长输油气管道泄漏检测方法
《2024年油气输送管道检测方法及安全评价》范文
《油气输送管道检测方法及安全评价》篇一一、引言随着油气工业的不断发展，油气输送管道的安全问题显得尤为重要。
油气输送管道作为能源运输的重要通道，其安全性和稳定性直接关系到国家经济命脉和人民生命财产安全。
因此，对油气输送管道进行定期检测和安全评价，是保障管道安全运行的重要措施。
本文将介绍油气输送管道的检测方法及安全评价，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、油气输送管道检测方法（一）常规检测方法1. 视觉检测：通过人工巡检、无人机航测等方式，对管道外观进行检查，包括管道颜色、腐蚀情况、泄漏等。
2. 漏磁检测：利用磁场原理检测管道表面裂纹、凹陷等缺陷。
3. 超声波检测：利用超声波对管道内部进行检测，判断管道内部是否存在腐蚀、结垢等现象。
（二）特殊检测方法1. 智能检测：通过安装传感器等设备，实时监测管道的变形、应力、温度等参数，实现管道的智能监测。
2. 无损检测：采用射线、超声波等无损检测技术，对管道进行全面检测，以发现潜在的安全隐患。
3. 地质雷达检测：利用地质雷达技术对地下管道进行探测，了解管道周围地质环境的变化情况。
三、安全评价（一）定性评价定性评价主要是根据检测结果，对管道的安全状况进行评估。
通过对比管道设计参数、运行参数以及实际检测结果，判断管道是否存在安全隐患。
定性评价的结果通常以文字描述或图表形式呈现。
（二）定量评价定量评价是利用数学模型、软件算法等手段，对管道的安全状况进行量化评估。
通过建立管道的数学模型，分析管道在不同工况下的应力、变形等情况，从而判断管道的安全性能。
定量评价的结果通常以数值形式呈现，为制定针对性的安全措施提供依据。
四、安全措施与建议针对油气输送管道的检测和安全评价结果，提出以下安全措施与建议：1. 定期进行管道检测和安全评价，及时发现并处理潜在的安全隐患。
2. 加强管道巡检力度，提高人工巡检和智能巡检的结合程度，确保及时发现并处理问题。
3. 对老旧、腐蚀严重的管道进行更换或修复，提高管道的整体安全性。
浅析天然气长输管线泄漏检测的方法
目前泄漏检测的常见技术长输管道泄漏检测的常用方法有负压波检测、声波检测、地面间接检测以及光纤传感器检测等。
负压波检测在管道突然发生泄漏时，由于泄漏部位会产生向上下游传播的减压波，称之为负压波。
如果在管道两端设置压力传感器检测到负压波，就可以判断泄漏，并通过计算管道两端压力传感器接收到负压波的时间差，就可以对泄漏点进行定位。
声波检测当管道发生泄漏时，在泄漏点处会产生噪声。
通过管道两端设置好的声波传感器可以接受到这种声波，从而检测泄漏，并通过管道两端声波传感器接受信号的时间差来定位泄漏点的位置。
地面间接检测地面间接检测主要有热红外成像、探地雷达等几种方法。
光纤传感器检测光纤传感器检测管道泄漏的方法是根据管道中输送的热物质泄漏会引起周围环境温度的变化，利用分布式光纤温度传感器连续测量沿管道的温度分布，当沿管道的温度变化超过一定的范围，就可以判断发生了泄漏。
管道泄漏检测方法的对比负压波检测当管道发生泄漏时，泄漏处由于管道内介质外泄造成管道压力突然下降，在流体中产生一个瞬间负压波，负压波沿管道上下游传播，由于管道的波导作用，负压波可以传播数10km，根据负压波到达上下游测量点的时间差以及负压波在管道中的传播速度，可以计算泄漏位置，由于负压波有效距离长、安装简单以及成本较低，目前在过国内应用较为广泛。
但负压波检测也有其自身缺陷：对泄漏量要求很大，负压波能迅速检测出泄漏量河大的泄漏，对小泄漏量的检测没有效果。
此外负压波检测无法应用在天然气管道上，原因是天然气管道上，如果发生泄漏，泄漏处的压缩气体迅速扩张，不产生可以检测到的负压波，因此无法检测天然气管线的泄漏。
声波检测当管道发生泄漏时，在泄漏点处会产生噪声，噪声沿管道向两端传播，通过在管道两端设置好的传感器可以接受这种声波，从而探测泄漏，同时根据传感器接受到声波的时间差可对泄漏点进行定位。
管道声波泄漏监测系统具有快速高效、反应灵敏、定位精确、误报率极低、操作简便以及安装便利等显著特点，相比负压波技术，声波技术成熟且先进，比如在气体管道、海底管道、多相流管道上负压波法不能解决问题或者效果很差，但声波技术可以轻松解决任何介质的压力管道；即使是面对液体（原油成品油）管道，声波的指标也明显领先，定位精度约为100m内，误报率约为负压波的1/10。
油气管道泄漏检测和漏损估计技术
油气管道泄漏检测和漏损估计技术近年来，全球对于环境保护的重视程度越来越高，各大行业也纷纷加入其中。
在石油化工行业中，油气管道泄漏及漏损问题备受关注，因为它涉及了生态环境、能源安全等多个方面。
如何检测油气管道泄漏问题并进行漏损估计，成为该行业不可避免的挑战。
一、泄漏检测技术检测油气管道泄漏的技术有很多种。
其中，常见的有以下几种：1.噪音探测技术：该技术是依靠高灵敏度传感器检测管道的噪声信号，分析声音来判断漏损情况。
但是这种技术无法迅速检测到细微漏损，且对管道距离的要求较高。
2.气体检测技术：该技术是往管道里注入特定气体，利用探测器检测管道周围空气中的气体成分来判断是否漏气。
但是该技术只能用于检测有毒、易燃气体泄漏，对于非毒性气体、水等漏损无法检测。
3.红外检测技术：该技术是利用红外探头检测管道温度的变化，来判断管道是否泄漏。
但是，该技术对于管道直径较小的情况准确度不高。
综上所述，各种技术都有其独特的优缺点，通常需要根据具体情况选择合适的检测方法。
二、漏损估计技术漏损估计技术是指根据泄漏量、漏损程度等多方面因素，对管道漏损情况进行估计。
其应用范围广泛，包括入场检测、平时检查及应急响应等。
