输油管道泄漏

输油管道泄漏（共11篇）

输油管道泄漏 篇1

1、输油管道监测现状

作为第五大运输业的管道运输在各国石油化工行业的油气运输中得到了广泛应用, 而相应的输油管道泄漏监测技术在也受到了广泛的重视。西方发达国家的管道输送与管道泄漏监测起步早、发展快, 我国与发达国家相比, 管道运输起步较晚, 自动化管理水平较低, 运行监测系统不够完善, 与此同时, 我国供油网络管道绵长, 许多为无人区, 如管道受破坏, 进行修复将花费大量人力物力, 如未及时发现, 将造成重大财产损失, 并且会对环境造成污染。因此, 输油管道泄漏监测系统的研究不可忽视。

2、管道监测技术分类

国内外管道泄漏监测的主要方法有压力梯度法、负压力波法、音波法、超声波检测法、光纤传感、瞬变流法、统计分析法等方法。这些方法的适用场合和特点各不相同, 依据其测量手段的不同, 可以将其分为三类:生物方法、硬件方法和软件方法。

2.1、生物方法

生物检测也称直观检测, 是传统的泄漏检测方法, 主要是在管道的输送介质中添加硫化物类臭味剂如四氢噻吩等, 利用人或经过训练的动物 (狗) 沿管线分段巡视, 闻管道中释放出的气味或听异常声响等。这种方法简单易行、直接准确, 但灵敏度低、实时性差、耗费大量人力。

2.2、硬件方法

2.2.1 温度检测器

该方法利用温度传感器测定管线各处的温度变化。如将多传感器电缆铺设在管线的附近, 油气泄漏时将影响周围土壤温度, 通过采样各处温度变化并对比归纳确知各处油气泄露与否。

2.2.2 声学检测器

其原理是当管道某处发生泄漏时, 该处局部流体密度减小, 瞬态压力突降, 形成一个负压波。同时, 油品外泄与管壁摩擦, 产生宽频带声波信号。该负压波和音波信号向管道两端传播。经若干时间上下游压力传感器捕捉到特定的瞬态压力波形, 然后结合信号分析、小波变换、模式识别等技术即可实现泄漏判断。根据上下游压力传感器接收到压力信号的时间差, 由负压波在介质中的传播速度就可以确定泄漏点。该方法的定位准确度取决于各站点计算机系统时钟的一致程度。

美国休斯顿声学系统公司 (ASI) 是声学检测技术在管道领域的应用先驱, 其声学检漏产品波敏系统 (wavealert) , 以实时管道监控为特色, 缺点是受检测范围的限制必须沿管道安装很多声音传感器。

2.2.3 光纤检测器

该方法以光通信技术和信号处理技术为依托, 为一种新型传感器技术, 或将成为未来油气管道安全监测的主要发展方向。较早运用干涉式分布光纤传感技术的是澳大利亚的FFT公司。干涉式光纤传感技术采用普通通信光缆作为传感原件, 利用光纤长度、折射率等特性易受温度、压力或振动等因素影响的特性。通过分析光纤中光的改变得知物理场的变化, 这样就实现了隐蔽、实时、可精确定位管道检测。FFT的监测技术能够在外界对管道造成破坏之前预测告警, 争取一定的防范时间, 这给扭转当前管道泄漏监测的被动局面带来了希望。

2.2.4 气体检测器

原理是通过检测有无可燃性气体来确定是否发生了油气泄漏, 一般使用基于接触燃烧热原理的便携式气体采样器沿管道行走对空气进行检测。其检测仪器主要有火焰电离子检测器和可燃性气体检测器。该方法灵敏度高、不易受影响、定位准确, 但无法实现长距离连续检测, 而且设备费用昂贵, 通常作为辅助手段来使用。

2.3、软件方法

采用由数据采集与监控 (SCADA) 系统提供的流量、压力、温度等数据, 通过对这些参数的跟踪测量, 利用动力模型和压力点分析软件来检测泄漏。此方法的先驱为壳牌公司的专利产品ATMOS Pipe管道泄漏监测系统。ATMOS Pipe通过对流体的流量、压力等参数的测量, 利用模式识别及统计分析技术, 运用软件计算管道是否泄漏、位置和大小。基于软件方法的ATMOS Pipe系统具有灵敏度高, 可靠性高, 经济安全, 易于安装维护等优势。

3、管道检测的发展

目前来说上述方法对人工依赖性仍很高, 很多处于自然环境恶劣、交通不便地区的站场仍无法设计成完全无人或者少人值守的自动操作方式, 这给企业增加很大的运行成本。

在网络化, 数字化的大趋势下, 以网络为依托, 以数字处理技术为核心, 综合利用光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、自动控制和人工智能等技术对石油管道进行自动化数字化的监测将会使管道监测更加准确有效。在这种自动化监测模式下, 沿输油管道设立中心站、远程子站和泵站即可。子站或泵站利用RTU作为远端检测控制单元装置, 对现场的物理信号及设备的运行状态进行监控, 通过网络与中心站实现通信。中心站进行信息汇总和数据处理, 管理人员可以进行记录查询、视频监控等操作, 真正做到了远程、实时、集中、全面的掌握。

4、结束语

随着对石油需求不断增加, 我们应积极采用经济有效的管道泄漏监测技术, 及时发现泄漏, 迅速采取措施, 将事故的发生机会降到最低, 将事故的损失降到最低, 为我国经济的稳健发展, 社会的稳定做出贡献。

参考文献

[1]孙俊若.胡贵池.越野输油管道防漏盗监测系统的设计与实现[J].仪表技术与传感器2003 (10)

[2]王俊武.输油管道泄漏检测系统研究与开发[J].自动化仪表.2006 (S1)

[3]孙利民, 李建中, 朱红松, 等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版杜.2005.

输油管道泄漏 篇2

2014-04-14 燃气爆炸

2014年，燃气爆炸事件已达70余起，死伤170余人，经济损失达1500万元。燃气泄露是燃气爆炸的根源，常见的燃气泄漏的原因有： 第一，燃气胶管破裂、脱落，导致燃气泄露。

30%的燃气泄露事件都是因胶管破裂、脱落而起，导致胶管破裂脱落的原因有：

1、胶管两端未打卡子或卡子松动。

2、胶管超期使用，老化龟裂。

3、使用易腐蚀、老化的劣质胶管。

4、疏于防范使胶管被老鼠咬坏、尖锐物体刮坏等。

第二、户内燃气管道损坏，导致燃气泄露。

户内燃气管道损坏的主要原因有：

1、长期接触水或腐蚀性物质，导致管道腐蚀。

2、家庭装修、管壁悬挂物品等外力作用，使管道接口松动。

3、管线防腐漆（层）脱落未及时补刷，金属与空气长期接触，导致管线腐蚀。

第三、燃气表损坏，导致燃气泄露。

造成燃气表漏气的主要原因：

1、超期使用内部构件老化，导致燃气渗漏。

2、外力破换，引起燃气表表体或接头损坏，导致泄漏。

第四，燃气灶具点火失败，导致燃气泄露。

燃气点火失败的原因有：

1、风门没调好，进空气口太大，空气太多。

2、打火触点形成污垢或是微动开关失灵。

3、电池没电。

4、电路接触不良。

5、过压保护。

6、管道堵塞。

7、点火针位置不当。

第五，锅内液体溢出，浇灭正在燃烧的火焰，导致燃气泄露。

导致锅内液体溢出的原因有：

1、大火蒸煮发生沸汤，处理不及时。

2、忘记煲汤、煮粥的时间，人员长时间离开。

第六，忘关燃气阀门，导致燃气泄露。

忘关燃气阀门的原因有：

1、缺乏关阀意识。

2、紧急出门或有紧急事件处理。

3、老人或小孩忘记关阀。

4、停气后短期未供气。

第七、燃气阀门接口损坏，导致燃气泄露。

导致燃气阀门损坏的原因：

1、长期开关阀门，阀门松动。

2、年久失修。

3、阀门被腐蚀。

第八、燃气灶具损坏，导致泄露爆炸。

燃气灶具损坏的原因：

1、气灶本身年久失修。

2、气灶质量不合格。

3、人为外力碰触和摩擦导致破坏。

第九、私改燃气管线，导致燃气泄露。

私改管线的原因：

1、为室内美观，私自改造燃气管线。

2、为增加燃气设施，自行增设三通延长管线。

3、贪图小利益，为燃气表不计量或少计量，偷改管线。

第十、燃气公司违规操作，导致燃气泄露。

燃气公司的违规操作主要有：

1、燃气相关单位在新投运管网或管网检修时置换不到位。

2、没有竣工验收或停用的管线盲目投运。

3、置换或维修时未对设备进行全面检查便进行通气。

4、意外泄露发生时未及时到达现场或为采取适宜的处置措施引发二次泄露。

输油管道泄漏 篇3

【关键词】 油管道;泄漏监测;压力波

一、油管道泄漏监测方法

按照API RP 1130～2007的划分,液体管道的泄漏监测方法可以分为外部检漏法和内部检漏法。外部检漏法是利用安装在管道外边的检测器,直接检测漏到管外的输送液体或其挥发气体,达到检漏目的。内部检漏法是指检测泄漏对管道运行参数造成的影响,如流体压力、流量的变化来判断是否发生泄漏,包括流量平衡法、实时模型法、统计检漏法、压力波方法等。基于计算机的在线实时检测泄漏一般采用监测管道运行参数变化的内部方法。流量平衡法比较管道首端流入量和末端流出量来判断是否有泄漏发生。安装流量计将造成管道动力损失,大部分管道并没有在管道首、末端都安装流量计,由于流量计的精度等级不高,判断管道泄漏的主要依靠对管道内的流体压力等参数进行分析。实时模型法需要建立管道运行模型,需要测量管道的压力和流量等参数,管道模型不仅复杂,模型求解时运算量大,对仪表精度要求高,管道运行条件变化时,还须修改模型。统计检漏法根据管道首、末端的压力和流量连续计算泄漏的统计概率。压力波方法通过安装在管道首、末端的声波传感器检测管道中泄漏引起的沿管道传播的低频声波来判断泄漏,并根据压力波传播到管道首、末端的时间差进行漏点定位。该方法具有快速的反应速度和很高的定位精度,能够及时检测出泄漏,防止泄漏事故扩大,减少流体损失赢得宝贵的时间,是一种受到广泛重视的泄漏监测方法。

