周　雪（中石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司湛江輸油處,廣東　湛江　524000）

長輸石油管道泄漏檢測(cè)與定位技術(shù)研究

周雪
（中石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司湛江輸油處,廣東湛江524000）

摘要：油氣資源是當(dāng)前最重要的能源之一，而油氣的管道運(yùn)輸則是當(dāng)前在油氣運(yùn)輸方式中最為主要的方式，但是管道運(yùn)輸存在著的安全隱患，隨著管道運(yùn)用時(shí)間的增長，使得管道材質(zhì)出現(xiàn)老化腐蝕、凝管，以及誤操作等等因素，使得管道在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)爆管、泄漏以及斷管等安全事故出現(xiàn)。所以本文就針對(duì)管道的運(yùn)輸安全，對(duì)其進(jìn)行泄漏檢測(cè)與定位技術(shù)的探討分析。

關(guān)鍵詞：石油；管道泄漏；檢測(cè)；定位

油氣運(yùn)輸?shù)姆绞接需F路運(yùn)輸，公路運(yùn)輸，航空運(yùn)輸，水運(yùn)運(yùn)輸以及管道運(yùn)輸，相比之下，管道運(yùn)輸是我國陸上油氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，這也是一種長距離的輸送液體和氣體資源的運(yùn)輸方法。近年來隨著石油天然氣工業(yè)的快速發(fā)展，管道運(yùn)輸建設(shè)業(yè)務(wù)得到了快速的發(fā)展，其與其他幾種運(yùn)輸方式相比，具有不間斷輸送以及平穩(wěn)等優(yōu)勢(shì)?？墒俏覈氖凸艿腊踩鹿室矊矣邪l(fā)生，所以研究石油管道運(yùn)輸?shù)陌踩夹g(shù)是當(dāng)前極為重要的任務(wù)，采用管道泄漏檢測(cè)以及定位方法，能夠?qū)艿缹?shí)施在線的不確定監(jiān)測(cè)操作。下面我們就來進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

1　石油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)

石油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)根據(jù)不同的檢測(cè)內(nèi)部流體狀態(tài)、不同的管壁狀況，監(jiān)測(cè)的技術(shù)也是不盡統(tǒng)一的，而且泄漏檢測(cè)涉及到很多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)技術(shù)，所以檢測(cè)的技術(shù)也是很多類的，像管壁參數(shù)檢測(cè)法，地表打孔檢測(cè)法，泄漏介質(zhì)檢測(cè)法以及光纖傳感檢測(cè)法，軟件技術(shù)檢測(cè)法，基于知識(shí)的方法以及聲學(xué)原理檢測(cè)法等等。

1.1管壁參數(shù)檢測(cè)法

管壁參數(shù)檢測(cè)法主要檢測(cè)的是管道內(nèi)壁的焊縫缺陷以及腐蝕情況，主要是采用探測(cè)器，從檢測(cè)管道的一段放進(jìn)去，然后使檢測(cè)器沿著管道前行進(jìn)行檢測(cè)。這樣一來就能將整條管道的質(zhì)量情況，以數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行傳達(dá)，就能準(zhǔn)確的判斷管道需不需要進(jìn)行修理。比如像管壁參數(shù)檢測(cè)法中的漏磁通檢測(cè)，在對(duì)來管道表面以及近表面進(jìn)行檢測(cè)，觀察管道是否需要修理的一種無損檢測(cè)方法，就是利用磁現(xiàn)象來進(jìn)行檢測(cè)的。而在漏磁通檢測(cè)中使用的漏磁通檢測(cè)器則是利用永久磁鐵檢測(cè)的特性來進(jìn)行檢測(cè)的，該儀器中的南北兩極和管道的內(nèi)部進(jìn)行接觸，并產(chǎn)生磁路，然后就能利用檢測(cè)線圈來對(duì)管壁的形狀進(jìn)行檢測(cè)，而且檢測(cè)到的磁場也會(huì)因?yàn)楣鼙谛螤畹牟煌a(chǎn)生不同扭曲形狀的磁場，而這些磁場也就能反映管壁的質(zhì)量情況。

