管道泄漏监测

管道泄漏监测（共10篇）

管道泄漏监测 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.

中石油陕西输油管道泄漏真相 篇2

环保部副部长张力军率领由环保部、发改委、工信部、国家防总办公室、水利部、中石油等单位19人组成的国务院联合工作组,1月4日直扑河南省三门峡市。

上月30日凌晨发生在陕西华县的中石油兰郑长成品油管道泄漏事件中,泄漏的一部分柴油正经由渭河流向黄河。

6天之内,中国石油天然气集团公司(下称中石油)与陕西省派出大批人马,在赤水河和渭河上架设了32道拦油带,以期堵住流往黄河的浮油。

部分泄漏的柴油还是越过渭河的“最后防线”——潼关吊桥,进入了河宽水急的黄河干流。

三门峡大坝,则成为堵截浮油的新的“最后一道防线”。

河南、山西开始紧张起来。已经没有退路——浮油若继续往下,将进入库容上百亿立方的小浪底水库,这是冬春之际河南、山东饮水灌溉的“最重要的一盆水”。

幸运的是,此次泄漏的柴油总量约150吨,经过有效拦截,只有少部分柴油进入了黄河。有关部门和专家正在计算进入渭河和黄河的具体柴油数量。但是,严寒的天气给抢险设置了一道“低温屏障”。

至1月7日截稿时,《财经国家周刊》前方报道小组仍然与一线抢险队伍一起,见证这起突发污染事件的始末。

新建管道肇事

在1月2日前,这场跨省污染事件没有公诸世人。彼时,全国人民正在安享元旦长假。新投产的中石油“兰州—郑州—长沙成品油管道渭南支线”,并不为人所知。这一管道由中石油管道局按照EPC模式承建,全长18.4公里,起于华县赤水镇,终到渭南临渭区城关镇的渭南油库,管径27.3厘米,设计压力为3千帕。

发现泄漏时,距该工程试运投产不到5个小时。

2009年12月30日零时30分,中石油值班人员发现该管道上下游存在输油差,便立即停止输送并开始巡线。两小时后,泄漏点被初步确定在距离管道起点2.75公里的地方。

凌晨5时开始,中石油调集了大批机械聚集赤水村,开始进行挖掘。尽管只有6米的埋深,但漏油点被堵住时,已是11个小时后的下午16时。

1月3日清晨,《财经国家周刊》两名记者分别从北京和山西出发,直奔事发地点。在现场看到,中石油管道局西部应急抢险中心的几名工作人员正指挥两台挖掘机,从不同方向清理被柴油污染的土壤。

这里距赤水镇不过几百米,距赤水河岸只有40多米。河两岸的麦田,在冬日下灰蒙蒙一片。

顺游而下3公里,则是赤水河的入渭口;自此,渭河东流70公里,在潼关四知村注入黄河。

现场已经被挖出了一个约10米深、50米见方的大坑,坑周围拉着黄色的警戒线;大坑底,几个获得许可的赤水村民在一个个小坑里收集反渗上来的柴油,然后倒入各种奇形怪状的容器,“20公斤的油桶,一天能弄几十桶”,村民们兴高采烈。

从坑边看,管道的泄漏点已被重新焊接,本来光滑的管道仿佛长了一个“瘤子”。

中石油现场人员对事故原因语焉不详。一位陈姓工作人员对《财经国家周刊》说:“我们接到通知后,第一时间赶到现场,但漏油点已经被堵住了”。该工作人员说,当时从西安至渭南的高速公路路况异常,这支从西安赶到污染沿线各处的队伍一路遭遇堵车。

而清理被污土壤需要多长时间,他也心中没谱:“说不准,我来的时候以为两天就能完,结果一直到现在。这要看下面土壤情况,具体真的不好说。”

1月3日,记者到达现场时,空气里仍然弥漫着浓烈的柴油味。几个村民都说,河两岸的小麦就是引河水灌溉的,“但我们不考虑那么多,到了影响产量的时候,他们肯定得赔偿”。

渭河阻击

1月4日晚,在三门峡市大鹏宾馆,中石油、陕西省、河南省向国务院联合工作组汇报了“陕西石油泄漏拦截工作”。

会上,一位中石油工作人员说,在12月30日中午11时,管道建设项目部按照环保属地管理原则,通过电话向陕西省环保厅“通报了情况”。同时,中石油的工作人员按照省环保厅的要求和提供的电话号码,在下午17点,向华县环保局进行了电话报告。

华县环保局工作人员当日下午18时,赶到现场查看。当时泄漏点已经被封堵,事故原因暂时不详。

事发地点,距离渭河入黄口73公里;按照6-8公里/小时的正常流速,若无有效阻拦,浮油的前锋可在10小时左右到达黄河。

陕西省政府的有关人士透露,陕西省环保厅是12月31日晚21时接到中石油的书面报告的。

渭南市委宣传部工作人员祖亮告诉《财经国家周刊》,地方政府开始接到的说法是“泄漏了0号柴油40立方,已经回收了30立方”。

虽然泄漏点早已得到封堵,但媒体披露的数字很快上升为“泄漏150立方,回收了50立方”。

1月1日,中共中央政治局常委、国务院副总理李克强在环保部的报告上作出批示:“请环保部门协助、指导有关方面,采取周密措施,处置泄露和污染,严防进入黄河,确保饮水安全”。

事发第二天,中石油集团成立了以副总经理廖永远为组长的“应急处置领导小组”,紧急赶赴现场。1月3日中石油总经理、党组书记蒋洁敏也到现场督导。中石油表示,要“积极主动地和国家环保部、陕西省、河南省、黄河委、渭南市、三门峡市等部门汇报有关情况”。

与此同时,陕西开始紧急行动。副省长洪峰也立即赶赴现场,所有领导的指示都有一个核心:把浮油拦截在渭河,决不让其进入黄河。

很快,32道拦油带被架设,700多人昼夜在这32道拦油带附近打捞浮油、抛洒凝油剂。

陕西省环境监测中心站也从1月1日中午开始,在赤水、渭河和黄河上设立了9个监测断面,开始密集进行水质监测。

监测的数据显示,1月1日下午5时,渭河军渡拦油带前的监测数字是石油类浓度7.8mg/L,超出地表水环境质量3类标准150倍以上。到了1月2日凌晨6时,这个数字上升到了80.9mg/L,是3类地表水标准的1600倍。