二、压力波泄漏监测及定位方法

带压输送管道发生泄漏时,由于管道内外的压力差,泄漏点处压力下降,泄漏点两边的液体由于存在压差而向泄漏点处补充,这一过程依次向上、下游传递,根据这一现象进行泄漏监测的方法就是压力波法。由于管壁的波导作用,压力波传播过程衰减较小,可以传播相当远的距离,安装于管道上的传感器能监测出压力波到达测量点的时刻,利用压力波通过上下游测量点的时间差以及压力波在管线中的传播速度,可以确定泄漏位置。压力波技术包括两种,一种为基于静态压力测量的负压波技术,另一种为基于动态压力测量的音波技术。

三、泄漏监测现场试验

基于压力波技术的管道泄漏监测系统包含下位机、上位机以及网络通讯三大部分,软件系统由LabVIEW开发完成。(1)下位机。下位机是直接控制现场硬件设备并获取相关信息的嵌入式工控机。下位机接收上位机发出的控制指令并将其解释成相应的时序信号,实时获取现场压力变送器/音波传感器输出的标准电流信号(4～20 mA),通过信号转换采集器中的A/D模块将模拟量转换为数字量。采样频率根据需要的信号频段进行定制。流量、密度、温度及其它物理量通过软件方式直接从PLC中获取。随后,将转变后的信号进行软、硬件二级滤波、打包、存储本地,并传送上位机。(2)上位机。上位机主要是系统中心站软件和通讯硬件设备,包括网络通讯传输、界面显示、数据算法分析与处理、报警处理、数据库管理等模块。各模块利用多线程思想设计开发,具有灵活、高效、可靠的特点。其整体思路为:首先由通信模块接收各子站下位机传来的数据,将数据进行信号滤波,结合泄漏监测与定位算法进行分析和处理,判断泄漏并定位泄漏点;同时将音波、压力、流量等数据进行实时曲线显示,并将这些数据存储在数据库中,此外还包括用户管理模块和统计模块进行管理和人机交互。上位机是进行人机交互的最直接平台。在整个功能分配中,现场调度人员最关心的问题是何时报警、报警准确性与否以及定位地点在何处,这也是泄漏监测系统的三大核心功能:报警及时性、准确性以及定位准确性。在泄漏系统软件开发时,需要对这些关键技术算法进行研究。(3)网络通信。为了对管道进行实时监控,必须实时获得管线各站场/阀室的管道运行数据,通畅的数据通讯是必不可少的。在实际应用时,需要根据现场情况进行选择。

四、结果分析

输油管道泄漏事故处置对策 篇4

1 输油管道泄漏事故处置难点

由表1不难看出,3起输油管 道事故的 处置时间 都比较长,分别为223、110、108h,这充分说明此类事故的处置难度非常大。详细分析输油管道泄漏案例的具体情况,总结此类事故的处置难点是提升处置能力的前提。

1.1 泄漏量大,波及范围广

输油管线的年输油能力较强,3个案例中 的输油管线的年输油能力分别为1 000万、360万、1 000万t,管道直径分别为711、400、711mm,输送压力在6~8 MPa之间。事故发生后,油品均以喷射状泄漏,虽然事故初期都采取了减压、关阀等措施,但管道内油品余量依然惊人,泄漏量很大,3个案例的油品泄漏量分别约为30(仅为流入海面油量,地面泄漏量未知)、100和450t。

输油管道大都被埋在土壤中,有的或穿越排水、排污等管道或暗渠,因而泄漏油品可通过渗透、漫流等方式沿地面、土层、排污暗渠和排水管道等途径进行扩散,波及范围广泛。案例1中爆炸的波及范围为19.6×104 m2,海面流淌火为1.0×104 m2;案例2中地面油品聚集区为0.2×104 m2,土层油品渗透区2.0×104 m2;案例3形成原油带0.2×104 m2,水面流淌火0.9×104 m2。

1.2 燃烧、爆炸危险性大

笔者所列举的3起输油管 道事故的 泄漏介质 分别为:轻质原油(案例1)、成品汽油(案例2)和轻质原油(案例3),均属于易燃易爆油品。其中,轻质原油 的闪点为-37~-16.5℃,爆炸下限为1.1%~1.3%,此类泄漏介质遇点火源后极易发生燃烧、爆炸事故。案例1发生了多点燃烧和大规模爆炸,案例3发生大面积的油品燃烧。汽油的闪点为 -46~-38℃,爆炸下限为1.3%,点火能量仅为0.2mJ,比轻质原油更容易发 生燃烧、爆炸。案例2的泄漏介质即为汽油,虽然没有发生大规模的燃烧、爆炸事故,但在处置过程中不可避免地发生了约29次小面积油品燃烧。

另外,泄漏油品可沿 市政排水、排 污管道 (暗渠)扩散,油品流淌线路隐 蔽,在相对密 闭空间内 积聚大量 油气,增加了爆炸事故发生的可能性。

1.3 灾害形式多样,作战环境复杂

从这3起案例看,输油管道泄漏事故现场情况较为复杂:既有油品泄漏、燃烧和爆炸,又存在因爆炸导致的建筑物倒塌、地面塌陷等次生灾害;既存在被困人员的营救工作,又包括受威胁人员的疏散问题;既存在地面、管道油品的泄漏燃烧,又涉及大面积的水面或海面流淌火。

泄漏点周边的环境往往比较复杂,受威胁区域较多。如案例1海面流淌火直接威胁邻近油罐区、海上输油输气管道平台、输油码头和油轮等区域。案例2事故地点紧邻沪昆铁路、居民住宅、省道、油库和众多大型厂矿企业。案例3原油泄漏 区域与起 火区域毗 邻居民区、快轨干线、燃气公司等场所设施 ;水面流淌火紧邻燃气公司、轻轨、道路、桥梁和企业等。

多样的灾害形式和复杂的作战环境需要较多的作战力量,更需要专业的作战指挥和灵活多变的战术运用。

2 处置对策

2.1 控制泄漏

控制油品泄漏量和减少泄漏油品波及范围是成功处置输油管道泄漏事故的关键。

(1)控制泄漏量。当发生泄漏时,应第一时间通知事故单位关闭上游阀门,快速抽空管道余油,尽量减少泄漏量。由于管道直径大,油品输送压力大,泄漏口不规则,消防队目前配备的堵漏器材很难实现快速堵漏。在油品压力减小之后,可在大型机械协助下,尝试用随形磁压堵漏器材临时阻止泄漏。在危险源排除后,由事故单位的技术人员对泄漏口实施专业的焊接修复。

另外,应针对石油管道泄漏事故研制专用堵漏器材,并及时配备给消防部门,实现事故初期的快速堵漏,减少油品泄漏量。

(2)控制波及范围。对于已经泄漏的油品,其扩散形式主要有土层的渗透、地面的漫流、排水排污管道及暗渠的随水面漂散。因此,控制已泄漏油品的扩散主要以筑坝、堵截、引流、挖掘事故池等方式进行,对地面渗出的油品用吸油棉清除。应特别关注排水排污管道和暗渠的高低走向,重点监测暗渠、排污管道、排水管道的出水口,尽量避免油品扩散到水体水面或海面上。对已泄漏到水体水面或海面的油品应设置围油栏控制其扩散范围。

2.2 抑制燃烧和爆炸

当输油管道发生泄漏事故后,如果能够有效抑制泄漏油品燃烧、爆炸事故的发生,事故的危害程度会大大降低,处置难度也相应减小。为了抑制燃烧和爆炸的发生,应着重加强开展以下两方面工作:

