道泄漏检测技术(一)传统方法1.巡检法巡检法是一种最为常见的管道泄漏检测方式。
这种方法通过在管道沿线安排工作人员,定期巡视、摸排管道情况,及时发现异常情况并及时处理。
但该方法存在以下不足:①周期长、工作量大,检查不全面,容易漏检②准确率有限,仅能发现已经泄漏的管道,无法发现仅有渗漏等潜在泄漏信息③材料浪费,劳动力成本大2.卫星遥感法卫星遥感法是通过遥感卫星对管道沿线进行信号监测,根据波特角模型和叠加技术来推导管道沿线地形及地下管道,检测管道的异常情况。
但该方法有以下不足:①遥感数据分辨率不高,无法对管道损伤做出精细判断②不适用于复杂地形环境(二)新型方法1.红外热成像法红外热成像法通过检测管道表面的温度变化来检测管道泄露,具有检测快速、准确性高的特点,但仅适用于小型管道。
2.机器人技术机器人技术通过对管道内部进行无人中的检查,定位可能存在泄漏的位置,并将获取到的信息传输至处理中心。
该方法不但可以准确找到泄景点位置,也避免了人工排查的劳动力浪费和人身安全风险。
二、油气长输送管道泄漏预警机制设计油气长输送管道泄漏预警机制由泄漏信息采集、传输、处理、预警四部分构成。
(一)泄露信息采集采用机器人技术、红外热成像技术、超声波检测技术等多种技术手段进行联合监测,及时发现管道泄露或泄漏预兆,将信息传输的中央控制平台。
该平台可以分别设置数字传感器与模拟传感器,对其进行瞬时、平均、最大值、最小值、实时值、趋势值等多维度数据采集,可以防止干扰和误报等问题。
长输管道泄漏监测技术的应用探析
长输管道泄漏监测技术的应用探析长输管道是连接各个城市、地区以及生产基地与消费市场之间的重要交通通道,对于保障国家能源安全和经济发展具有重要意义。
长输管道泄漏问题一直是困扰管道运营和管理的重大难题,一旦发生泄漏,不仅会造成环境污染和资源浪费,更会引发安全事故,对社会和经济造成严重影响。
长输管道泄漏监测技术的研发和应用显得尤为重要。
长输管道泄漏监测技术是指利用各种传感器和监测设备对管道进行实时、全面的监测,发现并准确定位泄漏点,以及及时报警和处置泄漏事件的技术手段。
近年来,随着科学技术的不断进步和应用,长输管道泄漏监测技术也取得了长足的发展。
国内外学者和企业积极探索研究各种泄漏监测技术,并已在实际工程中得到了广泛应用。
下面通过对长输管道泄漏监测技术的主要应用进行探析,以期更好地推动长输管道泄漏监测技术的研究和发展。
一、压力泄漏监测技术压力泄漏监测技术是最常见、应用最为广泛的泄漏监测技术之一。
它是通过管道运行时的压力变化来监测管道是否出现泄漏。
当管道发生泄漏时,管道内的压力会发生变化,通过对压力变化的监测和分析可以判断管道是否发生泄漏,并且可以大致确定泄漏的位置。
这种技术具有响应速度快、效果明显等优点,已经在国内外众多长输管道工程中得到了广泛的应用。
红外线泄漏监测技术是利用红外线摄像机对管道周围的红外线辐射进行监测和分析,来判断管道是否发生泄漏的技术手段。
当管道发生泄漏时,由于泄漏液体的温度和管道周围环境的温度存在差异,会产生特定的红外线辐射,通过对这些红外线辐射的监测和分析可以判断管道是否发生泄漏,以及准确确定泄漏点的位置。
这种技术具有对环境影响小、准确性高等优点,因此也得到了广泛应用。
长输管道泄漏监测技术在保障管道安全、防范泄漏事故、提升管道运行效率等方面具有重要意义,应加强技术研发和应用推广。
虽然目前泄漏监测技术已经取得了一定的进展,但在实际应用中仍然面临一些挑战和问题,如监测精度、数据处理算法、设备维护等方面的不足。
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输油管道泄漏监测技术及应用摘要:文章对国内外输油管道泄漏检测方法进行了分析,对油田输油管道防盗监测的方法进行了探讨。
针对油田输油管道防盗监测问题,指出了油田输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏检测报警及泄漏点的精确定位,并介绍了胜利油田输油管道泄漏监测系统的应用情况。
主题词:输油管道泄漏监测防盗泄漏是输油管道运行的主要故障。
特别是近年来,输油管道被打孔盗油以及腐蚀穿孔造成泄漏事故屡有发生,严重干扰了正常生产,造成巨大的经济损失,仅胜利油田每年经济损失就高达上千万元。
因此,输油管道泄漏监测系统的研究与应用成为油田亟待解决的问题。
先进的管道泄漏自动监测技术,可以及时发现泄漏,迅速采取措施,从而大大减少盗油案件发生,减少漏油损失,具有明显的经济效益和社会效益。