在渭河入黄的潼关吊桥处,1月2日中午亦出现了43mg/L的高数值。

1月2日,事故抢险组对媒体说,“抢险已基本控制了油污扩散,目前未发现对黄河水质产生影响,事故污染控制在渭河河段内,对人畜饮用水源未造成影响”。

然而,污染带最终还是流入了黄河。

三门峡关口

1月2日下午,黄河沿岸的山西省芮城、平陆、垣曲、风陵渡经济开发区向沿河群众发出暂时停止饮用黄河水的通知。此时,污染带前沿到达风陵渡,流速每小时6到8公里。

污染带进入黄河后,也开始影响黄河水库。环保部门监测数字表明,1月3日,黄河河南巩义大桥以西的地区,监测值已超标,巩义大桥以东的监测值仍正常。

当天下午,新華社发布消息,称“泄漏事故目前已对黄河水质造成影响。河南省环境监测部门在黄河干流多个监测点位连续监测的数据显示,污染水体已对黄河水质造成影响。部分断面水质中,石油类浓度超过地表水三类水质标准”。

河南省迅速做出反应,“采取措施,积极处置污染”。除了在黄河上紧急设立拦油带外,河南省和黄委会紧急协商,在1月2日下午15时,将三门峡大坝水闸落下,仅保持35立方的不断流流量。

河南亦通知晋陕峡谷起点的万家寨黄河水库,冒凌汛袭击危险,减少向下游泄流。

由于柴油是漂浮物,河流的流速减缓后,大多数的“残余分子”会被阻击在三门峡大坝以西。

三门峡水库每年可发电10亿度,年收入2亿元左右,这是三门峡水利枢纽主要的收入来源,这一落闸肯定是有所损失。因为该大坝导致渭河水流不畅、淤积严重,陕西渭河沿岸基层政府一直视其为“眼中钉”,四处呼吁其放弃发电蓄水——没想到,在这次跨省污染中,三门峡大坝充当了最后的保护神。

三门峡库区现约蓄水2亿方,和库容上百亿立方的小浪底水库相比,不可同日而语。1月4日晚的三门峡汇报会上,黄委会一官员疾呼“小浪底是今冬明春河南、山东饮水灌溉的最后一盆水”,必须把浮油在三门峡库区解决。

“第三方”之谜

谁是这次事故的“元凶”?

事发以来,媒体的报道也一直是语焉不详。

1月2日下午4时,媒体第一轮报道开始。最初发布的消息称,“经对漏油点开挖检查,初步分析事故原因为第三方施工破坏所致”——发布消息的记者告诉《财经国家周刊》,这一消息的来自中石油的网站。

随后,央视在报道中说“具体事故原因正在进一步调查中”。

在三门峡市召开的“陕西石油泄漏拦截工作”汇报会上,中石油仍然称“由于第三方施工造成管线破坏”;对此说法,陕西的官员则表示,“现在只是抢险,事故原因调查尚未开始”。

渭南市委宣传部祖亮和市环保局宣教中心马雷云都说:“没有施工单位,没有施工项目。”

在泄漏现场,一位当地村民告诉《财经国家周刊》,这一带是有过堤坝施工的,“大家都见过”。村民所指的,是赤水河东岸堤坝加固工程,该工程主要是把原来的坝东移并加高,以增强防洪能力。

相关的文件显示,该工程横跨通讯光缆和输油管道。

此后,华县水务局局长袁和平首次现身,对“第三方施工破坏”的说法做出正面回应。“2009年2月17日,赤水河2.6公里堤坝新建工程动工,主体部分3月20日全部完成,工程涉及的其他项目我们都通知了。”

袁和平透露,5月29日到6月1日,该工程进行了防渗漏的垂直铺塑,约有9米深。“考虑到石油管线,施工的过程中南面留了2米,北面留了3米。另外据我们设计院的内行讲,垂直铺塑的机械根本没有能力穿透管道。”

“究竟是不是第三方施工造成的问题,还需要进一步调查取证。”陕西省官员在汇报会上说。

而事故现场抢险人员表示,尚未收到上级关于事故调查的具体指示,事发当时的现场照片也无法提供。

用数据说话

风陵渡-三门峡大坝以西的黄河干流以及渭河,沿岸城市并不以河水作为饮用水源,只有部分灌区采用河水灌溉。因此,并未对沿岸群众生活造成冲击。

在三门峡库区,河南省从1月2日16时开始密集监测,发现石油类浓度峰值出现在1月3日中午12时,为7.63mg/L,超出地表水环境质量3类标准152倍。

这表明,浮油已经在三门峡水库聚集。河南和中石油在三门峡库区大量投放吸油毡和凝油剂,尽可能设法吸附进入库区的油污。

1月4日早8时,库区最新监测数据是0.22mg/L,尽管仍然严重超出地表水3类标准,但比1月3日的数据大幅下降。

1月4日下午,本刊记者来到三门峡大坝,发现该库区已经大面积结冰,冰面下的状况无法用肉眼获得。

截至记者发稿,山西渭南的事故现场,坑底已经渗出地下水,清土工作初步告一段落。工作人员和村民将草席铺在坑底的水中,吸附滑落的污染泥土。中石油管道局的抢险指挥负责人张吉海向带队赶到的环保部副部长张力军汇报说,柴油已基本清除,“大约挖出2000多方沙土。”

一同前来的中石油副总经理廖永远则表示:“还是要化验一下,不要相信肉眼,用数据说话。”抢险人员表示,现场没有检测设备,检测工作需要政府来做。

赤水村的饮用水来自地下深井,现场一名村民担心今后的饮用水安全,但村长说,目前还没有看到影响。

1月7日,中石油管道局副局长葛书义在电话里告诉《财经国家周刊》,中石油已委托专家对泄漏点周围的土壤钻孔取样,从河里回收的含油废水,则由中石油送到附近公司提炼回收。

天鹅与水库

此次抢险中,一个重要省份——山西的表现,新闻媒体少有提及。

虽然不在舆论风暴眼,但该省并未作壁上观。

黄河从风陵渡折向东流后,一直到三门峡库区,北岸是山西运城市的芮城县和平陆县。本刊记者从运城市引水供水有限公司获悉,该市严重缺水,饮用水正是来自风陵渡上游的黄河永济市河段,故未遭遇饮水危机,“但此次事故,也给我们敲响了警钟”。

1月3日晚,位于三门峡市河对岸的平陆县接到邻居求援请求,要求1月4日在黄河里协助施工,拦截油污。

4日上午,《财经国家周刊》记者在平陆黄河滩看到,该县出动了破冰船和部分摩托艇,配合中石油人员将一卷卷直径30厘米的拦油带沿三门峡大桥桥墩铺设;到下午2点30分,该拦油带将黄河截断。