(1)注重侦检,加强警戒。在输油管道泄漏事故中,暗渠、排污管道和排水管道是泄漏油品隐蔽的扩散途径,其较好的密闭性也导致泄漏油品的爆炸危险性变大。因此,在处置过程中不能只关注泄漏点周围的情况,还应预防远端起火、爆炸的可能性。可以利用暗渠或管道的工程图进行灾情侦察,查看管网的走向,评估油品可能威胁的区域。组织多个侦察小组,形成大范围的侦察网,利用侦检仪器探测可燃气体浓度,准确确定警戒范围。在危险范围内,联合公安、交通、武警等联动力量,加强警戒,禁绝火源,快速疏散受威胁的人员。

(2)泡沫覆盖,喷雾水稀释。对于已泄漏的油品,在未被收集清理之前,抑制燃烧爆炸的最好方法是泡沫覆盖。泡沫既起到隔离空气和冷却的作用,也可以抑制油品的挥发,减小了油品燃烧、爆炸的可能性。对地下暗渠和管道中的泄漏油品,可以通过井盖处灌输泡沫,泡沫会依地势高低流淌,达到覆盖油品的目的。为了保证泡沫液量的作战需求,可根据泄漏油品面积和覆盖时间,按照式(1)估算泡沫液的理论用量。

式中:Q液为覆盖油品用泡沫液量;α为泡沫混合比;β为发泡倍数;A为泄漏油品面积;q为泡沫供给强度,一般取1.0L/(s·m2);t为泡沫喷射时间。

对已挥发到空气中的油品,应出喷雾水稀释驱散,起到抑制燃烧爆炸的作用。但切忌使用大量直流水进行稀释,以免造成油品随射水四处流散,导致泄漏面积扩大。

2.3 调足力量,科学指挥

对于复杂的灾害现场,充足的作战力量、科学的现场指挥、灵活的战术运用非常重要。

(1)及时调集充足作战力量。从灾情的发展过程分析,3个案例都是先发生油品泄漏,随着泄漏波及范围的扩大,才发生了不同程度的燃烧、爆炸等事故,表明事故的初期处置非常重要。表2为3个案例力量调度情况统计表。从第一出动力量看,案例1和案例2都属于常规力量调派。其中,案例1第一出动力量辖区中队处置泄漏时间超过7h,没有及时请求增援;案例2及时调派了增援力量;案例3第一时间力量调度较为充足,并及时调派了增援力量。所以,虽然案例3的油品泄漏量最大,波及范围较广,且出现了火点,但是并没有发生爆炸、倒塌等次生灾害。由此可见,第一时间调集充足力量处置输油管道的泄漏事故非常关键。处置此类事故,除了调集充足的作战人员外,应有针对性地调集足够的水罐消防车、泡沫消防车、侦检仪器、泡沫液、大型工程车辆及其他相关联动力量到达现场,具体可根据现场实际情况参照3起案例的处置力量,见表2所示。

(2)明确主要矛盾,灵活指挥方式。由于救援力量集结的时序性,在输油管道泄漏事故处置初期可能会存在力量不足的情况。因此,只有指挥员准确判断灾害现场主要矛盾,集中力量于主要矛盾,才能提高作战效率,减少人员伤亡。对于输油 管道泄漏 事故,应坚持“救 人第一”的指导思想,优先营救被困人员。当只发生泄漏事故时 ,现场的重点为疏散救人、抑燃抑爆和控制泄漏;当现场油品泄漏后,有着火点但未发生爆炸等事故时,作战重点为疏散救人、抑制爆炸和控制燃烧;当现场已然发生了泄漏、燃烧、爆炸等事故时,主要力量应集中在疏散救人的工作上,并同时防止发生再次爆炸的可能;对于水面或海面流淌火,因受限于当前装备器材,可以在不威胁周边可燃物的情况下,主要采取控制燃烧的办法。

对于复杂的灾害现场,力量充足时,当现场成立总指挥部之后,可以划分多个作战区域,充分发挥分散指挥的优势,各作战区域灵活应用技战术解决自身主要矛盾,提高救援效率。

3 注意事项

(1)焊接堵漏时,应避免起火,重视操作人员安全,可用泡沫覆盖抑燃抑爆,采取吊升的方式进行安全保护。

(2)总泡沫液的用量估算还应包含扑救起火油品的泡沫液用量,并考虑现场的作战车辆及泡沫喷射器具的使用对泡沫液用量的影响。

(3)若泄漏油品为原油,应注意防范H2S中毒,处置过程中适时佩戴空气呼吸器。

(4)为方便战斗展开,并防范燃烧、爆炸的威胁,消防车辆应避免停靠在井盖上方。

4 结论与建议

通过分析近 年来发生 的3起典型输 油管道泄 漏事故,总结了事故处置的3个难点,分别为泄漏量大,波及范围广;燃烧爆炸危险性大;灾害形式多样,作战环境复杂。针对这3个难点,分别提出了处置对策,强调加强出动力量,重点控制泄漏量和泄漏油品波及范围,尽量抑制燃烧、爆炸事故的发生。针对复杂的灾害现场,应确立作战重点,坚持救人第一,灵活指挥方式,合理应用技战术方法,提高作战效率。

摘要：通过分析近年来发生的3起典型输油管道泄漏事故,总结了此类事故具有泄漏量大、波及范围广、燃烧爆炸危险性大、灾害形式多样、作战环境复杂等处置难点;提出了加强调集作战力量,重点控制泄漏量和泄漏油品波及范围,抑制燃烧、爆炸事故的发生等关键处置对策。

输油管道泄漏 篇5

工程施工方案

锅炉送粉管道泄漏治理工程

防磨施工方案

（专项）

批准：

审核：

编制：

电厂锅炉送粉管道泄漏治理工程

工程施工方案

2018年5月13日

一.工程概述：

电厂#1，2炉经过长周期运行，磨煤机一次粉管弯头磨损严重，甲方决定对磨煤机出口一次粉管弯头磨损超标的部位进行浇注料防磨和更换弯头施工。乙方提供耐磨浇注料防磨处理及弯头施工所需的消耗性材料,并进行一次粉管弯头处理现场施工。

北方联合电力有限责任公司电厂2×300MW机组施工范围根据有关行业标准、规范、制度及双方合同技术协议书约定及甲方实际情况制定。二.编制依据: 本工程所用材料、质量检验和施工等应满足下列（但不局限）国家标准的要求：

《建筑工程施工及验收规范》GB50212-2002 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001 《电力建设施工质量验收及评定规程》 DL/T5210.1-2005； DL/T859-2004《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T5047-95《电力建设施工及验收技术规程》 中国华能集团公司《电力安全工作规程》；

北方联合电力有限责任公司《火力发电企业安全设施配置标准》

电厂锅炉送粉管道泄漏治理工程

工程施工方案

北方联合电力有限公司电厂有关制度及管理规定 以上标准若有新标准执行新标准替代原有标准。

三、工程范围、材料供应等 1．工作范围及工作量

磨煤机出口粉管弯头磨损超标的部位进行浇注料防磨施工；对磨损严重的管道弯头及多出口装置等部件更换 2．主要工作范围：

见协议 3.劳动力组织

施工人员计划17人.合格项目负责人（技术管理负责）1名、兼职安全员1名 ,后期根据施工情况合理调配增加施工人员.四.施工方法及施工技术要求 4.技术要求

无论是磨煤机出口垂直管段，还是锅炉12.6米平台上弯头后1米直管段磨损部位都在迎风面，即风粉紊流区域。见下图（箭头所示为易磨损区域）。

电厂锅炉送粉管道泄漏治理工程

工程施工方案

4.1焊接作业前事先做好防止焊渣飞溅、掉落的防护措施，禁止飞溅到附近燃油管道、电线电缆、电缆槽盒等易燃设备上，火星向下掉落高度不得超过2米。

4.2磨煤机弯头铸石模具焊缝必须满焊，防磨层厚度≥50mm。4.3磨煤机弯头做防磨处理后，防磨层应表面平滑，不得有中空、与弯头脱开等现象。其使用寿命应在五年（机组运行）以上；五年内所做防磨区域不得有磨损漏粉、漏风现象。

4.4磨煤机弯头做防磨治理的材料必须耐磨，达到技术要求。4.5往浇筑模具内浇防磨材料时，模具底部应铺设防水防止铸石料溅到设备、地面上。

4.6磨煤机弯头防磨处理施工期间设备、备件、消耗性材料等摆放整齐下方铺设胶皮垫、网格板和浇铸的弯头、粉管下方铺设胶皮垫，杂物及时清理。

4.7磨煤机弯头防磨处理工作结束后施工现场整洁无杂物，恢复因该工作拆除的临时设施。

电厂锅炉送粉管道泄漏治理工程

工程施工方案

4.8拆除保温时（下方铺设防尘布）用螺丝刀卸下螺钉不能破坏保温4.9架子搭设完毕后由安全员验收合格及锅炉检修各方安全检验合格后方可使用。

4.10与炉磨煤机一次粉管漏粉浇筑治理项目有关的材料放到甲方指定位置，用甲方统一要求的围栏围起。

4.11乙方必须服从甲方负责人及相应专业人员管理，及时整改；否者给予考核。

4.12往浇筑模具内浇防磨材料应搅拌均匀边浇筑边振打，防止模具内出现中空现象，免费维修。4.13送粉管道弯头施工措施: 安装焊接时，禁止强行对口，对口应平滑,打磨坡口并验收后焊接，不可出现错口现象。角度应符合设计要求。吊装过程中避免发生碰撞。

