常紅梅（ 陜西延長石油管道運(yùn)輸公司， 陜西 延安 716000）

探究成品油管道泄漏監(jiān)測難點(diǎn)與對(duì)策

常紅梅（ 陜西延長石油管道運(yùn)輸公司， 陜西 延安 716000）

隨著我國對(duì)成品油需求的不斷增加，成品油長輸管道建設(shè)也在迅速發(fā)展，管道運(yùn)輸已成為行業(yè)實(shí)現(xiàn)輸送成品油的重要途徑。目前我國成品油管道建設(shè)跨度長、覆蓋面大、加之地理環(huán)境的復(fù)雜性，因此，對(duì)于長輸管道泄漏檢測已成為長期以來面臨的工作難點(diǎn)和目標(biāo)。由于在實(shí)際的長輸管道泄漏檢測中，泄漏檢測系統(tǒng)存在漏報(bào)、誤報(bào)，給檢測工作帶來一定難度，為縮短成品油泄漏時(shí)間、減少其損失，針對(duì)我國輸油管線的特點(diǎn)進(jìn)行分析，將長輸管線中出現(xiàn)的泄漏進(jìn)行科學(xué)檢測，提出相應(yīng)對(duì)策，為巡線維護(hù)工人及時(shí)定位泄漏點(diǎn)提供有力依據(jù)。

成品油管道；泄漏檢測；難點(diǎn)及對(duì)策

0 引言

通過現(xiàn)階段我國航油京津管道的技術(shù)檢測，負(fù)壓波檢漏技術(shù)是一種較為成熟的管道檢漏技術(shù)，可以提高檢漏的準(zhǔn)確性。針對(duì)目前長輸管道安裝DOLpHIN音波管道檢漏系統(tǒng)，在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用的過程中會(huì)存在誤報(bào)、漏報(bào)現(xiàn)象，因此，需要對(duì)成品油管道的檢測技術(shù)進(jìn)行有效改造，即新增PLF負(fù)壓檢測法，利用已建的Stoner SPS 仿真軟件和仿真模型，增加模型法泄漏檢測模塊，增加帶有補(bǔ)償功能的質(zhì)平衡泄漏檢測方法，通過以上技術(shù)的有效應(yīng)用，可以及時(shí)對(duì)管線異常進(jìn)行監(jiān)測，從而提高泄漏檢測定位的可靠性及準(zhǔn)確性。利用綜合的泄漏檢測系統(tǒng)根據(jù)工況和檢測方法給出的計(jì)算結(jié)果并做出判斷，對(duì)管線的異常情況發(fā)布報(bào)警信息，可大大提高泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)泄漏判斷及定位的準(zhǔn)確性和可靠性。

1 成品油管道泄漏檢測的現(xiàn)狀分析

隨著現(xiàn)階段國內(nèi)石油企業(yè)的發(fā)展，其技術(shù)得到了長足進(jìn)步。在成品油管道檢測系統(tǒng)的應(yīng)用中，利用長輸管線已有的SCADA系統(tǒng)以及通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集形式和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，單一安裝DOLpHIN音波管道檢漏系統(tǒng)，有一定的局限性，在使用的過程中容易造成漏報(bào)、誤報(bào)現(xiàn)象。在國外管線（例如美國和加拿大）上使用的泄漏檢測系統(tǒng)和方法采用智能復(fù)合（2種檢漏方法以上）方法作為一個(gè)管線的完整泄漏檢測系統(tǒng)，在整個(gè)技術(shù)應(yīng)用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)完整的檢測形式。因此，采用復(fù)合智能檢測技術(shù)，作為一個(gè)完整的管線泄漏檢測系統(tǒng)。

2 成品油管道泄漏檢測技術(shù)難點(diǎn)分析

成品油管道與原油管道存在著一定的差異，成品油管道的泄漏檢測系統(tǒng)需要充分滿足成品油的運(yùn)輸特點(diǎn)，我們通過負(fù)壓波法對(duì)成品油管道監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行有效分析。

2.1 多批次、多油品順序輸送分析

成品油管道的多批次順序輸送會(huì)產(chǎn)生混油段，并形成多段不同目的的油品區(qū)，管道中的負(fù)壓波信號(hào)所涉及范圍較大，如果在系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，只是對(duì)單一的油品區(qū)的速度進(jìn)行定位，就會(huì)造成定位誤差。因此，成品油的管道中，應(yīng)該通過對(duì)油品運(yùn)輸?shù)呐我约靶盘?hào)的波速進(jìn)行分析，可將其分為單一油品區(qū)波速以及混油區(qū)波速。其中，單一油品區(qū)的信號(hào)傳播速度計(jì)算公式可以表示為（1）。

（1）式中的v是信號(hào)在油品中的傳播速度，單位用m/s表示，ρ是單一油品中的密度，K是液體的體積彈性系數(shù)；E主要是管材彈性模量；D是管道平均直徑，δ為管壁的厚度，ψ則是管道結(jié)構(gòu)系數(shù)。混合油品區(qū)的信號(hào)傳播結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式可以通過（2）表示。

2.2 存在分輸點(diǎn)多的分析難點(diǎn)

成品油管道沿線的建設(shè)分為多種分輸支線，不同的工藝站場所承擔(dān)的分輸任務(wù)大不相同。在一般情況下，如果管道沿線不存在分輸及泄漏的現(xiàn)象，其成品油會(huì)與進(jìn)出站的流量相同，但是，如果受到摩阻泄漏的影響，就會(huì)導(dǎo)致管輸壓力逐漸下降，如圖1中的虛線所示。如果管線分輸操作形成于工況的泄漏程度相似，其上游的流量會(huì)逐漸增加而下游的流量不斷減少，如圖一中的紅實(shí)現(xiàn)所示。在管道沿線分輸操作的過程中，會(huì)干擾到對(duì)外泄漏的準(zhǔn)確性而造成報(bào)警失誤。?