位于黄河北岸的平陆县沿河湿地,向阳背风,是白天鹅最大的中国越冬地。平陆县林业局在得知渭河发生柴油泄漏后,立即对黄河白天鹅保护区的三湾湿地进水堤坝进行关闸。

平陆三湾湿地保护站站长胡项伟称,为防止天鹅进入库区核心污染带觅食,动物保护人员已经成倍加大玉米饲料的抛洒量,要把天鹅留在岸边的安全地带,“这两天,夜间到这里栖息觅食的天鹅达上千只,每天都在增加”。

但让平陆县担心的是,随着三门峡水闸关闭,黄河每秒500-600立方流量的河水,不断注入库区,三门峡库区的水位不断在升高,三湾湿地的堤坝面临考验。

专家组决定6日开始恢复三门峡放水发电。在三门峡的汇报会上,一位专家指出,油遇到冰可能会凝住,但冰化了就成为新隐患。“三门峡不可能永远落闸。”

“一直不放水也是不行的,因为到7号就会达到318米的警戒水位线,对上游造成威胁。”参与救援的陕西环境研究院高工黄西川在电话里对记者说。

未了的结局

1月6日早上8点,三门峡打开第一台发电机组尝试性放水发电。随后的监测数据显示,从大坝下放出的水中石油类物质浓度已经非常接近0.05mg/L的地表水三类标准。而其下游近50公里处,靠近小浪底水库的南村断面石油类物质已经达到0.03mg/L,优于三类水。截至7日记者离开,水流量已经不小,流速大约每秒400立方。

“可以明确地讲,三门峡库区的水经过各种处置措施,不会对小浪底水库造成污染。我们采取的工程措施和水利调节,加上自然降解作用,效果很明显。”环境保护部应急办副主任张迅告诉《财经国家周刊》。

6日下午的工作会议结束后,张力军和大部分国务院工作组成员离开三门峡市。工作组有4个人留守,张迅是其中之一。

然而,这并非终局。“等事故处理结束,下一步将进入事故责任调查阶段。”接近国务院工作组的一位人士告诉《财经国家周刊》。

《财经国家周刊》从陕西省环保厅获悉,“兰州—郑州—长沙成品油管道渭南支线”在开工前有过环评。2009年2月,中石油曾向该厅提交欲试生产的申请,陕西省环保厅也向中石油下达了《试生产核查通知书》,其中在核查中发现4个主要问题,他们要求中石油进行整改,“但到事发时该厅也没接到整改情况的报告”。

1月4日晚的汇报会上,陕西省曾出声怀疑中石油在试生产前“没有做打压”。

中石油对此沉默以对。

“不管是谁的责任,输油管线的安全,都是值得关注的问题”,一位中石油人员称,中国的6万多公里油气管道,经常遭到附近农民的钻孔偷盗,动辄发生泄漏,引发污染;而建设工程四处开花,也经常破坏油气管道。

“此次泄漏事件,應引起社会对中国管道运输安全的重视。”中国安全生产科学研究院院长刘铁民告诉《财经国家周刊》,“政府应加强相关法律法规的制订,并建立安全保障机制。”

资料:

处理柴油污染的方法

柴油污染严重时,会导致饮用水出现异味。其毒性与煤油相似,有麻醉和刺激作用。

柴油进入水体后,易形成油膜,可通过设置隔油带等措施予以拦截、去除。柴油比重小,易扩散;主要组成沸点低,挥发也是一个重要过程。

柴油主要成分的生物可降解性也比较高,在环境中不会形成持久性污染。但冬季气温较低,生物降解速度较慢。

如果地下水位埋藏较浅,表层石油类污染物量较大,石油类污染物会向更深土层渗透,入渗锋面可以到达地下水位。

三门峡库区蓄水量为2.37亿立方米,潼关入库流量500立方米/秒,渭河流量66立方米/秒。因此渭河水进入水库后不断得到稀释,只要渭河水中污染物得到有效拦截,问题就会得到缓解。

光纤光栅石油管道泄漏监测系统 篇3

可靠性和准确性,是输油管道检测的关键所在。面对野外恶劣环境,传统传感器的种种缺陷使其无法工作,而精度高、轻巧能够承受极端条件等优点却是光纤传感器所具备的,基于其集传感与传输于一体的特点,远距离测量与监控可以实现,整个光纤分布区域的一维分布图经一次测定便可获取,长达几十公里的管道的信息也可被测得,在很大程度上降低了成本[1,2]。

1 多点式光纤光栅传感器原理和结构

1.1 多点温度传感原理

Bragg光纤光栅是利用掺杂光纤的光敏特性,通过工艺方法使外界入射的光和纤芯内的掺杂粒子相互作用,导致纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生光栅效应[3]。

作为一种广义传感方式,光纤光栅多点传感的特点是以单点传感为基础,同时满足分辨因子σ>0条件。考虑使用N个光纤Bragg光栅串成的光栅阵列,则有

Δλi0为光纤光栅串中的第i个光栅的自由中心波长,Δλi为第i个光栅的反射波长的漂移量,ΔTi是为第i个光栅的受外场作用产生的温度变化[4,5]。

1.2 多点光纤Bragg光栅传感器结构

依次连接多个光纤光栅传感器,将其串联成线性阵列,形成光纤光栅阵列。经准直透镜扩束后,传感光栅反射光谱的中心波长变成平行光入射到衍射光栅上,衍射光栅对其反射分光,分解单束复色光为多束单色光,一系列按波长顺序排列的光谱在出射透镜焦平面上形成,在出射透镜焦平面上放置线阵InGaAs用于光谱的接收[6,7]。

当传感光栅反射光谱的中心波长受外界影响而发生改变时,相应的谱线漂移也会在出射透镜焦平面上的光谱中产生,随之发生变化的还有线阵InGaAs探测到的不同波长谱线所对应的接收光强,一维视场中不同位置的光强变化由线阵InGaAs转化成对应的电平信号,排列这些电平信号即可得到线阵InGaAs的线性视场的光强分布[8,9]。波分复用和空分复用技术可应用于InGaAs测各波长的相对光强,以解调多通道光纤光栅传感阵列,通过USB口将信息处理模块和计算机连接,管道温度场变化引起的传感光栅反射光谱中心波长的微小移位可被监测出,管道泄漏的自动监测得以实现。实验中按照该原理搭建实验平台验证系统的稳定性[10],该系统主要包含中心波长为1302nm输出光功率为95 mW的光源、单模光(SMF)、一组中心波长在1310nm附近的光纤FBG光栅、3dB光纤耦合器、恒温仪、FBG信号分析模块、数据采集软件等。将传感光栅置于恒温器内,将温度调整为35℃,待稳定后记录相应的波长为1298.920nm,然后依次升高温度,记录相应波长,得到的温度与波长关系曲线图1。