1 国内外输油管道泄漏监测技术的现状输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用,美国等发达国家立法要求管道必须采取有效的泄漏监测系统。
输油管道检漏方法主要有三类:生物方法、硬件方法和软件方法。
1.1 生物方法这是一种传统的泄漏检测方法,主要是用人或经过训练的动物(狗)沿管线行走查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等,这种方法直接准确,但实时性差,耗费大量的人力。
1.2 硬件方法主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等,直观检测器是利用温度传感器测定泄漏处的温度变化,如用沿管道铺设的多传感器电缆。
声学检测器是当泄漏发生时流体流出管道会发出声音,声波按照管道内流体的物理性质决定的速度传播,声音检测器检测出这种波而发现泄漏。
如美国休斯顿声学系统公司(ASI)根据此原理研制的声学检漏系统(wavealert),由多组传感器、译码器、无线发射器等组成,天线伸出地面和控制中心联系,这种方法受检测范围的限制必须沿管道安装很多声音传感器。
气体检测器则需使用便携式气体采样器沿管道行走,对泄漏的气体进行检测。
1.3 软件方法它采用由SCADA系统提供的流量、压力、温度等数据,通过流量或压力变化、质量或体积平衡、动力模型和压力点分析软件的方法检测泄漏。
国外公司非常重视输油管道的安全运行,管道泄漏监测技术比较成熟,并得到了广泛的应用。
壳牌公司经过长期的研究开发生产出了一种商标名称为ATMOS Pine的新型管道泄漏检测系统,ATMOS Pine是基于统计分析原理而设计出来的,利用优化序列分析法(序列概率比试验法)测定管道进出口流量和压力总体行为变化以检测泄漏,同时兼有先进的图形识别功能。
该系统能够检测出1.6kg/s的泄漏而不发生误报警。
目前国内油田长距离输油管道大都没有安装泄漏自动检测系统,主要靠人工沿管线巡视,管线运行数据靠人工读取,这种情况对管道的安全运行十分不利。
我国长距离输油管道泄漏监测技术的研究从九十年代开始已有相关报道,但只是近两年才真正取得突破,在生产中发挥作用。
清华大学自动化系、天津大学精密仪器学院、北京大学、石油大学等都在这一方面做过研究。
如:中洛线(中原—洛阳)濮阳首站到滑县段安装了天津大学研制的管道运行状态及泄漏监测系统(压力波法),东北管道局1993年应用清华大学研制的检漏系统(以负压波法为主,结合压力梯度法)进行了现场试验。
2 管道泄漏监测技术的研究通过对国内外各种管道泄漏检测技术的分析对比,结合油田输油管道防盗监测的特殊要求,胜利油田油气集输公司等单位组织开展了广泛深入的调查研究。
防盗监测系统的技术关键解决两方面的问题:一是管道泄漏检测的报警,二是泄漏点的精确定位。
针对这两项关键技术胜利油田采用的技术思路是:以压力波(负压波)检测法为主,和流量检测法相结合。
2.1 系统硬件构成①计算机系统:在管道的上下游两端各安装了一套工业控制计算机,用于数据采集及软件处理。
②一次仪表: 压力变送器温度变送器流量传感器③数据传输系统:两套扩频微波设备,用于实时数据传输。
孤岛首站管道泄漏监测系统结构图2.2 检漏方法2.2.1负压波法当长输管道发生泄漏时,泄漏处由于管道内外的压差,使泄漏处的压力突降,泄漏处周围的液体由于压差的存在向泄漏处补充,在管道内产生负压波动,这样过程从泄漏点向上、下游传播,并以指数律衰减,逐渐归于平静,这种压降波动和正常压力波动大不一样,具有几乎垂直的前缘。
管道两端的压力传感器接收管道的瞬变压力信息,而判断泄漏的发生,通过测量泄漏时产生的瞬时压力波到达上游、下游两端的时间差和管道内的压力波的传播速度计算出泄漏点的位置。
为了克服噪声干扰,可采用小波变换或相关分析、基于随机变量之间差异程度的kullback 信息测度检测等方法对压力信号进行处理。
前苏联从20世纪70年代开始研究和使用自动检漏技术,负压波检漏系统的普及,使输油管线泄漏事故减少88%。
负压波的传播规律跟管道内的声音、水击波相同,其速度取决于管壁的弹性和液体的压缩性。
国内曾经实测过大庆原油管道在平均油温44℃、密度845kg/m 3时的水击波传播速度为1029m/s 。
对于一般原油钢质管道,负压波的速度约为1000~1200m/s ,频率范围0.2~20kHz 。