常见的漏损估计技术有以下几种：1.漏损模型法：就是根据泄漏源、泄漏点等多个方面的因素建立数学模型，从而预测管道漏损量的大小以及泄漏路径等信息。
2.质量平衡法：该方法是基于质量守恒定律和质量流量平衡原理，通过检测管道进出口质量变化，来判断漏损量及泄漏路径的位置。
3.计算机模拟法：该方法是利用计算机模拟算法，根据输油管道的各种技术参数和输油情况，计算出管道内或周围的各个点的压力、温度、流量等数据，进而预测漏损路径和漏损量。
综上所述，进行漏损估计需要依据具体的情况选择合适的方法，在实际应用中还需要慎重考虑漏损估计的准确性及影响因素。
三、问题及解决方案实际应用中，油气管道泄漏检测及漏损估计技术还存在诸多问题，需要进一步研究和改进。
浅谈长输油气管道泄漏检测技术
能发现气体泄漏 ， 而且能提供信息估算泄漏量。这种技术虽然 无 泄漏情形下， 管道 中流动介质遵 从质量／ 体积守恒关系 ， 是地面成像系统 ， 但检测来 自地下的天然气泄漏也是可行的。 管道流 出质量等于流入质量 。因此 ， 在 稳定流动 情况 下， 一段 ２ ． ５探 地 雷 达 时间内流出管道 的介质质量应等于流入的质量． 考虑到管道本 探地雷达（ Ｇ Ｐ Ｒ ） 将脉冲发射到地下介质中， 通过接收反射信 身的弹性 、 流体性质 以及流速、 温度和压力变化等 因素造成 的 号探测地下 目标 。由于电磁波在介质中的传播与通过介质的电 管道充填体积的改变 ，在一定时间 内流 出和流入管道 的介质 性质及几何形态有关，故通过时域波形的处理和分析可探知地 质量之 间的差值应该保持在一定的范围 内。当流出和 流入管 下物体。当管道 内的原油发生泄漏时，管道周围介质的电性质 道 的质量之间的差值超出这一范围时 ，可 以判断管道 发生了 会发生变化， 从而反射信号的时域波形也会发生变化， 根据波形 泄漏． 质量平衡法可靠性很高， 可 以检测小流量泄漏 ． 但 是受 多 的变化就可以检测到管道是否发生了泄漏。应用探地雷达探测 种 因素影响， 管道首末端的流量变化有 一个过渡过程 ， 因此该 时， 物体必须有一定的体积， 因此这种方法不适用于较细的管道。 方法及时性差， 尤其管道状态 经常发生变化 时， 质量平衡法不 而且用探地雷达探测泄漏时 ， 与管道周围的地质特性有关， 地质 能有效工作 。此外， 质量平衡法不 能定位泄漏是其缺点 。 特性的突变对 图象有很大的影响， 这也是应用中的一个难点。
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。
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。
简述石油天然气长输管道的泄漏原因及检测方法
简述石油天然气长输管道的泄漏原因及检测方法摘要：随着近年来我国油气行业的稳定发展，管道运输也成为了石油天然气的主要运输方式，油气管道建设规模是当前国家经济发展的重要标志。
基于油气输送管道建设长度的增加，运行使用年限的不断延长，管道泄漏的发生概率也将逐渐提升，因此作为一项关系到群众生产生活的重要工作，管道安全性问题也是当前社会广泛关注的重点问题。
为进一步减少和控制管道泄漏风险，我们更应该加强对针对性技术的研究，在发现问题的同时有效解决问题。
关键词：石油天然气；长输管道；泄露原因；检测方法在群众生活水平全面提升背景下，人们对石油天然气的需求量也在不断增加，衍生了各种石油天然气长输管道工程。
在管道运行环节中，经常会出现各种泄露事故和问题，这不仅会对生产建设带来显著影响，同时还会严重威胁群众生活的安全性。
因此在石油天然气长输管道运行中，更需要及时将泄漏点进行检测，从而及时发现并解决问题。
针对这种情况，本文就将对石油天然气长输管道的泄露原因作为研究基础，进一步进行对检测方法的探究，希望对这一行业的长远运行和发展提供更有效的帮助和指导作用。
1石油天然气管道泄漏的主要原因1.1管道质量问题管道材料、施工质量和焊接技术是对管道质量产生影响的关键性因素，也是造成管道破损泄漏的主要因素。
目前管道质量出现不合格的问题主要集中在两个方面：管道材料不合格，一些施工企业并没有对管道质量问题引起关注，甚至在施工过程中使用质量不佳的材料，这些质量欠佳的材料混入工程中必然会对工程质量整体提升产生负面影响。
此外，一些施工单位自身管理机制存在不严谨的情况，一线施工人员专业技术水平无法满足实际工作标准，致使管道焊接质量低下，甚至存在暴力施工问题，这必然会对油气管道工程运行和发展带来严重的安全隐患。
1.2管道腐蚀石油天然气长输管道泄漏的主要原因之一是管道腐蚀，这一因素占据着管道事故的一半左右。
对管道腐蚀造成影响的原因分为两个，首先石油天然气长输管道输送的介质品种不能满足基本施工要求，其中杂质成分较多，在运行环节中受到氧化作用的影响，必然会对管道内部产生腐蚀。
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。
油气管道泄漏检测方法研究
油气管道泄漏检测方法研究随着能源需求的不断增长，世界各国对于油气能源的探索和开发越来越重视，石油和天然气管道已成为世界各国最主要的能源输送方式之一。
然而，油气管道泄漏事件时有发生，给环境和人类带来极大的威胁和危害，因此，油气管道泄漏检测方法研究日益受到重视。
一、常见的油气管道泄漏检测方法1. 声波检测法声波检测法是利用检测仪器测量油气管道内的声波振动情况，通过音频信号分析出疑似泄漏点，进而进行确认和修复。
该方法具有非侵入性、高效性、定位精度高等优点，适用于长距离和大口径管道的泄漏检测。
2. 热成像检测法热成像检测法是利用热成像相机或热像仪等设备对管道表面进行扫描，通过检测管道表面的温度变化，分析出疑似泄漏位置。