由测试结果可以看出,系统的线性关系良好,只有个别测量点出现波动。由图可知,BG中心波长的相对漂移量与温度是呈线性的,其线性度可以达到0.996,说明该系统在温度变化时具有良好的温度响应性。系统不受电磁波及电流的干扰,是因为系统的数据采集和传送过程无关于电信号,准确度高,稳定性好,适应环境性强等是系统所具备的特点。

2 输油管道泄漏监测系统的设计

宽带光源通过光纤L1与2x2藕合器的入射端相连,藕合器的出射端接一条分布式FBG阵列G1。G1上串联若干只光纤光栅传感器,其中心波长分别为λ1、λ2、λ3…每米光缆上安装灵敏度为22pm/℃的传感探头,管道底部构建混凝土结构,将生石灰和传感阵列放入,顶部开多个小孔,用塑料薄膜包裹整个管道进行封装,起隔水作用,记录保存初始时各个光栅的反射波长。

石油管道运输石油时,石油含水量为1%左右,当管道某一处发生破裂时,石油因自身的重力作用沿着外壁向下流动,流到底部通过小孔进入装置与生石灰接触,生石灰与石油中水分化学反应放热,利用分析仪便观察到传感光栅中心波长发生明显的漂移。每一点对应一个反射光的中心波长值,确定了漂移点的中心波长,也就知道了相应的泄漏处。

3 实验及结果分析

将20米长腐蚀过废弃的管道埋入地下,管道两侧由软管通石油,软管用水泵连接,组成石油循环系统,监测时首先记录未通石油时各个光栅的反射波长,然后向管道通石油10min左右,记录相应波长,计算两次波长的差值。所测数据见表1,加热前后波长变化对应温度变化关系式△T=△λ/22得到温度变化见图2。从图中看出20个传感探头对应各个监测点温度变化规律,5和11传感探头测得温度升高变化量相对其他传感探头大,表明这些监测点对应的水分相对于其它监测点大,判断存在异常情况,可能有泄漏事故。对应传感探头在管道的分布图,查看管道泄漏情况,及时修复管道。

4 结论

管道天然气户内泄漏事故调研材料 篇4

管道天然气户内泄漏事故调研材料2010-06-29 18:40:33免费文秘网免费公文网管道天然气户内泄漏事故调研材料管道天然气户内泄漏事故调研材料(2)管道天然气虽然是一种洁净卫生、使用方便的绿色能源。但它却也是一种极其危险的气体。尤其是在户内管道方面，如果管理不善或使用不当，一旦泄漏，将会给人们带来灾难，造成财产损失，人员伤亡。事故原因分析

一、用户使用不当或误操作造成泄漏事故。这主要表现在以下几个方面：

1、不懂得或不熟悉燃具的使用方法，甚至不了解燃气阀的旋转方向。例如：

在点燃灶具时，如果是脉冲点火的灶具没有安装电池便开起燃气阀，就会导致燃烧器未点着火。但使用人很可能会误以为没有气而离去，结果造成大量的燃气泄漏。

2、使用燃具时不够专心，点着火后就去做别的工作，而水壶、粥锅、奶锅等器具内的水、粥、乳之类的物品烧开后溢出器具外，把火焰浇灭，而使大量的燃气放散到房间内。所以要尽量推荐用户购买使用带有自动熄火保护装置的灶具。

3、燃气灶质量不合格或用户只注重使用燃具，不注意保养和维修，造成燃气阀缺油、无油或锁紧螺母松动，引起漏气。例如2007年 7月20日18时左右，在我省某市发生了一起燃气泄漏事故，事主家中燃气开关没有关闭，由于燃气具上的铁圈脱落，烫漏了燃气管导致泄漏，一位60多岁的老人不幸身亡。该居民家虽安装了燃气报警器，但没有插电源。

4、用户已发现漏气事故，由于处理不及时或处理方法不当，而引起爆炸或火灾。

二、工程施工质量造成的泄漏事故。

在天然气管道的安装施工过程中，如果对工程质量不严格把关，就很可能会产生安全事故。仅就户内管道安装来说，目前我国户内天然气管道按管材分主要焊接钢管和镀锌钢管。不同材质的管道在安装施工的过程中连接的方式也不相同。其中焊接钢管主要是采用焊接方式，镀锌钢管主要采用螺纹连接。根据对天然气火灾的统计，得知有很大一部分泄漏事故与管道的安装质量有关。例如：2007年5月份在我省苏北某县城正在使用的燃气主管道发生泄漏，螺纹连接部分松动是造成燃气泄漏的主要原因。该管道在施工中，执行工艺不严格，未紧到位也未做气密性试验便匆匆通气，结果造成天然气泄漏，发生火灾。

三、安全管理方面的缺陷所造成的事故

1．燃气管道原始资料不全，技术状况不明。在现实情况下，由于种种原因，例如，燃气管理部门出现人员调动情况，使得燃气管道原始资料遗失，致使新上任的人员无法了解管线的具体情况，未能进行定期的安全检查。

2．对燃气管道管理认识不足。燃气管理部门对制度落实不完善，落实不到位，缺乏成套的巡线、检测、查漏制度和机制。

处理对策

一、加强管理确保安全使用的具体措施

（一）加强工程质量监督与管理。在施工中，如发现有不按原设计图纸施工的现象，要立即坚决制止，并处罚有关责任人。工程验收时，要邀请建设主管部门和监检单位参与工程验收，对不符合要求的工段，要坚决返工，并严肃处理责任人。只有这样，才能把燃气管道的先天性隐患消灭在萌芽之中。

（二）专业设计、严密规划

城镇

燃气工程是一项全社会的基础工程，客观上要求设计、开发商、规划、城建、市政、技术监督、消防等部门密切配合，协调工作。设计单位在设计小区管道天然气配套时要充分听取开发商、规划等相关部门的意见,必要时邀请各部门专家“会诊”，以便制定合乎客观实际的，科学的方案，使城镇天然气管道的建设尽可能在确保安全第一的情况下正常发展。

（三）严格选材，严把工程质量关。

施工前，建设单位、监理单位、施工单位、监检等单位要联合对所选用的管材设备进行检查和检测，特别是对将要作户内管道的材料，更要严格筛选。在目前市场经济条件下，要教育材料质检及施工人员提高认识，增加责任感、使命感，并制定相应的责任制，填写责任状、检测签名等形式，切实把好选材和施工质量关。

（四）建立健全各项制度，加强后期管理。

1． 加强有关法规、技术标准的学习，提高认识，克服重使用、轻管理的思想，增强安全意识。

2． 组织落实：建立严格可行的管理体系和工作程序，落实岗位责任制。

3． 制度落实：制定、完善有关燃气管道的设计、安装、使用、检验、修理、改造等各项管理制度。

4． 具体工作中抓好制度的实施：对于新建燃气管道，必须要求有设计和安装资格的单位进行设计和安装；燃气管道技术档案要求的设计资料、安装竣工图，管材管件质证书，管道施工记录，阀门试验记录、系统试验记录等资料的搜集，整理建档；竣工验收和役前检验重点是设计安装资料审查，外观质量检查，内在质量和可疑部位的抽查，发现问题及时解决。

二、燃气泄漏后的补救措施。

首先，应迅速报告就近消防部门，消防部门接警后应及时通知医院和供气等部门配合，立即奔赴现场弄清情况，制

订出扑救计划。

管道泄漏监测 篇5

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）.