焊接为满焊，焊接质量不允许出现夹渣、气孔等焊接缺陷。焊接时应两侧对称进行。

安装施工应根据现场需要,安排好起吊路线及施工时间，预先设置好防护栏及警示牌，并在欲作为起吊运输的各支吊点上做好防止钢丝绳刮擦划破及剪切的措施。施工工期：18天或按甲方检修工期要求 五 安全、消防、文明施工要求 5.1安全保证措施

电厂锅炉送粉管道泄漏治理工程

工程施工方案

施工人员必须佩带好防护防尘口罩等劳保用品

严格按照业主的安全管理条例进行施工，必须进行入厂教育进行相关的培训合格后，进入厂房进行施工。在高空操作时，必须挂好安全带。

必须保管好自己的施工工具，防止坠落伤人或砸坏设备而影响核电站的正常运行。

采用活动脚手架时，严禁站人移动，并按要求搭设。使用的所有安全材料及劳保用品必须符合国家标准要求。5.2文明施工保证措施

服从业主的管理，遵循业主的相关管理制度，不得野蛮施工。在现场施工人员不得随意乱动运转的设备，不得乱搭接电源。每日工作完，现场剩余的涂料，应入库保存，仓管员做好记录。每桶料尽量一次用完，若未用完的涂料，应严密封存，以备再用，不得随意堆放在现场。

及时清扫现场，并把垃圾运送至业主指定位置，不得随意乱倒和堆放。做到工完场清。

各种材料、施工设备和工具，同时包括建筑垃圾等，不得随意堆放。

加强安全文明施工教育，提供安全、文明施工素质。在各施工场地设立各类警示标牌。施工前签定安全、技术、文明协议。

电厂锅炉送粉管道泄漏治理工程

工程施工方案

高空作业系好安全带，正确带好安全帽。施工现场垃圾，及时清理。

检修现场做好防止煤粉飞扬、煤粉着火的安全措施。

检修现场动用电火焊是粉管低下铺设不小于6平米防火垫电火花不能直接落到地面，离开时检查工作周围有无明火，防止发生火灾。使用氧乙炔表必须安装回火器，氧乙炔带要横平竖直摆放。施工时注意保护磨煤机各部热工测量部件及其他热工管线，不得造成损坏，以免引起不必要损失。

输油管道泄漏 篇6

摘要：城市燃气管道安全性能关系到企业的经济效益和人们的生命财产安全，燃气管道泄漏检测是防患于未然的重要手段。本文介绍了城市燃气管道泄漏的几种常用检测技术和方法，并对这些技术和方法进行了评价。

关键词：燃气管道；泄漏检测技术；评价

一、引言

城市燃气输送的主要方式为管道输送方式，燃气管道由于生产、安装、使用和管理等方面原因，可能存在燃气管道泄漏的现象，不但影响燃气的正常输送，而且污染环境，甚至引起火灾和爆炸等恶劣后果，对国家和人民的生命财产安全造成危害，造成伤亡和财产损失。燃气管道通常铺设在地下，管道网点多，铺设复杂，因此对于城市燃气管道泄漏检测技术要求较高，应寻求一种简单可靠、通用的技术与方法来检测燃气泄漏，并就泄漏位置进行定位。

二、燃气管道泄漏检测技术及方法

根据燃气管理铺设和安装原理，结合燃气泄漏方式，目前我国城市燃气管道泄漏检测技术与方法主要包括直接检测法和间接检测法，直接检测法主要是通过人体感官或者其他相关的传感装置直接检测并感知到燃气的泄漏，并对泄漏物进行检测，间接检测法主要是通过对燃气管道内燃气压力、温度和流量进行检测，并采用软件进行计算分析，推测出燃气泄漏情况。

（一）直接检测技术

1.直接巡视法。直接巡视法是指通过人工巡视的方式，通过巡视人员的感观和判断对燃气管道泄漏情况进行观察，通过闻、看、听等方式进行判断，这种方式很大程度上依赖于工作人员的专业水平、责任心和工作经验。另外，直接巡视法还可借助泄漏探测仪、红外激光气体测试仪等仪器辅助判断，在一定程度上提高了人工判断的准确性。直接巡视法虽然操作简单，但是无法实现管道泄漏的实时监测。

2.空气检测法。空气检测法主要是通过取样检测的方式，确定是否存在燃气泄漏。检测设备主要包括两种：可燃气体检测器和火焰电离检测器。可燃气体检测器是使用传感器对可燃气体进行监视，从空气中取到燃气泄漏的样本，并利用氧化催化原理，对燃气泄漏样本进行信号转换，根据燃气浓度产生不同的信号值，若燃气浓度达到预警下限的20%，可燃气体检测器中的继电器驱动信号触发控制装置，将信号传递到报警设备进行预警。火焰电离检测器主要是通过收集碳原子的方式进行计数并预警，气态烃类在有电场存在的情况下，经过纯氢火焰灼烧，产生带电碳原子，火焰电离检测器将碳原子收集到电极板上进行计数，当碳原子数量超过預警值时，检测器产生预警信号并报警。

3.泄漏电缆检测法。泄漏电缆是一种由特殊成分制造的电缆，这种电缆中的特殊成分能够与管道运送的燃气发生特定的反应，一旦燃气泄漏，电缆发生劣质反应，触发声光信号进行传送，以达到预警的目的。目前，泄漏电缆检测法主要包括两种方式，一种为燃气泄漏造成电缆特性阻抗改变，因此产生信号，另一种是燃气泄漏导致电缆短路，产生预警信号。泄漏电缆检测法较其他方法具有更高的灵敏性，能够及时发生燃气泄漏事故，但存在铺设和更换困难，造价高，无法连续使用的缺点，因此在一定程度上无法广泛应用。

（二）间接检测技术

1.流量判断法。流量判断法主要是对通过燃气管道气体的流量差额进行判断，确认是否发生了燃气泄漏。当流量差异较大，低于预设的预警值时，则流量计触发相关信号，传递到预警设备，发出预警信息。这种方式对流量测试仪的精确度要求较高，因此成本较高。

2.压力点分析法。压力点分析法的原理是指当管道内燃气正常传送时，管内保持稳定的气压，不会激发预警信号。当燃气管理泄漏时，沿管道会产生以声波形式传播的扩张波，导致管道各处压力发生变化，气压失去稳定，当压力变化超过预警值，则触发预警。通过管道各处压力变化情况，可以计算出燃气泄漏的位置。压力点分析法响应时间较快，但需要准确判断最初燃气泄漏的时间，因此对于微渗的情况无法准确判断。目前，压力点分析法已普遍应用于燃气管道泄漏的检测。

3.模型测算法。这种方法是指通过针对管道传输模型，对系统的实时参数进行计算并分析，通过对比估算值和测量值进行判断。在模型建立过程中，需要考虑燃气压力、温度、燃气密度等多种因素，才能达到模型计算的精确。因此在实际测算中实时性较强，敏感度较好，而且可以连续监测燃气管道的泄漏情况。这种方法的缺点在于由于灵敏性过大，因此容易产生误报警。

4.神经网络模糊识别。通常情况下，普通模型对于燃气管道泄漏的判断存在一定的准确性差异，神经网络模糊识别方法作为一种新兴的网络技术，能够以样本为对象进行学习，并且无限逼近非线性函数，因此灵敏度高，能够大幅提高燃气泄漏的精确度，同时具有抗干扰、抗噪声能力。这种方法误报警很少，但其缺点在于定时时只能以段为单位，无法更为精确的定位。

三、燃气管道泄漏检测方法优劣评价

（一）综合评价

直接检测方式和间接检测方式均存在各自的优势与缺点，因此，如果采用某一种检测方法，可能无法及时发现燃气管道的泄漏，并且无法达到精确的检测效果。通常情况下，在进行城市燃气管道泄漏检测时，应综合使用多种检测技术和方法，使各种方法之间相互取长补短，以达到可靠性和经济性能最优的检测系统。

（二）克服微量泄漏精度度和准确度难以兼顾的困难

无论是直接还是间接检测方法，各种燃气管道泄漏检测和泄漏定位技术都难以解决检测灵敏度和误报警之间难以调和的矛盾以及管道定位精度不高的困难。特别是当燃气泄漏较少，仅为微量泄漏时，某些管道泄漏检测技术可能由于精度无法达到检测标准，因此对微量泄漏检测不到。而其他精确度过高的技术，又有可能对非燃气泄漏的情况产生误报警。因此，在选择城市燃气管道泄漏技术与方法时，应充分关注微量缓慢泄漏的检测精度和泄漏点定位的准确程度，并防止误报警，实现各种检测方法的最佳组合。

（三）智能化检测技术是发展方向

智能化燃气管道泄漏检测技术是未来的发展方向，特别是目前已经正在初步使用的神经网络模型识别和检测系统，具备智能化、自动化的特点，这种技术和方法具有自我学习的功能，能够根据历史检测情况，通过自身的能力不断强化智能化检测技术，完善检测技术存在的问题。智能神经网络的发展依赖于现代计算机技术、网络信息技术和数学的发展，代表了燃气管道泄漏检测技术的发展方向。