该方法具有高灵敏度、非侵入性、无需直接接触管道等优点，适用于在表面上的小型泄漏检测。
3. 化学检测法化学检测法是利用气体检测仪或其他化学检测设备对泄漏处周围空气进行采样和分析，通过检测出泄漏气体种类和浓度，分析出泄漏位置。
该方法具有高灵敏度、准确度高等优点，适用于天然气等易燃易爆气体泄漏监测。
二、油气管道泄漏检测方法的研究进展1. 基于机器视觉技术的泄漏检测当前，基于机器视觉技术的泄漏检测方法是油气管道泄漏检测领域的研究热点。
该方法通过安装高清晰度摄像机等设备对管道进行拍摄，利用图像分析技术对管道表面进行分析，能够有效地检测出管道表面的微小裂缝和渗漏处。
2. 基于机器学习技术的泄漏检测机器学习是一种基于人工智能的方法，能够通过对大量数据的学习和分析，将数据中的规律和模式提取出来，并对新数据进行判断和分类。
近年来，研究人员开始将机器学习应用于油气管道泄漏检测领域。
机器学习较传统方法的优势在于能够对泄漏点进行分类，从而更加快速准确地定位泄漏点。
三、总结油气管道泄漏是一种十分危险的事件，为保障能源安全和环境保护，需要采用有效的泄漏检测方法。
当前，主要的油气管道泄漏检测方法有声波检测法、热成像检测法和化学检测法。
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。
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题长输油气管道是能源运输的重要通道，也是国家经济运行的重要组成部分。
长输油气管道由于运行环境复杂、管道老化等原因，一旦发生泄漏就会对环境安全和人民生命财产造成重大危害。
对长输油气管道的泄漏检测和定位技术的研究变得尤为重要。
长输油气管道泄漏检测的原理主要有两种，一种是基于泄漏物质传播过程的监测技术，另一种是基于管道运行参数异常的监测技术。
在实际应用中，一般采用这两种技术相结合的方式进行泄漏检测。
泄漏物质传播过程的监测技术是通过对管道周围环境空气、土壤、地下水等介质中泄漏物质的浓度和分布进行监测，从而判断管道是否发生泄漏，并且可以确定泄漏位置。
而基于管道运行参数异常的监测技术则是通过对管道流体的流量、压力、温度等参数进行实时监测，并与正常运行状态相比较，一旦发现异常即可判断是否有泄漏。
在泄漏检测技术中，传感器是关键的设备，能够对泄漏物质进行敏感检测，并将检测到的信号传输给监测系统进行处理和分析。
常用的传感器有红外气体传感器、紫外光谱传感器、振动传感器等，它们能够对不同种类的泄漏物质进行高效、准确的监测。
还可以通过无人机、卫星遥感等技术进行泄漏监测，这些高新技术对于大范围、复杂地形的管道监测起到了积极的作用。
一旦发生泄漏，尽快准确地定位泄漏点对于及时采取应急措施至关重要。
目前，泄漏点定位技术主要包括声音定位法、红外热像图像法、气味探测法等。
声音定位法通过监测泄漏时产生的声波来确定泄漏位置，但受环境噪音干扰较大；红外热像图像法则是通过红外热像仪拍摄管道周围的热像图，并通过分析温度异常区域来确定泄漏位置；气味探测法则是利用人工添加的气味剂或者管道本身泄漏出的气味来进行定位，但受气味的传播距离限制。
这些技术各有优劣，需要根据具体的情况进行选择和结合使用。
除了定位技术之外，管道泄漏还需要对泄漏点进行修复，这就需要精准的定位技术来指导施工。
目前，自动化技术在管道泄漏定位与修复中得到了广泛的应用，通过激光测距仪、GPS导航、无人机等设备能够辅助施工人员准确地找到泄漏点，并进行精细的修复工作。
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题长输油气管道是国家能源运输的重要通道，但是随着管道年龄的增长和外部环境的影响，管道泄漏问题成为制约管道安全运行的重要因素之一。
对长输油气管道的泄漏检测和定位问题进行研究，对于保障管道运行安全具有重要的意义。
一、长输油气管道泄漏检测的方法1. 常规检测方法常规的泄漏检测方法主要包括巡检、静压试验和压力监测。
巡检是通过人工巡视管道，发现泄漏迹象。
虽然这种方法可以有效发现泄漏，但是工作效率低下，费用高昂。
静压试验是将管道内部充入一定压力的油气，然后关闭管道，观察一定时间内压力变化情况。
然而这种试验需要停产，且只能发现泄漏而无法定位泄漏点。
压力监测是在管道上设置压力传感器，通过实时监测管道压力变化情况来判断是否有泄漏。
但是这种方法不能精确定位泄漏点。
2. 新技术检测方法随着科技的发展，一些新技术也被应用于长输油气管道的泄漏检测中。
其中包括红外线检测技术、超声波检测技术、气体检测技术等。
红外线检测技术是利用光纤传感器和红外热像仪来监测管道表面的温度变化，从而发现泄漏点。
超声波检测技术则是通过超声波传感器来检测管道内部的异常声音，从而定位泄漏点。
气体检测技术是通过管道内部喷射气体，然后利用气体传感器监测管道外部是否泄露气体来判断泄漏点。
这些新技术方法在一定程度上提高了泄漏检测的精确度和效率。
二、长输油气管道泄漏定位的问题1. 泄漏点定位的困难长输油气管道的泄漏点往往位于地下，而且管道长度较长，因此一旦发生泄漏很难立即发现和定位。
而且管道周围的环境复杂多变，包括土壤状况、地形地貌、植被覆盖等因素，使得泄漏点定位变得十分困难。
管道运行时的高压油气使得泄漏点的油气流速很快，也增加了泄漏点的定位难度。
2. 定位技术的发展针对长输油气管道泄漏定位的困难，一些新的定位技术也逐渐应用于管道运行中。
地面遥感技术是通过卫星遥感和无人机技术，对管道周围的地表情况进行高分辨率的遥感，从而发现地表异常变化，进而定位管道泄漏点。