管道泄漏监测信息集成应用的实现 篇6

管道监测的技术体系存在很大差异, 除了仪表等硬件设备不同外,其他方面差异有:使用的数据模型标准不同, 底层数据管理方式不同, 包括SQL数据库管理、Access数据库管理、文件方式存储 ,数据计算方法不同 ,系统采用的技术不同,各自有自己的功能特点。此外,油田之前部署的监测系统都是C/S客户端模式的, 这种运行模式有管理困难、数据无法共享、信息报送不及时、软件维护成本高等弊端。基于上述原因,需要从整体出发、综合考虑建设一套适用于全油田的管道泄漏监测系统管理平台,实现信息共享、降低运维成本、对管道有效管理。

2 技术发展情况

大港油田近年来已经安装过的监控系统均采用负压波监测定位技术,随着管道的建设,各种监测技术也在不断发展,管道泄漏的监测方法很多,但其中很多方法都有成本高、操作难的缺点。次声波技术用于监测管内流体在突破管壁束缚时产生的次声波。实践中,该波特性受管内的杂波影响极小,传播速度恒定,信号能够非常清晰地传递到远端接收单元,为准确定位创造了条件。

近几年来,GIS(地理信息系统)信息技术已经成功应用于油田的地面工程和钻井工程系统,国内外已经出现成功地将次声波管道泄漏监测定位技术和GIS技术结合并应用在一起的综合管理平台。以GIS为基础,建立可视化的管道监测管理平台,构成完整的管道安全管理体;直观的人机界面方便了管理人员的操作和对泄漏发生地信息的即时了解;精确快速的报警系统确保泄漏在最短时间被发现,系统保证了有关部门和单位能在最短时间到达事发现场, 借用通信网络和信息化技术,管理人员可以对管道情况进行监视,实现集中管理和数据信息共享,符合管道管理中对生产运营管理和安全管理要求。

3 建设框架

基于信息共享、统一管理原则来规划系统总体建设方案:取消目前各管道部署的客户端监测系统改为用户终端,集中部署B/S模式的管道泄漏监测分析系统并建立一个中心数据库存储所有管道监测结果数据, 并与GIS集成。系统架构如图1所示。

4 功能组成

4.1 数据库模型建设

依据目前使用的管道监测系统的结果数据构建基于Oracle的关系型数据库,主要存储管道信息、监测点的时间、温度、流量、压力、位置距离等信息,实现数据集中存储、统一管理。数据集中有利于保证数据的完整性和安全性,数据共享有利于支持其他信息系统的建设。

4.2 管道泄漏监测分析系统的建设

管道泄漏监测分析系统为B/S结构,主要由数据采集分析系统、数据通信系统、数据监视处理系统三大部分组成。

1) 数据采集分析系统数据采集分析系统对次声波信号和流量信号进行采集和处理。

2) 通讯系统通讯系统通过网络通讯方式将分析结果数据传输到信息中心数据库。

3) 数据监视处理系统数据监视处理系统安装在信息中心的虚拟服务器上,实现分路采集集中监控的目的。中心处理软件主要有参数设定模块、报警模块、处理系统分析模块、处理系统计算模块、处理系统滤波模块、处理系统脉冲信号处理模块、处理系统译码模块、地图数据库模块、故障诊断模块、管道数据库模型模块、应急中断管理软件、历史数据查询模块、模拟信号处理模块、识别软件、同步计时模块、同步显示模块、远程数据控制模块等软件。

主要功能是对各种数据进行分析、计算以曲线和数字两种形式显示负压波、流量的瞬时值,声光报警及定位,以及自学习、设备故障自我诊断功能、自适应、自识别、自纠错等功能。系统还可采用GPS授时解决上下游检测设备的时间同步问题。

可以将报警信号进行分级:A级为确认报警、B级为疑似报警,给管理人员提供参考。

4.3 基于 GIS 的的综合监测管理平台的建立

在大港油田原卫星图片和矢量地图的基础上,构建基于GIS图形化的综合展示平台, 以.NET Frame Work为开发平台通过图的方式给人直观的展示界面。

1) 系统安全认证方式中油AD域用户认证模式和系统认证模式相结合,确保系统数据访问的安全性。

2) 系统主要功能模块系统除了具有一般的图形操作功能外根据用户的需求增加八个功能模块。

实时数据及曲线显示:可以实时显示首站、末站所监测管道的流量、压力、温度等数据并以曲线方式跟踪显示。

历史数据及曲线显示:可以查询指定时间范围内的首站、末站监测记录数据并以曲线方式显示,可以选择时间范围,曲线画面可任意构成。

数据查询:以列表方式显示首、末站小时数据和分钟数据,并提供数据下载。

简单报表:以表格方式显示指定时间范围内的工况参数,表中各位号点可由用户任意构成。数据提供下载。

报警信息查询:可以查询指定时间范围内历史报警情况。

报警信息图形化显示:系统正常运行时,显示管道首、末两端的运行数据,使人一目了然。发生泄漏时,可以通过闪烁、声音报警等方式在电子地图上标示出具体位置,报警内容包括管线名称、报警级别、泄露点距首、末站距离、里程数、大地经纬度坐标、泄漏持续时间、流 量、温度、压 力等数据, 让人根据数据进一步判断。另外,报警信息可以以手机短信的方式发送到管理员指定的手机号中。

流程图显示: 显示带有实时工况参数的工艺图,并可以拖动位号(即某一设备)以改变数据点的位置。由两部分构成:底图和位号。底图根据实际的工艺流程绘制,位号可根据需要添加或删除。

网络状态图:网络状态图可以对整个系统的网络状态进行实时监视。如果某一处发生网络异常,会在网络状态图中实时显示。

5 结束语

(1)采集数据集中管理 ,有利于保证数据的完整性和安全性。数据全部传输到信息中心的数据库中,数据库管理人员方便对数据进行安全管理, 避免因为各个站点的计算机损坏而造成数据丢失, 同时信息中心的服务器有更加完备的安全措施, 能够更好地保证数据的安全性。