（四）将数据采集、监控与泄漏检测技术相结合

可以考虑将管道传送数据、管道监控与燃气泄漏检测技术结合起来建立完善的系统，不仅能够监控管道的日常运行状况，而且能够为泄漏检测提供相关数据。由于数据采集、监控系统和泄漏检测系统单独建设需要花费一定的成本，若对相关系统进行整合，则不但能够充分利用系统之间的信息支撑，更有利于提高管道监控管理的智能化水平，向燃气管道自动化的方向发展。

四、结论

目前，城市燃气管道泄漏技术多种多样，主要包括直接检测法和间接检测法，并具有相关的特点。在燃气管道泄漏技术的实际选择方面，应结合多种检测技术和方法，充分利用各种技术的长处，克服相关的弱点，尽量平衡精确度和误报警之间的矛盾，将数据采集、管道监控与泄漏检测技术相结合，促进燃气管道检测技术向智能化方向发展。（作者单位：唐山市海港燃气有限公司）

参考文献：

[1]王泉林.城市燃气管道泄漏成因分析及对策[J].黑龙江科技信息.2012（05）

[2]张有礼.城市燃气管网泄漏原因分析及安全防范措施[J].工程与建设.2012（06）.

输油管道泄漏检测的系统设计 篇7

世界各国的石油化工行业把管道输送作为一种重要而经济的运输方式。但是随着管道老化、腐蚀以及其他自然或人为等原因, 导致管道泄漏事故频频发生, 不仅严重影响了正常生产, 还会造成大片耕地面积被毁, 形成环境污染以及可能形成可燃物质流失引起的火灾事故。因此管道的维护及防漏检漏成为不可忽视的问题。

一、计算机系统总体结构

系统的结构形式采用三点一线式, 即管理监测站、现场工作站、调度室服务器和通信网络, 实现了分散控制、集中管理和操作的功能。

工作站负责信号的采集、处理以及本站各参数信号的实时显示, 并通过通讯网络将数据传送给调度室服务器。它由独立运行的三部分组成, 分别为 (1) 压力、温度和流量的处理模块; (2) 负压波检测模块; (3) 数据库操作模块。

调度室服务器主要完成对各工作站的实时监测、泄漏报警、泄漏点定位、历史数据查看和打印等功能。数据存放采用数据库结构, 每个站点的历史数据分别存放在各自的数据表里, 每个站点对应一个泄漏数据表。服务器也由三大部分组成, 分别为 (1) 显示各站点实时数据模块; (2) 泄漏诊断模块; (3) 数据库管理模块。

管理监测站是利用LABVIEW的网络发布功能, 通过网络可在任何一个地方对现场数据进行实时监测。

1.1 系统网络结构

网络结构如图1所示。在现有局域网的基础上利用无线通讯网络组成整个系统网络。现场工作站2通过光纤与局域网连接;工作站1, 3, 4, 5, 点对点分别安装一对10MHz或以上的高速产品BU-DS.11和RU-DS.11及一面24dBi定向天线, 组成无线通讯网络;无线网络接入就近的网络站点, 实现整个系统网络互联。网络之间无缝透明连接, 支持所有上层协议、网络操作系统与应用软件。

注:描述的工作站1、2、3、4、5, 即图1中的工1、工2、工3、工4、工5。

1.2 数据采集系统

数据采集系统的结构如图2所示。管道温度由A级Pt100铂电阻测量, 静压采用较高精度的压力智能变送器测量, 流量可采用双转子流量计/质量流量计。为了便于远距离传输, 压力和温度的测量信号都是以4~20mA标准电流环输出。采集卡具有16-bit转换分辨率、光隔离模入接口、可与标准的图形化编程软件轻松集成。

1.3 时间同步系统

GPS校时模块, 每隔一定周期就同步一次调度室服务器的内部时钟, 使服务器获取标准时间。然后通过网络同步所有工作站的时间, 从而使整个网络的时钟保证准确一致。具体实现方法是在LABVIEW平台下用执行命令函数来执行net use和net time命令, 使各个工作站每隔一定周期读取一次服务器的系统时间来校正自己的系统时间。

二、定位和判漏

管道泄漏的检测方法有多种, 一般分为直接检测和间接检测。直接检测法主要是基于硬件对泄漏物的直接检测, 例如, 直接观察法、检漏电缆法、放射性示踪法、光纤检漏法等;间接检测是基于软件对流体的参数进行测量, 根据参数的变化来判断是否发生泄漏并定位, 例如瞬态负压力波法、统计检漏法、流量输差法等。

由于管道材质、油品物性、环境因素、泄漏形式等的多样性, 通常要根据现场情况, 结合多种方法进行泄漏诊断。以下论述几点关于泄露的测量方法。

2.1 瞬态负压波检漏

所谓压力波实际上是在管输介质上传输的声波。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, 泄漏点两边的流体由于压差而向泄漏点补充。这一过程迅速向上下游传递, 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力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。

首先利用中值滤波和取均值的方法来处理压力信号, 然后采用逻辑判断方法检测负压波。

由于各种因素如流体的密度、压力、比热和管道材质等影响, 负压力波在管道中传播速度不一定是常数, 而可能是一个变量, 因此需要采用一种线性模型来修正传统定位方式。具体方法如下:在工作站上, 每0.1s取一个压力值, 放入一个200维的栈中, 形成20秒200个数的历史数据段。取这200个数的均值和最小值, 均值与最小值的差值再乘以报警阈值修正系数得到报警阈值。每一个新进栈的压力值与其前200个数的均值进行比较, 变化值如果超过报警阈值, 则报警级别升高一级。如果报警级别连续升高达到所设定的报警级别阈值, 则判断发生泄漏。同时把报警级别为1时对应的时间作为泄漏时间, 供服务器定位使用。调整报警阈值修正系数和报警级别阈值的大小可以调整系统报警的压力灵敏度及时间灵敏度。

2.2 压力流量综合检漏

由于启泵、停泵和调阀等正常操作, 也会产生负压波, 而且与泄漏产生的负压波信号非常相似, 在实际应用中, 必须进行区分。通常采用硬件的方法来区分, 传统的方法是在管道的两端相隔一定的距离各加装两个压力传感器, 通过判断负压力波的传播方向进行识别。这种方法结构复杂, 安装困难, 不宜维护, 成本较高。压力流量综合检漏利用软件的方法解决了这一问题。

压力流量综合检漏法的具体实现为:首先利用瞬态负压波法检测到压力下降, 然后计算压力下降发生时一段时间间隔内首末站流量差的变化率, 如果该变化率超过前一段相同时间间隔内首末站流量差的变化率, 则认为发生泄漏, 系统报警。本系统检测2分钟内首末站流量差的变化率。

2.3 流量输差检漏

瞬态负压力波检漏比较适用于泄漏点处压力发生突降的情况, 大管道事故通常都具有这一特征, 但对于缓慢发生的事故或已发生的事故, 该方法具有一定的局限性。利用流量输差检漏来诊断渗漏的发生。对首末站的流量差进行积分运算, 该值如超过某阈值, 则认为发生渗漏, 发出报警。本系统每15分钟计算一次流量差的积分值, 判断前30分钟内的流量差是否超过设定的阈值, 如超过, 系统发出渗漏报警。

三、结束语

通过对输油管道的泄漏检测, 可准确定位出管道的泄漏位置, 从而达到第一时间判断、第一时间处理并解决问题, 为降低损耗, 减少污染以及可能造成的其他危害提供了强有力的保证。

摘要：输油管道泄漏检测的系统设计, 采用三点一线式结构, 集成了传感器技术、计算机技术、无线通信技术和自动化技术。描述了系统的组成、网络结构与数据采集。采用了瞬态负压波法、流量输差法以及压力流量综合法等多种泄漏诊断方法。该系统具有可扩展性。

关键词：输油管道,泄漏检测,计算机系统

参考文献

[1]王立坤, 周琰, 金翠云.输油管道新型泄漏监测及定位系统的研制[J].计算机测量与控制.2002, 10 (3) 152-155

[2]税爱社, 周绍骑, 李林生, 等.输油管线泄漏诊断的SCADA系统实现[J].仪器仪表学报.2001, 22 (4) 31-32

输油管道泄漏检测技术综述 篇8

关键词：输油管道,泄漏,检漏

一旦输油管道发生泄漏事故, 就会对环境造成污染, 危及人们的生命和财产。同时, 输油管道的泄漏也会给国家财产造成重大经济损失, 严重的甚至导致技术人员伤亡。因此, 输油管道泄漏点的监测变得十分重要。相关技术人员可以通过监测方法估计出泄漏点和泄漏量, 并有针对性的采取管道维护和修理, 防止泄漏事故的再次发生, 保障石油管道的安全运行。