石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法
石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法摘要：为了满足现代社会发展的实际需求，石油天然气行业必须高度重视石油天然气长输管道泄漏检测与定位技术的发展。
因此，行业建设者必须在明确长输管道泄漏产生的原因的前提下，对长输管道泄漏检测和定位技术进行研究分析，为长输管道的安全运行提供技术保障。
关键词：石油天然气；管道泄漏；检测与定位现代社会的发展离不开对于煤炭、石油、天然气等能源的使用，石油与天然气管道按照输送距离可划分为企业内部输送管道和长距离输送管道。
长输管道的输送距离通常可达到几百、几千公里，会途径山川、河流、峡谷甚至海洋，其沿线地质条件复杂，在油气输送的过程中，会由于人为与非人为因素而导致管道泄漏，带来经济财产损失、能源资源损耗和生态环境的污染。
1.石油管道泄漏检测技术1.1管壁参数检测法自我国石油工业发展以来，在管道泄漏检测方面，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和准确定位。
天然气管线在运输的过程中具有运送量大、效率高，投资低、见效快等优点，并且天然气在运输的过程中可以有效的适应各种复杂地形、地貌和气候条件，且不受时间和空间条件的限制。
而最令人不安的是，人们对于天然气管道的处置与通常的管网维护没有太大的区别，往往会因为缺乏专业的堵漏技术，酿成重大事故的发生。
因此，系统的研究天然气管道带压堵漏技术与相应对策是很有必要的。
1.2声学原理检测法近几年，天然气的泄漏、穿刺事件时有发生，严重影响安全生产。
天然气的事故，除了违规操作，大多由于泄漏引起的，我们要给予足够的关注和重视。
使得管道破裂，从而引发天然气泄漏出现。
管道安装进入尾声，如果没有选择切当的方式，会非常容易使得管道遭受破坏，管道稳定性难以得到保障。
稳管设计时，因为设计不当也会导致危险出现。
由于石油管道泄漏的地方，因为石油的损失，使得这个地方出现局部石油密度流动密度减小，使得瞬时压力下降的情况产生，而瞬时压力则是以声速在泄漏处的上下游进行传播，为了提升监测质量，需要加强科技手段，使用制造仪器做好石油天然气管道长距离检测工作。
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。
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题长输油气管道的泄漏检测和定位问题一直是管道安全管理的重点和难点。
由于长输油气管道一旦发生泄漏事故，可能会造成巨大的环境污染和经济损失，因此对泄漏的检测和定位就显得格外重要。
本文将就长输油气管道泄漏检测和定位问题展开探讨，分析当前存在的问题和挑战，探讨改进的可能途径。
1. 长输油气管道泄漏检测方法（1）物理方法物理方法是长输油气管道泄漏检测的主要手段，包括声音检测法、压力泄漏检测法、红外热像仪检测法等。
声音检测法是利用超声波传感器在管道上游和下游进行检测，当管道发生泄漏时，泄漏口附近会产生噪音，通过超声波传感器可以实时监测到这些噪音信号，从而判断管道是否发生泄漏。
压力泄漏检测法则是通过监测管道系统内部的压力变化来判断是否有泄漏发生。
红外热像仪检测法则是根据泄漏产生的热量变化来实现泄漏的检测和定位。
（2）化学方法化学方法是通过检测管道周围的空气中是否存在异常气味或化学成分来判断是否发生泄漏。
如果管道中运输的是硫化氢气体，一旦泄漏就会产生明显的臭味，可以通过检测周围空气的硫化氢含量来判断管道是否泄漏。
一旦发生泄漏，及时准确地定位泄漏点就显得至关重要。
目前，常用的泄漏定位技术包括以下几种：试压法是通过在管道上游和下游分别增加压力，然后观察泄漏点周围的压力变化来判断泄漏点位置。
试压法的精度较低，且需要停产进行，影响生产。
（2）红外热像仪红外热像仪通过监测管道表面的温度分布来判断泄漏点位置。
受到环境因素和管道表面材质的影响，红外热像仪的准确性和适用性有一定局限性。
（3）电子鼻技术电子鼻技术是利用一种集成了多种气体传感器的设备，可以同时检测多种气味成分，通过对管道周围空气中气味成分的监测来定位泄漏点。
3. 存在的问题和挑战尽管目前的泄漏检测和定位技术已经相对成熟，但是在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
主要表现在以下几个方面：（1）设备精度不够高目前的泄漏检测和定位设备在精度上仍然存在一定的缺陷，尤其是在大规模管道系统中，检测和定位的准确性有待提高。
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题
谈长输油气管道的泄漏检测和定位问题长输油气管道是一个非常重要的能源运输通道，然而在长途运输过程中，由于各种原因，管道泄漏的问题经常会发生。
这不仅会造成严重的环境污染和财产损失，还会危及人民群众的生命和财产安全。
因此，泄漏检测和定位是保障长输油气管道安全稳定运行的重要措施，本文将重点探讨这一问题。
一、泄漏检测方法泄漏检测是指在管道运行过程中通过对管道进行监控，检测管道泄漏情况。
常用的泄漏检测方法包括：1.声波检测法通过对管道内外声波的监测，能够有效地检测管道泄漏。
利用传感器或麦克风等设备，对管道进行监测，当管道泄漏时，由于泄漏口出现了压力变化，会产生一定的声响，通过对这些声响的分析可以判断泄漏点的位置。
2.红外线检测法通过对泄漏物质的红外辐射进行监测，可以快速地检测管道泄漏。
在管道周围布置红外线传感器，当管道泄漏时，泄漏物质的红外辐射会发生变化，这种变化可以被传感器检测到，从而判断泄漏位置。