(2)后期维护成本降低。将计算处理软件放于信息中心服务器中,使得项目实施后的维护工作难度大大降低,由于各个站点只是作为客户端浏览,不需要再进行后期维护,所有的维护工作都将在信息中心服务器上完成,大大减少了维护成本。

(3)能够更好地做到数据共享。随着油田信息技术的发展,系统的整合是一个大趋势,而数据共享就要发挥很大的作用。改进后的系统将各个站点的数据集中方便与其他系统或其他项目共享数据,避免重复开发。

摘要：管道泄漏监测不仅是油田企业生产要求,也是安全环保的需要,油田企业越来越重视对管道泄漏动态监测管理。本文以大港油田为实例,分别从管道泄漏监测技术发展、系统框架、功能组成、应用效果等方面,描述了基于不同泄漏监测技术的、分布式部署的管道泄漏监测系统的集成管理与应用的实现,并对应用效果进行了描述。

管道泄漏监测 篇7

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)

管道泄漏监测 篇8

1.1 直接检测法

通过硬件对于管道泄露进行检测的方法又称为直接检测法, 主要通过泄露的介质进行相关检测处理, 包括所露出的地表痕迹以及还有散发的气味等等物理性质进行相关方面的检测。

(1) 声发射检测:通过事先安装在关闭外侧的声音传感器进行检测, 当漏点通过声音传感器处理后, 噪声可以被接受后进行放大处理, 经过计算机显示为相关的波形, 从而进行对比判断出管道泄漏状况。

(2) 电缆传感器技术:一种与碳氢化合物反应活性高分子材料用来制作该技术中的传感器, 利用材料的特殊性质, 测量碳氢化合物改变该材料的相关体积或者电特性的变化, 从而进行相关监测管道内碳氢化合物泄漏。

(3) 光纤监测技术:光纤可以检测很宽范围的物理和化学特性, 光纤传感器分散地安装在管线上既可以检测管道泄漏也可以定位泄漏点位置。该技术投资较高, 对已经敷设了同沟光缆的管道可以利用现有光缆的冗余带宽, 降低一次性投资。光纤监测技术可以起预警作用, 适合无人值守站作电子围栏, 也可以用于外界扰动如滑坡、洪水、地震、泥石流等的监测。

(4) 超声波流量测定技术:通过分别安装超声波流量测定装置在每一段的监测管道上, 这样每一段相关的部分管道流进和流出的体积流量都可以测得, 同时相关的管道温度和环境温度、声波传播速度等参数也可以得到。

(5) 蒸汽测定技术:通过平行地安装在管道上的传感器来收集发生泄漏的碳氢物质, 当碳氢物质流出管道而进入相关的传感器管道时, 就可以通过气体泵周期性的抽取传感器内部管道中的气体, 从而利用检测器进行相关的气体检测, 这样对于泄露的碳氢物质来说, 就可以通过波峰方式进行随机记录, 参考气体泵内部管内气体流速、时间等参数, 这样就可以使得管道泄漏位置得以确定, 同时管道泄漏量的大小通过波峰面积确定。

(6) 遥感技术, 作为一种近年来发展迅速的应用技术, 主要包括主动检测技术和被动检测技术 (热辐射检测) 两种。对于主动检测技术来说, 通过激光源照射被检测管道时的泄露部分出现气体而形成的云团可以看出, 当泄露气体吸收激光后, 此时与不通过云团激光存在一个能量差, 这样就可以确定出管道泄露以及相关的泄露位置。对于被动检测技术来说, 这种在大气环境下而形成的云团内、外部存在一定的温度差, 或者称为辐射能力差, 这样就可以对于管道泄露以及相关的泄露位置进行判定。

1.2 间接检测法

利用软件而进行相关管道泄漏检测的方法称为间接检测法, 通过相关的数学模型对于因为泄露而造成的管道内压力、流量和温度等物理参数的变化进行分析, 通过上述状态变化对比, 从而对于管道泄漏及其泄露位置进行判断。

(1) 分段试压法:沿管道分段, 关闭截断阀门观测关闭段压力下降的变化, 从而判断泄漏的程度和位置。

(2) 检测器检漏法:检测器检漏法分为管内检测器和管外检测器。管内检测器是使管内探测器 (p i g) 沿着管线内部顺流而下, 利用超声、磁通、涡流、录像、检测仪等各种检测手段检测管道的情况, 并且通过相关专用数据存储器进行相关的数据存储工作, 以便进行事后分析管道是否出现腐蚀、穿孔等等问题, 是否存在泄漏点。

(3) 质量 (或体积) 平衡技术:对于正常运行的管道来说, 应该保持输入和输出质量相等, 如不相等则说明存在量差。这种最基本、可靠性能交高的检测方法也是目前普遍采用的相应的软件技术之一。

(4) 实时瞬变模型技术:该技术首先建立管道的实时瞬变模型, 利用SCADA系统所采集到的数据作为边界条件, 这样泄漏监测就可以在基于一定的监测原理的情况下进行操作。

(5) 压力法:管道的流量和压力随着泄露的发生而表现出相应的变化, 这样通过管道流量和压力的测量来分析相关的变化, 从而对于管道泄漏情况进行判断, 并且同时计算软件能够结合按照图形方式进行直观显示。

2 管道泄漏监测技术比较

根据检测灵敏度、定位能力等7个指标对各种管道泄漏检测方法和技术进行分析可以看出, 几乎每一种管道泄漏检测方法和技术都各具优势, 没有特别优势的方法。对于误报警率高来说, 除去蒸汽检测方法之外, 其余的方法都差不多, 但是需要注意的是这种方法对于连续监测就一般显得无能为力。另外, 对于体积守恒方法、压力点分析方法来说, 则相对来说比较容易安装和维护方便, 但是相应的泄漏点定位能力较差, 对于管道操作改变较大的情况下来说一般不太适用。对于实时瞬变模型技术来说, 适用的管道操作能力范围较广, 同时泄漏点定位能力也比较强, 但是存在的较高的维护费用和使用费用。结合我国目前管道监测的现状分析, 首先应该确定采用一种连续性检测方法, 对于管道泄漏定位具有一定要求。表1为各种泄漏监测和定位技术的可行性分析结果。

从表1可以看出, 目前来说, 可能声学检测法、负压波法、压力梯度法及基于模型的方法, 在考虑我国管道监测的基础上较为适合我国国情, 并且上述4种方法在我国管道监测应用上均有成用应用。但是对于气体管道, 负压波法和压力梯度法相关实际效果及具有优化设计才存在一定验证, 另外, 响应时间太慢则是基于模型的方法最大的问题, 所以对于模型的优化以及相关边界条件还需要进一步进行优化。

3 结论

管道泄漏监测从以硬件为主的检测技术转入了软硬结合。在各种各样的信号处理技术和统计方法、人工智能方法发展的基础上, 越来越多的新技术都被用到了管道泄漏监测技术中, 而且取得了良好的效果。随着信号处理、人工智能等各种新技术的不断研究深入, 将为管道泄漏监测与定位方法的研究提供有力支持。

参考文献

[1]李学军, 陈久会.人工智能在管道泄漏监测中的应用[J].管道技术与设备, 2003, (6) .