1 基于硬件的测漏方法

1.1 直接观察法

直接观察法就是依靠经验丰富的输油管道工人进行管道巡查, 通过看、闻和听来判断输油管泄漏位置。目前, 美国OILTON公司正在开发一种由直升飞机携带高精度红外摄像机, 沿输油管道飞行判断输油管道泄漏点的方法。这种方法主要通过输送物资与周围土壤的温差来判断输油管道泄漏点。这种方法存在不能连续检测的问题, 所以输油管道实时性差。

1.2 超声波法

当输油管道出现泄漏时, 输油管道中的流体就会出现扰动, 导致接收换能器上的电压出现波动。技术人员可以通过收集泄漏点的电压, 描绘泄漏点电压变化曲线, 并通过相关计算公式确定泄漏点。这种方法可以通过观察检测仪表电压变化发现输油管道的泄漏点。压电陶瓷换能器类似超声波的工作原理, 即当输入电压的频率为谐振频率时, 超声波在介质中产生的驻波最强。一旦输油管道中出现泄漏, 接收换能器的电压就会随之发生变化。检测人员可以依据电压变化, 并按拟合曲线计算出管道泄漏的位置。

1.3 光纤检漏法

目前, 输油管道检测技术中的准分布式光纤检漏法己较成熟。这一方法主要以棱镜、光发与光收装置构成传感器的核心部件。一旦棱镜底面接触不同种类的液体时, 光线在棱镜中的传输损耗就会发生变化。检测人员可以根据光探测器接收的光强, 来确定输油管道的泄漏情况。光纤检漏法不能检测石油不接触棱镜的情况, 所以存在一定的局限性。

1.4 放射性示踪剂检漏法

放射性示踪剂检漏法就是将放射性示踪剂 (如碘131) 输入到输油管道中, 并随着输送物质一起运动。一旦输油管道出现泄漏, 放射性跟踪剂就会流出输油管道外, 并附着在土壤中。示踪剂检漏仪置于管道内部, 设备中指向管壁的诸多传感器可以对管道壁进行360度的监测, 如监测出泄漏到管外的放射性跟踪剂, 便进行记录以确定管道的泄漏点。这种方法可以准确的进行泄漏点检测, 但是检测周期比较长, 不适合实施检测。

1.5 光纤温度传感器检漏

输油管道中输送天然气、粘油和原油等介质, 能引起周围环境的温度变化。分布式光纤温度传感器可以对输油管道周围温度进行持续检测, 进而了解输油管道的泄漏情况。据报道, Y0RK公司的DTS系统 (分布式光纤温度传感系统) , 一个光电处理单元可连接几根温度传感光缆, 长度达25km, 对于温度的变化可在几秒钟内反应。DTS可设定温度报警界限, 当沿管道的温度变化超出这个界限时, 会发出报警信号。

2 基于软件的检漏法

2.1 质量平衡检漏法

质量平衡检漏法的理论基础是质量守恒, 流体在管道传输过程中流入质量等于流出质量。一旦管道出现泄漏就会造成流入质量和流出质量之间的误差。输油管道多点位置进行流入质量和流出质量检测, 并将所有数据绘制成流入质量和流出质量平衡图。相关技术人员对流量平衡图进行观察, 可找出输送管道的泄漏点。质量平衡检漏法具有简单、直观的特点。同时, 在进行管道泄漏检测时, 流量计的精度和管道油品存余量的估计误差是质量平衡检漏技术中的两个要素。动态流量平衡法需要建立动态模型, 以此来确定输油管道的泄漏点。质量平衡检漏法不能检测出少量泄漏, 所以其必须与其他方法进行联合使用。

2.2 压力点分析法

压力点分析法就是利用压力波进行输油管道检漏的方法。压力点分析法是依据能量和动量平衡原理进行泄漏点检测的方法, 其依据某一检测点来获取数据。相关人员在检测点安装压力传感器, 泄漏点产生的负压波就会向检测点传导, 导致压力发生变化。相关人员对检测点数据与正常数据进行比较, 可以确定泄漏点位置。

2.3 负压波法

一旦输油管道发生泄漏, 其泄漏点的局部液体密度减小, 即出现瞬时低压。减压波通过管线和流体向泄漏点的上下游进行传导, 就会产生负压波。安装在泄漏点两端的传感器通过检测负压波的强度, 就可以确定泄漏点位置。负压波法可以准确确定泄漏点, 也不必建立数学模型, 具有很强的适用性。然而, 负压波法不能处理突发泄漏事件, 也不能处理缓慢泄漏事件。

2.4 压力分布图法

在输油管道截断阀处, 技术人员可以放置压力传感器, 并将各种压力信号传送到检测中心。检测中心将这些数据进行汇总, 并绘制输油管道压力分布图, 帮助技术人员了解压力梯度特征和拐点位置, 以便更加容易的找到泄漏位置。输油管道为了适应生产和环境, 必须采取复杂的铺设工艺。在输油管道无泄漏的情况下, 也可能产生异常压力分布图, 并出现误报警现象。工作人员通常考察压力分布图中的积分反应, 延长报警时间, 以此克服管道瞬变流产生的非正常压力图。

2.5 分段试压法

输油管道分段设置阀门, 通过观察阀门关闭后压力变化情况来判断泄漏位置。输油管道运输要求对新管道运行进行分段试压法试验, 并将其纳入安全规则中。分段试压法进行检测时, 不仅会影响输油管道的正常运行, 还不能及时、准确的进行定位, 所以分段试压法的检测工作量比较大。

2.6 实时模型法

实时模型法既能检测少量泄漏, 又能进行准确定位。实时模型法的工作原理就是组建精确输油管道实时模型, 以此模拟输油管道中的流体运动, 保持模型与实际管道运行的同步进行。技术人员定时获取管道上的数值, 如压力、流量和测量值, 然后对这些估计值和实测值进行对比来发现泄漏点。模型中的方程主要包括质量平衡、动量平衡、能量平衡和流体状态等。相关技术人员在输油管道的出口和入口安装传感系统, 以此获取管道压力和流体流量。监测点数量越多, 监测结果越准确。

3 结束语

目前, 输油管道泄漏检测技术主要以软件检测技术和硬件检测技术为主。计算机技术、控制理论、信号处理、模式识别和人工智能等学科的不断发展, 促进了以软件为主的输油管道检测技术的发展。这两种方法既对输油管道进行实时检测, 又能及时发出报警信号。因此, 软件检测技术和硬件检测技术相结合的方法是输油管道泄漏点检测的研究热点。

输油管道泄漏事故多米诺效应分析 篇9

多米诺效应是指事故的扩大和连锁反应。一旦发生多米诺效应, 事故种类增加, 危险等级提高, 影响范围也将迅速扩大。欧盟1982年和1996年两度颁布塞维索法令[3,4], 要求对工厂布局、土地使用方面考虑多米诺效应。随即欧美各国开始研究多米诺效应, 但大多针对工厂与厂房。2000年以后我国开始研究多米诺效应, 目前研究尚处于初级阶段。胡小荣、龚时雨[5]等人分析了多米诺效应初始事件和事故场景;刘茂[6]等人对多米诺效应的风险分析方法进行了探索;戴雪松, 王艳华[7]等人对化工重大事故多米诺效应做了相关研究;在城市燃气管网事故多米诺效应方面刘艳华[8]进行了相关分析;张青松[9]对油库池火灾场景进行了研究;师立晨[10]等对重大危险源多米诺效应进行了分析, 并探究了热辐射、超压以及碎片引发的多米诺效应阀值。在石油化工行业, 多米诺效应多针对储罐等化工园区, 并无输油管道相关探索。且传统的多米诺效应分析立足于危险设备, 运用火灾爆炸理论分析其发生途径和后果, 相对单一。所以统计典型输油管道泄漏事故, 判定事故多米诺效应, 分析多米诺效应产生的不同途径与后果, 有利于输油管道设计选线, 且为输油管道泄漏事故处理提供理论指导。

1 输油管道泄漏事故统计分析

1.1 国内外主要输油管道泄漏事故

近年来由于腐蚀破裂、疲劳损坏和第三方破坏 (特别是打孔盗油) 导致输油管道泄漏事故时有发生, 有些泄漏在管道工作人员及时发现情况下得到控制, 有些泄漏事故则产生多米诺效应, 造成不堪设想的后果。为总结输油管道泄漏事故后果规律, 搜集2000~2013年国内外主要的输油管道泄漏事故51起, 列出事故主要后果, 见表1。

由于上述51起事故均为较严重的输油管道泄漏事故, 有2个共同点:财产损失和管道停输。除此之外, 还主要造成了污染河流海域、污染土地 (农田、耕地等) 、人员伤亡、影响居民用水、以及其他特殊情况如破坏动植物生存环境, 旅游业、捕鱼业受损等事故后果, 事故后果所占比例如图1所示。

注:不包括财产损失、管道停输。

从图1中可以看出成品油管道泄漏事故主要产生了6种事故后果, 其中人员伤亡、污染土地、污染河流海域情况最多, 分别为26%、26%、28%。2种组合后果污染河流和人员伤亡、污染河流和影响居民用水则分别占4%, 6%。单一影响到居民水源情况相对较少。一些特殊情况占8%。