负压波法对于突发性泄漏比较敏感,能够在3min 内检测到,适合于监视犯罪分子在管道上打孔盗油,但是对于缓慢增大的腐蚀渗漏不敏感。
负压波法具有较快的响应速度和较高的定位精度。
其定位公式为:p 1 p 2上下游分别设置压力测点p 1、p 2,当管线在X 处发生泄漏时,泄⎰+-∞→-=ΦTTT dtt pt p T)()(21lim)(41ττ漏产生的负压波即以一定的速度α向两边传播,在t 和t+τ0时刻被传感器p 1、p 2检测到,对压力信号进行相关处理,式中α为波速,L 为p 1、p 2之间的距离未发生泄漏时,相关系数Φ(τ)维持在某一值附近;当泄漏发生时,Φ(τ)将发生变化,而且当τ=τ0时,Φ(τ)将达到最大值。
理论上:解出定位公式如下:式中:X 泄漏点距首端测压点的距离 mL 管道全长ma 压力波在管道介质中的传播速度 m/s 0τ 上、下游压力传感器接收压力波的时间差 s由以上公式可知要实现准确的定位,必须精确的计算压力波在管道介质中的传播速度a 和上、下游压力传感器接收压力波的时间差0τ① 压力波在管道介质中传播速度的确定压力波在管道内传播的速度决定于液体的弹性、液体的密度和管材的弹性:1)]/)(/[(1/C e D E K K +=ρα式中 α——管内压力波的传播速度,m/s ;),(αατL L -∈ατLX -=20)(210ατ+=L XK——液体的体积弹性系数,Pa;ρ——液体的密度,kg/m3;E——管材的弹性,Pa;D——管道的直径,m;e——管壁厚度,m;——与管道约束条件有关的修正系数;C1式中弹性系数K和密度ρ随原油的温度变化而变化,因此,必须考虑温度对负压波波速的影响,对负压波波速进行温度修正。
在理论计算的基础上,结合现场反复试验,可以比较准确的确定负压波的波速。
τ的确定②压力波时间差τ,必须捕捉到两端压力波下降的拐点,要确定压力波时间差采用有效的信号处理方法是必须的,如:Kullback信息测度法、相关分析法和小波变换法。
③模式识别技术的应用正常的泵、阀、倒罐作业等各种操作也会产生负压波。
为了排除这些负压波干扰,在系统中采用了先进的模式识别技术,依据泄漏波与生产作业产生的负压波波形等特征的差别,经过现场反复模拟试验, 提高了系统报警准确率,减少了系统误报警。
2.2.2流量检测管道在正常运行状态下,管道输入和输出流量应该相等,泄漏发生时必然产生流量差,上游泵站的流量增大,下游泵站的流量减少。
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。
德国的阿尔卑斯管道公司(TAL)原油管道上安装使用了该系统,将超声波流量计,夹合在管道外进行测量,然后根据管道温度、压力变化,计算出管道内总量,一旦出现不平衡,就说明出现泄漏。
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 应用效果与推广情况经过胜利油田组织的专家验收和现场试验,系统达到的主要技术指标:①最小泄漏量监测灵敏度:单位时间总输量的0.7%;②报警点定位误差:≦被测管长的2%;③报警反应时间:≦200秒。
胜利油田输油管道泄漏监测报警系统整体水平在国内居于领先地位,应用效果和推广规模都是较好的,目前胜利油田油气集输公司输油管道上已经推广应用检漏系统,取得了明显的效益,多次抓获盗油破坏分子,有力地打击了盗油犯罪,为油田每年减少经济损失1000多万元,为管道的安全运行提供了保证。
4结论4.1 采用负压波与流量相结合的方法监测输油管道的泄漏是有效的、可靠的;4.2 依靠油田局域网进行实时数据传输能够提高泄漏监测系统的反应速度,能够实现全自动的泄漏监测报警与定位;4.3 在油田输油管道安装管道泄漏监测系统能够确保管道安全运行,明显减少管道盗油事故的发生,具有明显的社会效益和经济效益。
参考文献1、《管线状态监测与泄漏诊断》化工自动化与仪表王桂增等2、《原油管道泄漏检测与定位》仪器仪表学报靳世久等3、Designing a cost-effective and reliable pipeline leak-detection system Dr JunZhang Pipes & Pipelines International January-February 19974、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。