浅析燃气管道泄漏检测方法 篇9

1 直接检测方法

1.1 人工巡检法

目前在我国的城市燃气公司中最常采用的一种检漏方法即是人工巡检法。人工巡检法需要检测人员利用检漏仪或是定期对巡线内通过看、闻、听等方法来进行检测。同时在泥土地面和水泥沥青地点所使用的检测仪器也有所不同。在泥土地面利用气敏检测仪即可对泄漏点进行确定。而在城市街道的水泥沥青地面, 则需要采用钻孔、风机或是钻孔和气敏仪相结合的探漏方法来进泄漏点进行测定。

1.2 管内智能爬机检测法

在管道工业中, 爬机是应用比较广泛的一种检测系统。爬机不仅可以对管道的泄漏点进行检测, 同时还可以对管内的压力、流量、温度、管壁的完好程度等进行综合性的检测。超声波检测器和漏磁通检测器是爬机检测系统的二个种类, 目前应用较多的是漏磁通检测器。通过漏磁通检测器的使用, 可以得到管道内的很多信息, 但用爬机进行检测时则对管理的弯头和联接处有较严格的要求, 爬机需要在尽可能少弯头和联接处的管道内对管道情况进行检测, 同时还需要操作人员具有丰富的经验。

1.3 红外线成像法

红外线成像法是利用管道周围土壤温度场的变化, 通过红外线遥感摄像装置来对地热辐射效应进行记录, 再经过光谱分析来检测出泄漏的具体位置。这种方法较为简单, 同时对泄漏点的定位也较准确, 但只适宜对埋设较浅的管道进行检测。

1.4 分布式光纤检漏法

利用光纤进行检测, 如果同沟有通讯光缆的不好, 如果没有通讯光缆的还需要再铺设一条光缆, 这样使光缆与管道处于同沟内, 当管道正常时, 光缆不会有什么变化, 一旦管道发生泄漏情况, 光纤则会产生干涉性, 从而产生应力变化, 使光波发生相位调制, 同时这种相位调制光波还会分别向传感器的两端传播, 这时可以利用光电检测传感器进行检测, 两侧检测的时间差即是管道的泄漏点, 所以这种检测方法还比较准确, 能准确的找出管道的泄漏点。

2 间接检测方法

2.1 基于信号处理的方法

这种方法是利用对信号进行处理, 然后去除信号中的干扰后, 利用特定的方法进行分析从而对信号中突变位置及突变时间进行检测, 从而完成定位, 此方法需要供助于压力、流量信号来完成。主要包括压力梯度法、负压波法、流量平衡法和声学方法等。

2.1.1 压力梯度法。

在管道发生泄漏时, 流动中的燃气压力则会呈折线型变化, 所以可以利用压力传感器测出压力梯度, 从而计算出泄漏的准确位置。这种方法无论是原理还是计算都较为简单, 但燃气在管道内还会受到温度等诸多因素的影响, 本身压力分布就是呈非线性的, 所以这种方法的精度较低。

2.1.2 负压波法。

负压波法是利用管道突然泄漏时所出现的瞬态压力所形成的负压波来对泄漏点进行确定的, 虽然此法止前研究的较多, 但对于一些小的泄漏点, 此法则不适合。

2.1.3 流量平衡法。

此方法简单直观, 需要在管线两端安装高精度的流量计来对流体的流量进行测量, 然后根据进出口管道流体的流量来对管道的泄漏情况进行判断, 这种方法虽然简单, 但流量还会受到其他因素的影响, 所以准确度不高, 同时也不能直接确定出泄漏点的位置。

2.1.4 声波法。此办法是通过泄漏时所产生的噪声来进行判断的, 虽然检测速度较快, 成本也不高, 但是检测的距离较短。

2.2 基于模型的方法

设立实时动态模型, 在对管道的各项参数进行估算可以实时动态模型为依据。这样就可以将估算结果进行计算后进行处理, 从而对泄漏故障进行有效的诊断。这是检测管道泄漏的一种理论方法, 但需要以建立模型为依托, 所以这种基本模型的方法可以分为状态估计法、系统辨识法、实时模型法等。

2.2.1 基于状态估计的方法。

这类方法首先对管道内的气体流动状态进行机理建模, 得到一个非线性的分布式参数系统模型, 当泄漏发生时模型估计值会和实际测量值产生偏差, 用偏差信号来进行检测定位。

2.2.2 基于系统辨识的方法。

该法需在管道上施加M序列激励信号, 并假设两站的压力不受泄漏量的影响, 也仅适于小泄漏量情形。

2.2.3 实时模型法。

即利用流体的质量、动量、能量守恒方程等建立管内流体动态模型, 此模型与实际管道同步执行, 定时采集管道上的一组实际值。

2.3 基于知识的方法

2.3.1 模式识别法。结构模式识别是依据一定的句法规则剖析模式的结构, 确定模式的性质。

2.3.2 基于人工神经网络检测管道泄漏的方法。

能够运用自适应能力学习管道的各种工况, 对管道运行状况进行分类识别, 采用基于LABVIEW等虚拟仪器技术对信号进行处理, 是一种基于经验的类似人类的认知过程的方法, 但此方法需要大量的实际历史数据。

2.3.3 统计决策法是近几年内新开发出来的一种利用图形识别

的管道检测方法, 该方法解决了模型方法所不能解决的问题, 同时计算量较小, 能够很好的适应管道参数的各种变化情况, 但需要精密的检测仪器来进行检测。

3 结束语

几十年来, 各个国家都对管道泄漏的监测技术进行研究, 但直到今天也没有一种权威的通用的泄漏监测办法, 这主要是由于管道在运行时具有十分复杂的特点所导致的, 对燃气管道泄漏进行检测是一个综合性的学科, 涉及众多领域, 所以在检测上具有十分大的难度。泄漏是导致燃气管道安全输送的重要隐患, 所以各燃气公司应加大对泄漏点及泄漏信号的研究力度, 从而保证燃气管道的安全运行。

摘要：目前在我国的各个城市中, 各燃气公司为了保证居民用气的便利, 在城市范围内都进行燃气管道的铺设, 把燃气送到千家万户。这样为市民用气提供了很大的便利, 但同时也存在燃气管道泄漏的安全隐患。文章分别从直接检测方法和间接检测方法对燃气管理的检测工作进行了具体的阐述。

关键词：燃气管道,泄漏检测,直接法,间接法

参考文献

[1]肖建兰, 吕保和.气体管道泄漏模型的研究进展[J].煤气与热力, 2006 (2) :7-9.[1]肖建兰, 吕保和.气体管道泄漏模型的研究进展[J].煤气与热力, 2006 (2) :7-9.