3.气体检测法通过对泄漏物质的气味进行监测，可以判断管道是否泄漏。
例如，液态石油气（LPG）在泄漏时会散发出一股特有的刺激气味，通过对这种气味的检测，可以较快地判断出管道泄漏的位置。
4.压力检测法泄漏定位是指在检测到管道泄漏情况后，利用一些手段确定泄漏点的位置，以便尽快地采取措施进行修复。
常用的泄漏定位方法包括：1.差压法差压法主要是通过对管道两端压力差的测量来确定泄漏点位置。
在管道泄漏时，管道内部的压力会下降，在泄漏点处形成一定的负压，通过对两端的压力差进行测量，可以确定泄漏点位置。
2.气味法气味法主要是利用人工检测泄漏点附近特有的气味来确定泄漏点位置。
在液态气体泄漏时，其会散发出一股非常刺激的气味，可以通过闻气味的方式来确定泄漏点位置。
气体追踪法主要是通过向管道中注入一定量的追踪气体，然后在管道周围布置气体传感器，通过检测传感器上的气体浓度变化，可以确定泄漏点位置。
声波法主要是通过对管道泄漏时产生的声波进行监测，然后根据声波传播的规律来确定泄漏点位置。
石油天然气长输管道的泄漏原因及检测方法探析
一、石油天然气长输管道泄漏原因概述1.施工质量问题潜在的施工质量隐患是导致后期运行出现泄漏的主要因素之一，主要体现在使用不合格材料，比如管材、管件以低代高、以薄带厚以及焊接材料性能不符合要求等原因等直接造成强度不达标;焊接工艺执行不到位，焊缝存在较大错边、未焊透、焊缝高度低于母材等诸多缺陷;还有管道保护设施质量不满足，比如管道配重块设置不够、水工保护不到位等原因，造成管道受外力破坏导致泄漏，引发火灾、爆炸以及中毒等事件。
2.管道腐蚀原因腐蚀穿孔是导致管道出现泄漏的主要原因之一。
随着管道使用年限的不断增加，管道原来设置的防腐层开始逐渐老化，并逐年失去保护效果，进而导致管道出现腐蚀穿孔的情况，并发生油气泄露。
部分管件，例如，三通、弯头等等管道管件在运行过程中会长期受到流体的冲击，其腐蚀速度相对其他部门会更快。
此外，由于防腐层保护措施没有做好导致后续使用中防腐层受到损害，例如，一些漏点用肉眼是无法看到的，且不会伤及到管道本体，但是却无法满足防腐年限的需求，最终在长期的使用过程中，由于局部发生点式腐蚀从而出现穿孔并出现泄漏。
二、长输管道泄漏检测方法1.直接检测方法（1）人工巡检人工巡检是常用的泄漏检测方法，通常是由专业能力过硬、经验丰富的技术人才进行负责，借助相关仪器对管道进行巡检，主要检测内容有油气浓度、土壤、油污、声音、燃烧火焰、气味等等，从而对是否存在泄漏以及具体的泄漏位置进行判断。
人工巡检方法具有较高识别率、可靠简单、位置判断准确、有效应付各种地质条件以及实际情况（例如，施工情况、地貌变化情况）、及时采取对应处置方案等等优势，但是整体效率比较低，尤其是及时性比较不足，容易出现漏判的情况，同时受到外界因素影响较大，例如，天气等等。
因此，需要基于实际情况选择适用的方法。
（2）示踪剂检测方法示踪剂检测方法是把放射性物质，比如溴-82、碘-131以及钠-24这些介质添加到管道之中，之后通过对管道外部具有的示踪剂实际附着情况加以检测，对泄漏位置加以判断。
长输油气管道泄漏检测方法
测管 道外 的泄漏 物判 断 泄 漏 ； 接检 漏 法 是 通 过 监测 间 管道 的运行 参 数 （ 如压 力 、 流量 、 温度 等） 计泄漏 ． 估
１ １ 直 接 检 漏 法 ．
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石油天然气长输管道的泄漏原因及检测方法浅谈
石油天然气长输管道的泄漏原因及检测方法浅谈摘要：油气管道应用时间的增加，以及气候环境等因素的变化，管道出现泄漏现象也较为常见，管道泄漏对于油气企业的实际收益造成一定的影响，并且对于区域居住人员的生命财产安全，也造成了较大的危害。
关于长输天然气管道的泄漏检测技术，也引起了企业管理人员及研究人员的重视，如何更好的选择泄漏检测技术，并且提升管道传输质量，成为当前油气企业发展中面临的主要问题。
关键词：石油天然气；长输管道；泄漏原因；检测方法中图分类号： X506 文献标识码：A1石油天然气泄漏的危害随着社会经济的飞速发展，使得我国石油天然气管道的线路越发复杂。
由于石油天然气的管道越来越长，致使石油天然气管道时常出现重大的安全事故。
石油天然气管道的爆炸极限较低，约为 5%~15% 之间。
石油天然气通常情况下属于易燃易爆的化学危险品，一旦出现泄漏问题，石油天然气便会与空气中的气体进行混合，最终形成全新的爆炸性气体。
这种爆炸性气体一旦遇到火点，就会立即爆炸，出现一系列的安全事故。
比如，人员伤亡、石油天然气管道泄漏等。
由于石油天然气管道受到多种因素的影响，导致石油天然气管道的泄漏问题大幅度提升，给我国广大人民自身的生命安全及财产安全带来极大的影响。
以多个地区为例，上世纪 90 年代初期，我国某市市发生石油天然气管道泄漏现象，致使多人伤亡。
由此可见，若石油天然气管道出现泄漏问题，直接影响着国家及社会的安全。
及时找到石油天然气管道泄漏位置、泄漏原因，对石油天然气泄漏的抢修有重要意义。
2长输天然气管道泄漏常见现状当前长输天然气管道在应用的过程中，出现泄漏为常见的一类不良现象，管道泄漏现象的出现在安全性方面，以及企业收益方面都造成了较大的影响。
长输天然气管道泄漏常见现状有：连接处泄漏、裂缝泄漏、环境因素导致的泄漏。
笔者针对常见管道泄漏现状，以及导致泄漏产生的原因进行简要的分析研究。
（1）连接处泄漏长输天然气管道工程在建设的过程中，由于管道的跨度较长，因此必须通过管道连接的方式进行管道安装，最终通过续接管道的形式进行传输管道的安装连接，以此保障油气能源的长距离传输。