1.2聲學(xué)原理檢測(cè)法

負(fù)壓波法是聲學(xué)原理檢測(cè)法中的的一種，這種方法由于其原理簡單，不需要建立管道的數(shù)學(xué)模型，有很強(qiáng)的實(shí)用性，而且運(yùn)作過程簡單靈敏，所以得到廣泛的使用。由于石油管道泄漏的地方，因?yàn)槭偷膿p失，使得這個(gè)地方出現(xiàn)局部石油密度流動(dòng)密度減小，使得瞬時(shí)壓力下降的情況產(chǎn)生，而瞬時(shí)壓力則是以聲速在泄漏處的上下游進(jìn)行傳播，所以以泄露處在泄漏前的的壓力作為參照數(shù)據(jù)時(shí)，負(fù)壓波就是泄露處產(chǎn)生的減壓波。所以為了確定泄漏點(diǎn)的位置，就在管道兩端安裝壓力變送器，利用采取到的負(fù)壓波壓力信號(hào)，通過上下游測(cè)量點(diǎn)的時(shí)間差，以及在管線中的負(fù)壓波的傳播速度，就能檢測(cè)出泄漏點(diǎn)。

1.3泄漏介質(zhì)檢測(cè)法

泄漏介質(zhì)檢測(cè)法主要是在傳輸介質(zhì)中添加特殊性質(zhì)的物質(zhì)，并利用傳輸介質(zhì)的本身，來發(fā)現(xiàn)管道的泄漏點(diǎn)。比如像在管道中添加放射物質(zhì)來進(jìn)行泄漏檢測(cè)，當(dāng)管道發(fā)生泄漏的時(shí)候，反射物質(zhì)就能在管道沿線地域留下標(biāo)記，然后對(duì)管道沿線地區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，就能準(zhǔn)確并迅速的知道管道泄漏點(diǎn)。但是該方法的一次檢測(cè)長度一般不小于二十公里，檢測(cè)周期較長，所以在現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了?，F(xiàn)在最簡單的一種泄漏介質(zhì)檢測(cè)法就是在傳輸介質(zhì)中放入臭味劑，比如四氫噻吩，四氫噻吩有一種獨(dú)特的味道，這樣一來，只要是有發(fā)生泄漏，沿線檢查的工人就能聞得到，雖然這不符合科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求，但是這是目前最為典型的一種方法。另外熱紅外成像法也得到廣泛的利用，在石油泄漏的時(shí)候，就會(huì)對(duì)紅外輻射進(jìn)行影響，然后通過記錄周圍土壤的正常溫度進(jìn)入計(jì)算機(jī)，然后利用直升機(jī)對(duì)管道周圍土壤溫度情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，在將兩者進(jìn)行比較，就能檢測(cè)出泄漏點(diǎn)。

2　石油管道軟件自動(dòng)檢測(cè)定位技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，在油氣管道運(yùn)輸中，SCADS系統(tǒng)的檢測(cè)定位技術(shù)已經(jīng)得到普遍的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了在線檢測(cè)的石油管道檢測(cè)技術(shù)。這種檢測(cè)技術(shù)，首先就是要對(duì)管道的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的建立，然后利用SCADS系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)作為邊界條件，再依據(jù)壓力偏差法的檢測(cè)的原理，以及動(dòng)態(tài)質(zhì)量平衡法的檢測(cè)原理來進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)其判定泄漏或者管道斷裂，就要根據(jù)管道的流體壓力、管道流體流速的變化平均值來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，因?yàn)檫@兩個(gè)性質(zhì)是管道泄漏預(yù)測(cè)系統(tǒng)的兩大特點(diǎn)。

在國外的一些管道研究機(jī)構(gòu)、管道泄漏檢測(cè)公司利用計(jì)算機(jī)仿真，研發(fā)出一些管道仿真軟件，這些軟件的研發(fā)，對(duì)油氣管道的動(dòng)態(tài)水利工況分析、管道的運(yùn)行方案的確定以及檢測(cè)分析管道泄漏提供了可靠的檢測(cè)定位工具。然后SCADS系統(tǒng)通過管道的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，來對(duì)這些仿真軟件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并且對(duì)其進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)的模擬數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)定位。其中，在建立實(shí)時(shí)模型的過程中，模型的準(zhǔn)確度回歸受到流動(dòng)阻力的波速變化以及阻力系數(shù)變化，還有測(cè)量噪聲等等因素的影響，但是監(jiān)測(cè)泄漏定位靈敏度和精確度與建立的模型的準(zhǔn)確度有著直接的聯(lián)系。

3　總結(jié)

綜上所述，石油或者氣體的管道運(yùn)輸設(shè)施，在運(yùn)行過程中最重要的就是運(yùn)行設(shè)備的安全性。在石油的運(yùn)輸管道管理中，泄漏檢測(cè)以及定位操作是非常重要的工作，也是相對(duì)用途比較困難的工作，在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)輸管道泄漏檢測(cè)的過程中，要根據(jù)下實(shí)際情況對(duì)檢漏方法的特點(diǎn)進(jìn)行考慮，在各種各樣的泄漏檢測(cè)方法中，選擇出集最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用、最可靠于一身的綜合性的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)定位。

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