1.2 主要输油管道泄漏事故多米诺效应的判定

根据Cozzani[46]等人给出的事故多米诺效应3个存在条件:存在引发多米诺效应的初始事故;事故蔓延开来必须导致至少1个二次事故发生;初始事故发生1个或者多个二次事故, 产生了大于初始事故后果的严重事故。51个事故存在触发多米诺效应的初始事件即输油管道泄漏, 初始事件泄漏的蔓延触发周围环境发生二次以上事件, 如污染、爆炸、甚至海边旅游和渔业受损等, 二次以上事件产生扩大了初始事件后果, 所以判定51个事件产生了多米诺效应。例如, 2011年9月12日肯尼亚输油管道事故, 首都内罗毕东部工业区的燃油库一条地下输油管线发生破裂泄漏 (初始事件产生) , 随即泄漏原油扩散流入居民区 (初始事件蔓延) , 民众抢油, 有人吸烟 (触发临界条件) 引发火灾爆炸 (二次事故) , 导致至少82人死亡, 118人受伤 (泄漏事故后果扩大) 。伤亡事故的产生加大了泄漏事故后果, 满足输油管道多米诺效应的3个条件, 所以判定肯尼亚输油管道泄漏事故产生了多米诺效应。其余事故依次类推。

2 多米诺效应分析

由于多米诺效应是一个初始事件引发多级事件的连锁反应, 故运用事件树来分析最为合理。事件树分析法 (Event Tree Analysis, ETA) [47]是一种逻辑的演绎法, 在给定一个初因的事件后, 分析初因事件可能导致各种不同的事件序列结果, 可以定量和定性地评价系统特性。

2.1 多米诺模型建立

根据统计分析得知, 51个输油管道事故产生了多米诺效应, 其地点多发生在特殊自然环境如海洋河流、农田、以及一些特殊人类活动场所;多米诺效应事故种类有污染、火灾爆炸、停止人类生产活动等;多米诺效应后果为人员伤亡、影响居民用水、农田污染、财产损失等。由此建立输油管道泄漏事故多米诺效应事件树模型, 事件模型分为海底管道与陆地管道。

1) 模型一:海底管道泄漏事故多米诺效应事件树模型。根据上文输油管道泄漏事件统计分析结果, 海底管道泄漏引发的事故后果有污染周围海域, 影响海洋生物的生存, 污染海滩, 影响当地旅游业、捕鱼业等相关产业。由此结果建立海底管泄漏多米诺效应事件树模型, 如图2所示。

由图2知, 海底管道泄漏产生了3中不同结果, 此处分析最复杂的第一种结果。由于海底管道泄漏产生1次事故, 污染附近海域;接着泄漏扩散成功, 触发海水水质变化产生2次事故, 污染面积扩大, 破坏海洋生物生存环境, 部分海洋生物生存濒危, 如泰国海底管道泄漏事故中一些鱼类和珊瑚的死亡;当扩散蔓延至海边时, 污染面积急速增加, 鱼类等生物死亡, 有旅游胜地或者捕鱼业受损, 最终影响当地经济, 使泄漏后果扩大, 多米诺效应产生。

注:2种趋势发展线, 上方代表事件发生, 下方代表事件不发生。

2) 模型二:陆地管道泄漏事故多米诺效应事件树模型。根据输油管道泄漏事件统计分析结果, 陆地管道引发的事故后果有人员伤亡, 铁路停运, 污染农田、河流、水库, 影响居民饮用水, 管道停输, 财产损失。陆地管道较海底管道面临的周围环境情况更多, 如农田、河流、公路、湿地、工厂等。综合泄漏后果与管道周边情况, 建立陆地管道泄漏事故多米诺效应事件树如图3所示。

此处研究的事故都是比较严重的泄漏事故, 由图3和表2可以看出当初始事件管道泄漏A1发生, 在不产生多米诺效应情况下则仅会产生财产损失、管道停输S6。当发生多米诺效应则可能产生5种情况造成更加严重的后果 (S1至S5) 污染土地、污染河流、影响居民用水、人员伤亡和影响人类其他活动。

注:影响人类其他活动指工厂停工、铁路停运等活动。

2.2 多米诺效应事故概率分析

对于陆地输油管道泄漏产生的6个后果 (S1至S6) , 由于本文研究比较严重泄漏事故, 所以财产损失、管道停输是必定产生的, S6发生的概率为1。其余5个后果, 准确确定其概率比较困难。

例如某输油管道管径508mm, 输送介质为汽油, 流量为450m3/h, 由于第三方施工破坏发生泄漏, 10min后发现并采取相应措施。泄漏段左侧200m有饮用水库, 右侧200m有河流。

由于输油管道周围存在河流、水库, 根据图3, 泄漏输油管道由于扩散作用, 容易引起污染河流、影响居民饮用水的多米诺效应。此处以污染河流为例, 计算其发生的概率, 计算步骤如下:

1) 选择专家组, 获得专家对污染河流的判断。选取10名专家, 评估意见为可能性大3票、中等3票、较大4票。

2) 将自然语言转化为模糊数。根据自然语言的模糊数[48]表达形式如图4, 得到3种判断语言的隶属函数式 (3) ~ (5) , 由此可将专家判断语言转为模糊数。

其中下角标H、M、FH分别表示大、中等、较大。

综合处理10位专家意见, 选用模糊截集与平均算法组合专家的不同意见, 设 (3) , (4) , (5) 式的α截集分别为Hα=[H1, H2], Mα=[m1, m2], FHα=[h1, h2], 其中H1, H2, m1, m2, h1, h2分别为 (3) , (4) , (5) 的α截集的上限和下限。对fH (x) 而言, 令α= (x-0.1) /0.1, 则H1=0.1α+0.7, H2=0.9-0.1α。同理可得m1=0.1α+0.4, m2=0.6-0.1α;h1=0.1α+0.5, h2=0.8-0.1α;。在α的截集下, 10位专家意见的总模糊数Z为:

则式 (6) 的平均模糊数为:

根据模糊集的扩展理论知, W也为模糊集。

所以平均模糊数的关系函数为:

3) 将模糊数转化为模糊可能性值。由于需要后果发生的概率大小, 所以必须先将模糊数转换为模糊可能性值 (FPS) , 再将模糊可能性值转换为模糊概率。根据Cheng和Hwang[49]提出的左右模糊排序法将模糊数转化为模糊可能性值。该方法定义的最小模糊集和最大模糊集为:

则模糊数W的左右模糊可能性值分别为:

4) 将模糊可能性值FPS转化为模糊概率FFR[49]。其转换公式为:

则可得到模糊数W的FFR=1.23×10-2, 即污染河流发生概率为1.23×10-2。同理可得影响居民饮用水的概率为4.39×10-3。污染河流发生的概率大于影响居民用水, 表明在发生泄漏时, 河流污染可能会比污染水库提前发生, 因此需要调节抢险措施。同时, 此结果与图1事故后果比例图相符, 说明此方法具有一定适用性。对于泄漏的其他情况, 同理可以将实际管道泄漏情况与图2图3结合, 请求专家评判, 再由模糊理论获得事故发生的概率, 由此可以指导类似输油管道泄漏事故的处理工作。

3 结论

1) 输油管道泄漏事故多米诺效应有4种主要后果以及2种组合后果分别是:人员伤亡、污染河流海域、污染土地、影响居民用水、污染河流和人员伤亡、污染河流和影响居民用水。其中人员伤亡、污染河流、污染土地最容易发生, 所以在选线与事故处理时, 应多关注管道周围人类活动场所、河流、土地的情况。

2) 模糊理论与专家判断法处理输油管道事故多米诺效应后果有一定适用性, 当输油管道泄漏发生, 可以运用此法计算多米诺后果发生概率, 从而起到对事故处理的指导作用。

摘要：基于近10年国内外主要输油管道泄漏事故, 分析输油管道泄漏事故后果, 并结合已有的多米诺理论, 判定输油管道泄漏事故多米诺效应发生情况。运用事件树方法建立输油管道泄漏事故多米诺效应模型, 分析此类泄漏事故多米诺效应发生的不同途径及后果。最后通过专家判断法与模糊理论定量分析多米诺后果发生概率, 对输油管道泄漏事故处理起到指导作用。

输油管道泄漏 篇10

一、输油管道泄漏无线监控系统的工作原理

为了保证系统能够实现优质高效的检测任务, 新一代的系统主要采用的是无线传感技术进行工作, 将大量的互联网节点, 连通到传感器中, 通过无线网整体的连接起来, 这样就形成了一个大型的信号信息采集网络, 在进行信息采集中, 将异常的信号输入到信号传输系统中, 然后利用无线网络将异常的信号输入到监控系统中, 为无线传感器网络管道泄漏监控图形, 该系统首先将传感器放置在整体的输油管道的整体区域内, 通过管理节点对系统进行监控, 并将监控的数据输入到信息处理系统中, 然后传入到系统的终端, 将整体的数据信息进行汇总, 最后将信息传输给用户, 将整体的监控系统进行管理。