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第19卷第5期2008年10月中原工学院学报J OU RNAL OF ZHON GYUAN UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol.19 No.5Oct.,2008 收稿日期:2008-09-23 基金项目:河南省自然科学基金资助项目(0511052700) 作者简介:赵则祥(1956-),男,河南通许人,教授,博士. 文章编号:1671-6906(2008)05-0010-05长输油气管道泄漏检测方法赵则祥1,王延年2,朱 强2(1.中原工学院,郑州 450007;2.郑州大学,郑州 450001)摘 要: 介绍了长输油气管道泄漏检测方法的国内外研究现状,详细分析和比较了各检测方法的优缺点及其应用,指出了检测方法研究的方向.关 键 词: 长输油气管道;泄漏;检测方法中图分类号: TE973.6 文献标识码: A 管道输送是一种经济方便的运输方式,在石油和天然气输送中具有独特优势,突出表现为安全、高效、低耗等.随着我国经济发展和能源结构转变,石油和天然气等清洁能源的需求不断增加,管道分布越来越广.长输油气管道已经成为我国能源大动脉的重要组成部分,在国民经济中的战略地位十分重要.长输油气管道的特点是点多线长,且多数为地埋管道.由于使用环境恶劣,随着服役时间不断增长,腐蚀、地形沉降、重压、机械施工及人为破坏等因素都能使管道出现损伤,甚至泄漏.据统计,美国从1994年至2001年报告的224起第三方责任事故中,7起管线停运,35起损伤,平均每起事故损失2500万美元[1].在我国,一些不法分子疯狂地在管道上打孔盗油盗气,例如,从1993年到2005年,全长285公里的中原油田-洛阳输油管道累计被打孔盗油900多次,平均每公里超过3个“盗孔”,2000年以来,打孔盗油事件每年平均在130起以上,累计被盗原油4万余吨,被迫停输近3000h ,最长一次达12h ,直接经济损失8000多万元.一旦盗油引起泄漏,会造成大片良田被毁或引发火灾、爆炸等恶性事故.由于管道输油采用高温高压技术,如果停输时间过长,管道内温度下降造成原油冷凝,后果将不堪设想[2].泄漏不仅造成巨大财产损失和严重环境污染,甚至引发火灾、爆炸,严重威胁人民生命和财产的安全.建立和完善油气管道泄漏和外力损伤监测系统,对管道泄漏和可能引起管道外力损伤的重压、地形沉降、机械施工及人为破坏等第三方责任事件进行迅速判断和准确定位、及时发现泄漏和预报泄漏隐患就显得十分重要.1 管道泄漏检测方法管道泄漏的检测方法很多[3-5],主要分为2类:直接检漏和间接检漏.直接检漏法是利用探测器直接检测管道外的泄漏物判断泄漏;间接检漏法是通过监测管道的运行参数(如压力、流量、温度等)估计泄漏.1.1 直接检漏法(1)检漏电缆法.一种方法是沿管线埋设附有易被碳氢化合物溶解的绝缘材料的两芯电缆.漏油浸泡电缆使缆芯之间的阻抗发生变化,在一端通过对阻抗分布参数的测量来判断管道泄漏及位置.另一种方法是沿管线铺设用非透水性但具有透油性的材料制成的同轴电缆.从电缆一端发射脉冲,被油浸透的电缆能够反射脉冲,通过检测反射脉冲信号判断管道泄漏并进行定位.检漏电缆法的优点是不需要在管线上配备任何地面检测设备,就能快速而准确地检测出管道微小渗漏及其位置.(2)导电高聚合物检漏法.探测电缆由2根常规绝 第5期赵则祥等:长输油气管道泄漏检测方法缘导线和2根探测导线组成,外包特种导电高聚物.探测电缆中的探测导线通过检测电缆中的水蒸气判断管道绝缘层的浸水点和泄漏点.这种方法适用于绝缘管道的检漏.(3)传感光缆法.分布式光纤传感器是一种传感型光纤传感器,具有同时获取传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的能力.光波在光纤中传播时,其特征参量(如振幅、相位、偏振态、波长等)在外界因素(如压力、振动、位移、温度等)的作用下发生变化.沿油气管线铺设一条传感光缆,拾取管道周围的压力、声音和振动信号,通过信号分析和处理,发现和定位管道泄漏、重压、地形沉降、机械施工和人为破坏等事件[6-7];或者利用对石油或成品油等碳氢化合物敏感的传感光缆来检测和定位泄漏[8-10].(4)红外线法.为了降低原油粘性,在管道输运之前需要对原油进行加热.管道发生泄漏,周围地表被泄漏原油覆盖和浸泡,温度上升,导致地表红外辐射发生变化;输气管道泄漏,泄漏物在空中形成的气团与周围空气的光谱不同.红外线法利用机载或星载精密红外摄像装置,记录输油管道周围地热辐射效应或输气管道上方空气光谱,利用光谱分析可以检测出较小泄漏及其位置[11].(5)探地雷达.探地雷达[5]是一种用于浅层地质构造探测和确定地下介质分布的广谱电磁波技术.它用一个天线向地下介质发射无载波电磁脉冲,另一个天线接收地下不同介质界面反射的回波.由于电磁波在介质中的传播与介质电性质及几何形态有关,通过对反射信号时域波形分析和处理探知地下物体.输油管道泄漏,周围地表的电性质发生变化,反射信号时域波形也随之发生变化,通过对波形变化特征的分析判断管道是否发生了泄漏.探地雷达有便携式和车载式.另外为了进行远程泄漏检测,机载侧视雷达(SL AR,side -looking airborne radar)和星载合成孔径雷达(SA R,synt hetic apert ure radar)是2种常用的手段[12].雷达图象信号与管道周围地质特性有关,利用探地雷达检测管道泄漏时,地质特性突变对雷达信号影响很大,是实际应用中的一个难点.1.2 间接检漏法(1)质量平衡法.无泄漏情形下,管道中流动介质遵从质量/体积守恒关系,管道流出质量等于流入质量.