[2]李光海, 王勇, 刘时风.基于声发射技术的管道泄漏检浏系统[J].自动化仪表, 2002, 23 (5) 20-23.[2]李光海, 王勇, 刘时风.基于声发射技术的管道泄漏检浏系统[J].自动化仪表, 2002, 23 (5) 20-23.

[3]周攻, 靳甘久, 张的超, 等.分布式光纤管道泄派检浏和定位技术[J].石油学报, 2006 (3) :121-124.[3]周攻, 靳甘久, 张的超, 等.分布式光纤管道泄派检浏和定位技术[J].石油学报, 2006 (3) :121-124.

石油输送管道泄漏检测方法探讨 篇10

管道泄漏检测主要有两个目的:一是防止泄漏对人及环境造成危害和污染, 二是防止管道输送油品的泄漏损失。目前比较实用的管道泄漏监测技术大致可分为直接检测法和间接检测法两类。

(一) 石油输送管道泄漏直接检测法

直接检测法是测出泄漏的输送液体在地表的痕迹或挥发气体。如:利用检漏电缆、检漏光纤等测量泄漏后检测元件的阻抗、电阻率等特性变化来检测泄漏。或者采用人工巡线或机载仪器飞行巡线检查泄漏。近年美国OILTON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像机沿管道飞行, 通过分析输送物质与周围土壤的细微温差来确定管道是否泄漏。

(二) 石油输送管道泄漏简介检测法

间接检测法是通过测量泄漏时管道系统的流量、压力、压力波等物理参数的变化来检测泄漏的方法。主要分为3种类型:

(1) 实时模型法

实时模型法是研究得最多的一种方法, 它应用实时诊断系统与管道SCADA系统相结合, 进行动态泄漏检测。这种方法的关键是建立准确的管道实时模型。定时取管道的一组实测参数作为边界条件, 由实时模型计算管道中流体的压力、流量值, 然后将这些计算值与实测值作比较, 当计算结果的偏差超过给定值时, 即发出泄漏警报。现场实验表明, 目前用实时模型法能检测出大于输量4%的泄漏, 定位精度较低, 不足10%。

(2) 质量平衡法

基于质量守恒原理, 一条不泄漏的管道, 流入与流出的质量流量必相等。实时测出管道出口与入口流量, 有一定的差值则表明管段内可能发生泄漏。由于所测流量与流体的各种性质 (如温度、压力、密度、粘度) 有关, 从而使情况变得复杂, 在实际应用中需要进行修正。由于管道瞬态工况会影响流量变化及准确测量, 通常采用累计平均值来判断, 这使检测时间增长并降低了检测精度。故采用质量平衡法检漏时, 常需配合使用其他方法。

(3) 基于信号处理的方法

在管道沿线的关键点, SCADA系统通过传感器测量流量、温度、压力等参数对管道进行实时监测, 测量到的数据被送往中央控制中心, 运用各种算法实时分析处理, 以此进行泄漏检测和定位。常用对泄漏前、后沿线压力分布变化或负压波传播情况的分析来检测泄漏及定位。这种方法包括压力梯度法、负压波法、压力点分析法和统计分析法等。目前国内输油管道上应用最多的是负压波法。

两类方法相比, 泄漏直接检测法敏感性好, 定位精度高, 误报警率低, 但对管道进行一次完整的检测需要较长的时间;间接检测法可以连续检测泄漏, 实现对管道的实时监测, 但敏感性和定位精度相对较低, 误报警率也较高。

(三) 石油输送管道泄漏负压波检测法

输油管道发生泄漏时会导致该点压力的下降, 压降沿管道向两端扩散而形成负压波, 其传输速度与声波在流体中的传播速度相同。根据安装在管道上、下游的传感器检测到的负压波的时间差及负压波的传播速度, 可确定泄漏的具体位置。

图10-4为负压波法检漏定位的原理图。可利用下式计算出泄漏点的位置。x=L?a (t 2?t1) 2式中x———泄漏点至上游站的距离, m;L———站间管道长度, m;t1, t 2———负压波传播到上、下游站的时间, s;a———管输介质中负压波的传播速度, m/s。

影响泄漏点定位精度的两个关键参数是:压力波的传播速度和负压波传播到上、下游传感器的时间差。压力波的传播速度与液体的密度和管材的弹性系数等因素有关, 而液体的密度是温度的函数。上式中负压波的速度作为常数, 当沿线油流的温度变化不很大时, 可以如此处理, 在油流的温度变化大的加热输送管道上则需要进行修正。对负压波传播到上、下游传感器的时间差有两点要求:一是系统时间的一致和时标的精度, 即要求数据同步;二是在工业噪声背景下准确捕捉负压波到达的相应拐点, 噪声越小越好。目前, 采用卫星定位系统 (GPS) 技术统一各站的计算机的时间, 可以保证时间同步。利用小波变换、模式识别等技术, 可以在大量工业噪声中正确判断泄漏产生的较弱的负压波。负压波检漏法的泄漏报警时间与管道站间长度和泄漏点位置有关, 它至少应等于压力波从漏点传到上下游传感器所需的时间。对于存在不满流的管段, 或站间高点剩余压力不大的情况, 负压波法检漏可靠性比较差。因为低压区若存在气泡, 压力波前峰值和压力波速会迅速衰减。由于泵与管道的调节操作时也可能会产生负压波, 有时不易判断负压波的来源。有的系统采用负压波法与流量输差检漏相结合的方法, 增加对流量变化的分析, 提高了泄漏检测的灵敏度, 可以更及时、准确地发现泄漏。近年来, 这种用负压波法自动进行泄漏检测、定位及报警的系统已应用在中洛线、秦京线、东临线、华北油田至石家庄炼油厂等原油管道上。

由于单一的泄漏监测方法往往有一定的局限性, 很难完全满足实际需要, 在应用中要考虑各种检漏方法的特点, 可以采用多种检测方法配合使用, 组成可靠性和经济性综合效果最佳的泄漏监测系统。

摘要：油气管道的安全输送是石油企业安全中重要的组成部分, 石油管道泄漏检测是维护输送管道的主要工作, 泄漏检测是为了提前预防发生泄漏事件, 防止泄漏对人和环境造成危害, 减少输送石油损失, 本文对输送管道泄漏检测的方法进行简单的介绍。