二、输油管道泄漏无线监控系统的主要功能

无线监控系统主要的功能包括:完成采集管道内部压力变化数据的任务, 并将其及时的通过监控系统传输到系统的终端, 方便人员进行分析处理;监控管道内部的压力变化情况, 形成各项数据信息;处理监控点的各项数据变化情况, 对数据进行分析, 动态的掌握数据的变化;对压力波不同的情况进行采集, 并将其在各个接触点进行转发, 从而实现对信息的准确处理;用户通过系统, 可以对整体的管道监控系统信息进行采集, 并对实时信息进行配置和管理, 确定泄漏的位置, 完成系统对于故障的定位, 并根据定位的位置进行报警, 实现监控的需要。

三、新一代输油管道泄漏无线监控系统的技术创新

新型的输油管道泄漏监控系统, 在软件方面得到一定的革新, 实现了泄漏报警、定位等功能的同时, 将界面进一步的优化升级, 在界面的操作性、数据更新的速度和数据处理速度方面的能力进行提升, 增加了系统功能的多样性。新型的网络组成模块, 在其中增加了数据库管理系统, 将数据进行集中的整理和升级, 提升了实际数据与历史数据的处理, 完善数据管理速度。

3.1人机接口模块

人机接口模块是管理人员与基层信息管理联系最为直接的平台, 因此需要将操作界面进行优化, 将温度、压力等控制在更加醒目的界面上, 并设置专门的计算系统, 对压力等输出情况进行直接的计算, 实现各个位置的监控和管理。

3.2信息显示模块升级

在进行信息现实的时候, 需要制定专门的信息现实模块, 并将历史数据进行管理, 历史数据也可以调取出来, 并将实时数据和历史数据进行对比, 便于工作人员制定相应对策。

3.3数据处理模块更新

数据处理模块主要是采集的数据进行数据的处理, 压力值进行分析, 并且和历史数据进行对比, 为了保证数据存储的完整性, 还建立了专门的数据库管理系统, 将历史库和实时库分开, 缓解了数据处理的压力, 便于数据的对比。实时库显示的是现阶段数据的变化, 而历史库显示的是历史时期的数据情况, 通过不同时期数据的对比, 可以清晰的掌握树脂曲线变动的情况, 实现数据处理的高效性。

综上所述, 在泄漏监控问题上, 采用新型的监控系统, 可以提升管道的控制效果和数据的效率, 较为准确的将管道泄漏引发的状态变化模式和其他情况区分开来, 及时发现管道泄漏问题。

参考文献

[1]吕明恩, 薛石磊, 杨凯, 廖俊杰.油田输油管道防漏技术的发展趋势[J].石化技术.2016 (08)

[2]杨忠.我国石油企业输油管道风险评价及管理应用[J].化工管理.2016 (28)

[3]徐磊.基于ANSYS的输油管道弯头冲蚀分析与优化[J].油气田地面工程.2016 (09)

[4]李清文.石油输油管道施工工程的控制和管理探讨[J].中国外资.2013 (10)

输油管道泄漏 篇11

管道运输具有运输量大、损耗小、安全性高、成本低等优点, 已成为油品运输的重要方式之一[1]。目前, 随着我国油品开发建设, 已形成了几百条油品长输管线, 总里程达到几万公里。但同时存在很多隐患, 如:管道超限服役, 已锈蚀、变薄;管道与城市的管网交叉重叠;管道穿过人口密集区等。一旦发生事故, 轻则影响油品运输, 重则导致火灾爆炸, 造成大量人员伤亡。因此, 预防输油管道爆炸事故尤为重要。本文基于输油管道泄漏爆炸事故, 对输油管道泄漏爆炸造成多人伤亡事故原因逐步分析, 利用最小径集和结构重要度, 找出防止事故发生的关键途径, 为采取相应的预防措施提供依据。

1 事故树的建立

对事故原因分析发现, 造成多人伤亡的必要条件是存在高密度暴露人群。同时, 爆炸事故的发生必须要有助燃物、火源和可燃物, 由于助燃物是大气中的氧气无法控制, 可不分析;对于火源的分析, 应根据事故发生的环境而定, 可包括明火、电火花、静电火花和撞击火花四个方面;对于可燃物而言, 必须是管道泄露出的油品挥发成气体达到了爆炸极限, 才能导致爆炸, 因此, 直接原因是管道泄露和存在密闭空间。而对管道泄露的原因分析, 可从管道缺陷、管道腐蚀穿孔、人为破坏和管理等方面出发, 找出其根本原因。

通过事故原因分析, 参照前人研究成果, 根据顶上事件确定原则, 将“重大爆炸事故造成多人伤亡”作为顶上事件。火源、油气达爆燃浓度和高密度暴露人群作为次顶事件, 并用逻辑与门连接, 以此类推, 分析出导致顶上事件发生的基本事件和逻辑关系, 建立其事故树 (见图1所示) 。

2 事故树定性分析

根据最小割集定义知, 每个最小割集都表示顶上事件发生的一种可能, 即最小割集越多, 顶上事件发生的可能性越多, 系统的危险性越大[2]。该事故树有3360组最小割集, 这说明输油管道发生火灾爆炸造成重大人员伤亡事故的危险性非常大。同时, 由于最小割集的数量大, 对事故树的定性分析可从最小径集和基本事件结构重要度入手。

2.1 最小径集

在事故树中, 顶上事件不发生常常并不要求所有基本事件都不发生, 只要某些基本事件不发生顶上事件就不会发生, 这些不发生的基本事件的集合称径集。在同一事故树中, 不包含其他径集的径集称为最小径集[3]。本文事故树计算出的最小径集有20组, 如下所示:

由结果可知, P 1是导致火源存在的基本事件组合;P 2到P17是导致管道泄露的基本事件组合;P18是形成空间密闭的基本事件组合;P19和P20是导致存在高密度暴露人群的基本事件组合

2.2 结构重要度

结构重要度分析是在不考虑各基本事件发生的难易程度或假设的各基本事件的发生概率相等基础上, 仅从事故树的结构上研究各基本事件对顶上事件的影响程度。基本事件结构重要度系数越大, 对顶上事件影响程度越大, 反之亦然[4]。根据结构重要度系数, 排出各基本事件的结构重要度顺序, 分析其对顶上事件发生的影响程度, 按影响大小采取预防措施。

根据最小径集求得的结构重要度系数近似判别值, 对结构重要度排序为

2.3 结果分析

对最小径集进行分析发现, P 2到P17中均包含“偷盗破坏”和“外单位破坏”, 这两个基本事件在管理过程中难于控制, 并且据统计数据显示, 原油泄露的大部分原因是由于偷盗导致的;P18中包含的三个基本事件均是由于通风不良导致事故的, 这对于埋地管道来说很难从通风的角度来采取控制措施;同时, P 1中包含的“烟头”、“外单位动火”等事故原因, 在输油管道所处的环境中彻底消除是非常困难的, 但可通过控制, 减少其发生。然而通过P19和P20两个最小径集采取预防措施是很好途径, 并且对基本事件的结构重要度分析知, 这两个径集中的基本事件对顶上事件发生的概率影响均很大, 应优先从这些方面采用预防措施。

3 事故预防措施

由上述分析可知, 预防事故发生的主要措施有:

1) 控制火源。事故发生时, 疏散公众, 交通管制, 并停止事故周围一切外单位动火作业, 直至事故消除。同时, 现场抢修人员应严格控制事故抢修过程所产生的一切火源, 杜绝违章作业。2) 安装安全监测预警和防控技术装置。输油管道系统安装这些装置, 可使管道在发生油品泄漏时, 能及时发出警报, 以此来确定漏油准确地点和数量, 同时, 在抢修过程中, 随时对现场进行气体浓度检测, 防止油气达到爆炸极限。3) 提高应急处置能力。对抢修人员进行专业知识培训, 增强其现场风险预判和处置能力。事故发生时, 能准确判断事故的风险性, 第一时间采取预警、设置警戒区、交通管制等措施疏散周围公众。并对公众进行安全教育, 提高公众的安全意识。4) 合理规划城市及管线。输油管道和人员密集区即使有符合法律法规规定的安全距离, 但那只是安全的基准尺度, 不是防止事故发生的严格管理高限, 应合理规划。同时, 对已有的交叉输油管道应加强维护和管理, 新建的输油管道要与其他已有管道之间进行合理规划。

摘要：为了找出输油管道泄漏爆炸导致多人伤亡事故的有效预防措施, 文章基于输油管道泄漏爆炸事故, 分析事故发生原因, 建立以输油管道爆炸造成多人伤亡为顶上事件的事故树, 对事故树进行分析, 得到最小径集和结构重要度排序, 提出事故预防措施:安装监测预警和防控技术装置、提高应急处置能力、合理规划城市及管线。

关键词：输油管道泄漏,事故树,最小径集,重要度

参考文献

[1]张永健, 方来华, 关磊.输油管道监控系统设计与开发[J].中国安全生产科学技术, 2009 (3) :68-72.

[2]李红民.FTA在高层建筑防火安全管理中的运用[J].中国安全生产科学技术, 2010 (4) :153-156.

[3]张景林, 崔国璋.安全系统工程[M].煤炭工业出版社, 2002.