因此,在稳定流动情况下,一段时间内流出管道的介质质量应等于流入的质量.考虑到管道本身的弹性、流体性质以及流速、温度和压力变化等因素造成的管道充填体积的改变,在一定时间内流出和流入管道的介质质量之间的差值应该保持在一定的范围内.当流出和流入管道的质量之间的差值超出这一范围时,可以判断管道发生了泄漏.质量平衡法可靠性很高,可以检测小流量泄漏.但是受多种因素影响,管道首末端的流量变化有一个过渡过程,因此该方法及时性差,尤其管道状态经常发生变化时,质量平衡法不能有效工作.此外,质量平衡法不能定位泄漏是其缺点[13-14].(2)压力梯度法.流体沿管道流动过程中温度基本保持不变或其粘度、密度、热容等随温度变化较小时,管道入口和出口处的压力梯度相等,管道内的压力梯度呈斜直线(即线性)下降.发生泄漏时,管道内压力分布发生变化,漏点前的流量增大,梯度变陡;漏点后的流量减小,梯度变平;管道内压力梯度呈折线状下降,折点就是泄漏点.因此当管道两端的压力梯度不一致时,可判断发生了泄漏,分别按照管道入口和出口处的压力梯度画线,交汇点就是泄漏位置.但是,由于我国原油属于高凝点、高含蜡、高粘度的“三高”原油,需要加热输送,原油物质特性随温度变化较大,较小温度变化能引起原油粘度很大的变化,使得压力梯度沿管线分布呈非线性.因此,线性压力梯度法的定位精度较差,且仪表测量误差对定位精度影响很大,一般作为辅助手段和其他方法一起使用[15-17].(3)负压波检漏法.由于管道内外的压力差,当某一点突然发生泄漏时,泄漏处因物质流失引起局部流体密度减小和瞬时压力突然降低,产生在管道流体中分别向上、下游传播的瞬态负压波[18].其中0.05～10 Hz范围内的低频负压波在管道中传播的损耗较小,能够远距离传播[19],在5～32℃时负压波的传播速度约为1100～1300m/s[20].分别在管道两端安装压力传感器,根据压力传感器捕捉的负压波判断泄漏,根据负压波到达管道两端的时间差定位泄漏.由于到达管道两端的负压波来源于同一泄漏,可以利用相关分析法检测和定位漏点;负压波信号前峰陡降段的斜率最大,也可以利用微分算法捕捉管道两端负压波前锋的方法进行定位.负压波法是一种基于信号分析和处理的方法,准确捕捉负压波和判断负压波到达管道两端的时间差是正确检测泄漏和准确定位的关键,因此需要对采集的压力信号进行降噪去藕处理,区分管道泄漏和泵站正常作业(如调泵、调阀等)产生的负压波,提高泄漏检测的可靠性和准确性.常用的信号分析和处理方法有自适应滤波算法、KULLBAC K信息测度法,小波变换相关分析法、时序分析法等.负压波法因其简单易行,是目前应用较广的一种泄漏检测方法.(4)管内智能爬行机法.爬行机[21]已经广泛使用・11・中原工学院学报2008年 第19卷在管道工业中.配置各种传感器的智能爬行机检测系统可以用来周期性地检测管道因腐蚀或其他原因造成的损伤,评估管道的完整性,发现泄漏和预报泄漏隐患.将爬行机放入管道内并在管道中流体推动下向下游移动,收集管道内流体流速、流量、压力、温度和管壁完好程度信息.通过对爬行机记录数据的分析和处理,获得管道运行状态的信息.智能爬行机是一种检测管道管壁完好程度,发现泄漏和泄露隐患的有效手段.爬行机一般采用视觉、X-射线、涡流、声学或超声等技术手段探测管壁受腐蚀情况.其中磁通量泄露检测[22]和超声探测[23]是最普遍采用的技术.(5)统计检漏法.泄漏导致管道内压力和流速之间的关系发生变化,如泄漏引起管道内压力降低和管道两端的流速不一致.根据管道入口和出口的流速和压力,连续计算发生泄漏的统计概率.对于最佳检测时间,使用序列概率比实验(SPR T,sequential p robabili2 ty ratio test)方法.检测到泄漏之后,根据管道两端流速和压力及统计平均值估计泄漏速度,使用最小二乘法(least-squares algorit hm)对无分支管道泄漏进行定位.统计检漏法最大优点在于无需复杂的管道模型就可以达到较高的检测性能,计算量小,安装费用低和便于维护[24].(6)应力波法.管道上打孔盗油盗气在我国一些地区十分猖獗,严重威胁在役管道的安全运行,是导致泄漏的重要原因.长输油气管道的管壁都是金属弹性体,在管壁上打孔会产生振动,振动以应力波形式沿管道在管壁内传播,传播速度高达5000m/s,传播距离超过1.8km[25].当管道发生泄漏,泄漏形成的多相湍射流与管壁相互作用,诱发管壁产生高频应力波并在管壁内高速传播.应力波引起的管壁振动包括纵振动、横振动和圆环振动.由于管壁阻尼作用,应力波强度随传输距离指数衰减,只有某些频率的应力波能远距离传播,尤其是应力波与管道发生共振时,传播更远.3种振动传播的速度、方向和衰减各不相同,传播距离不同,信号特征不同,信号能反映传播距离的信息.在管道外壁上安装高灵敏度的应力波传感器并通过分析管道应力波信号功率谱来检测泄漏并进行定位,也可以在管道两端分别安装传感器并根据应力波信号到达的时间差进行定位[26-27].(7)声学方法.管道因腐蚀老化出现腐蚀孔或因外力损伤出现裂纹时,管道内外的压力差使管道内的流体通过腐蚀孔或裂纹向外喷射.泄漏多相湍射流与管壁相互作用产生声波.声波频率一般在5～300k Hz.通过传感器采集泄漏产生的声音信号并进行处理,可以对泄漏以及其位置进行判断.传统声波检测是沿管道按一定间隔离散地安装大量传感器,借助对泄漏孔两侧传感器采集的声音信号进行相关处理来检测与定位泄漏.随着光纤传感技术的发展,出现了连续型分布式光纤传感器进行泄漏声音检测和定位[6].该方法可应用于天然气、原油及其他流体管道的泄漏检测[28-29].(8)实时模型法.实时模型法的基本原理是根据瞬变流的水力模型和热力模型,综合考虑管道内流体的速度、压力、温度、密度及粘度等物理参数的变化,建立管道实时模型,在一定边界条件下求解管道内流场,然后将计算值与管道两端的实测值进行比较.当实测值与计算值的偏差超过一定范围时,判定发生了泄漏,然后使用实时模型,根据管道内压力梯度变化确定泄漏点位置.实时模型法主要有以估计器为基础的实时模型法、以系统辨识为基础的实时模型法和基于Kalman 滤波器的实时模型法.2 检测方法的特点综上所述,管道泄漏检测可以分为直接检漏法和间接检漏法.直接检漏法主要利用图像分析或用泄漏物敏感材料制成传感器检测管道外是否有泄漏物.探地雷达是一种主动探测方法,将脉冲信号发射到地下介质中,通过接收反射信号探测管道是否发生了泄漏.红外线法是一种被动探测方法,不需要发射探测信号,只需接收来自被测对象的信号,例如,利用机载或星载精密红外摄像装置记录泄漏物在空中形成的气团或管道周围的地热辐射效应,通过光谱分析发现泄漏.由于长输管线点多线长,周围地质结构差异很大,探地雷达和红外线法不适合管道泄漏实时检测.线缆法是用泄漏物敏感材料制成传感线缆并沿管线铺设,线缆遇到泄漏物后导致其传输的光电信号发生改变,根据光电信号的特征判断管道泄漏并定位.线缆法适合管道泄漏的实时检测且定位精度高.间接检漏法是根据管道内压力、流速、温度等运行参数估计泄漏及其位置.例如,管壁因腐蚀老化出现腐蚀孔或因外力损伤出现裂纹时,管道内外的压力差使管道内流体通过腐蚀孔或裂纹向外喷射.泄漏处的多相湍射流与管壁相互作用产生声波、应力波和负压波.声波在空气中传播速度约为340m/s,频率一般在5～300k Hz之间,传统声波法需要沿管线按一定间隔安装大量的声传感器.声波法除了传感器电源供电及其・21・ 第5期赵则祥等:长输油气管道泄漏检测方法引发的安全问题外,背景噪声也是一个难以解决的问题.长输油气管道的管壁都是金属弹性体,泄漏产生的射流与管壁相互作用诱发管壁产生高频应力波并在管壁内传播,在管道上打孔也会产生振动并以应力波形式在管壁中传播.应力波在钢管中的传播速度约为5000m/s ,借助管道管壁上离散安装的传感器采集应力波信号,通过对信号进行相关分析估计管道泄漏和定位.泄漏导致瞬时压力突然降低,在管道流体中产生分别向上、下游传播的瞬态负压波,通过对管道两端负压波信号的检测和分析判断管道泄漏,根据负压波到达管道两端的时间差定位泄漏,也可以按照管道入口和出口的压力梯度作线,交汇点就是泄漏的位置.由于流量计造价高,我国油品管道大多数中间站没有安装流量计,输送的多为“三高原油”.基于磁通、涡流、摄像等投球技术的管内检测法(管道爬行机)的优点是定位准确,缺点是对管道条件要求较高,在原油管道中容易发生堵塞、停运等事故,无法在线监测.负压波法、应力波法和压力梯度法因为简单实用,比较适合于我国油气管道泄漏检测.但是一些不法分子通过利用新的技术使上述检测方法完全失效.例如,在中洛输油管道上,一些不法分子模仿国家专利密闭开孔机的原理,专为盗油制作了一种手持式微型打孔器,在管道上打孔和安装阀门一次完成,而且通过2个阀门一边盗油一边加压注水,打孔时既不产生应力波,盗油时也不产生负压波,甚至管道两端的流量也一致.3 结 语已有的检测方法都是针对特定问题提出的专门解决方案,一个共同缺点就是只能检测已经发生的泄漏,一般不能对即将发生的可能危及管道运行安全的第三方责任事件发生预警.在我国,随着经济发展和能源结构转变,对石油和天然气等清洁能源的需求不断增加,管道分布越来越广.经济越发达地区,能源需求越大,往往需要利用管道输送油气,同时这些地区一般人口密集,公路等交通网密布,人类的生产活动频繁,管道往往会受到重压、挖掘、机械施工等事件影响,一些管道途径区域的地质结构复杂,容易出现滑坡、泥石流等地质灾害,甚至一些不法分子在管道上打孔盗油盗气,严重威胁管道的安全运行,因此,对穿越这些地区的管道监测就成为研究的重点,需要利用新理论新技术新材料新方法来研制新的油气管道泄漏和外力损伤的检测和定位技术.参考文献:[1] J ames E Huebler.Detection of Unauthorized Construction Equipment in Pipeline Right of Ways.Presentation given at U.S.Department of Energy[EB/OL ].(2002-09-16).http 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2(1.Zhongyuan U niversity of Technology ,Zhengzhou 450007;2.Zhengzhou U niversity ,Zhengzhou 450001,China ) Abstract : The research act ualities of detecting met hods of leakage of long 2distance oil and gas pipeline are int roduced in t his paper ,and t he advantages ,disadvantages and applications of t he detecting met hods above are analyzed and compared in detail.The research directions of t he detecting met hods are given.K ey w ords : long 2distance oil and gas pipeline ;leakage ;detecting met hods・41・。