圖1 管道分輸/泄漏時(shí)壓力及流量的變化特征

3 解決方案建立中的技術(shù)要求

3.1 保證定位的準(zhǔn)確性

成品油管道系統(tǒng)的建立，可以逐漸適應(yīng)多種成品油批次的輸送需求，通過對(duì)不同成品油區(qū)動(dòng)態(tài)的分析，可以充分滿足定位的精度。由于精品油的密度會(huì)隨著批次及溫度的變化而變化，同時(shí)也增加了信號(hào)波動(dòng)的動(dòng)態(tài)化波動(dòng)難度。在實(shí)際技術(shù)檢測的過程中，可以在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行多次的測算。

3.2 實(shí)現(xiàn)報(bào)警的迅速處理

在泄漏事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該在實(shí)際技術(shù)監(jiān)測的過程中快速響應(yīng)報(bào)警，其信號(hào)在漏點(diǎn)向上下游傳感器輸電的過程會(huì)耗費(fèi)一定的時(shí)間。因此，應(yīng)該進(jìn)行快速性的定位計(jì)算，從而不斷提高系統(tǒng)計(jì)算的速度及響應(yīng)的時(shí)間。

4 檢測成品油泄漏點(diǎn)對(duì)策

成品油管線的檢測技術(shù)利用現(xiàn)代科技，將泄漏點(diǎn)檢測的準(zhǔn)確性成為研究的對(duì)策點(diǎn)。利用現(xiàn)代化、科學(xué)化、可實(shí)踐化的發(fā)展形勢應(yīng)用到成品油管線泄漏的檢測和管道維修是國內(nèi)發(fā)展的趨勢。

4.1 合理建設(shè)成品油管線

在搭建成品油管線時(shí)要根據(jù)管線的地理位置進(jìn)行建設(shè)，要把環(huán)境對(duì)管線的影響因素考慮到實(shí)際建設(shè)中去，在建設(shè)的過程中要對(duì)管道進(jìn)行詳細(xì)的分析，主要分析：氣密性，承受力，氣壓等這幾方面，對(duì)于氣密性的檢測，主要進(jìn)行分段氣密檢測，主要方式為將成品油管道在一定距離中進(jìn)行兩端密封、充氣，一段設(shè)置氣壓檢測裝置，檢測該段管道中的氣壓是否泄漏。在管道的建設(shè)中連接點(diǎn)要使用氣密連接；在承受力的檢測中，需要高氣壓測試，避免造成成品油管線發(fā)生爆裂的現(xiàn)象。建設(shè)中將管線的連接點(diǎn)進(jìn)行密封，并安裝氣壓檢測裝置，對(duì)于通過連接點(diǎn)的成品油氣壓進(jìn)行檢測，連接點(diǎn)出現(xiàn)氣壓較低的現(xiàn)象容易為成品油泄露點(diǎn)。

4.2 完善成品油泄漏檢測系統(tǒng)

完善成品油泄漏檢測系統(tǒng)，首先在系統(tǒng)內(nèi)增加傳輸管線檢測點(diǎn)，將傳輸線路全部進(jìn)行氣壓檢測，利用氣壓對(duì)成品油泄露進(jìn)行檢測（如圖2所示）。頻帶聲波信號(hào)中的高頻部分在油品中傳輸時(shí)衰減迅速，遠(yuǎn)距離檢測到的信號(hào)實(shí)際上是低頻部分為音波信號(hào)。與負(fù)壓波相比，音波具有更高的靈敏度，當(dāng)泄漏發(fā)生時(shí)，更能刻畫壓力突變點(diǎn)。而對(duì)于壓力變化緩慢的場合，負(fù)壓波能夠體現(xiàn)出壓力變化趨勢，但音波不一定有明顯變化。因此，提出音波-負(fù)壓波智能復(fù)合檢測技術(shù)可以提高泄漏監(jiān)測的能力，同時(shí)使用聲納或衛(wèi)星系統(tǒng)，對(duì)成品油管道進(jìn)行檢測能夠更加準(zhǔn)確定位成品油泄漏點(diǎn)。

圖2 成品油管道泄漏檢測系統(tǒng)

音波-負(fù)壓波智能復(fù)合檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，通過現(xiàn)場壓力變送器獲取負(fù)壓波信號(hào)，通過音波傳感器獲取低頻聲波信號(hào)，這種檢測技術(shù)能準(zhǔn)確定位出成品油的泄漏地點(diǎn)，為后續(xù)工作帶來很大方便（如圖3所示）。成品油泄漏檢測在實(shí)際工作中，最主要的方式還是氣壓分段檢測方式，并在管線的連接點(diǎn)處設(shè)置警報(bào)裝置，如發(fā)生氣壓過低的分段進(jìn)行衛(wèi)星定位并提供準(zhǔn)確位置，可確保維修的第一時(shí)間，降低成品油泄漏量。

圖3 音波、負(fù)壓波技術(shù)檢測示意圖

4.3 提升成品油泄漏檢測的精確性

長輸管道成品油泄漏檢測系統(tǒng)能夠根據(jù)不同油品區(qū)動(dòng)態(tài)計(jì)算信號(hào)波速，因油品密度隨批次和溫度變化而改變，增加了信號(hào)波速動(dòng)態(tài)計(jì)算的難度。在實(shí)際監(jiān)測過程中，通過多次試驗(yàn)測算出不同油品及混油段的信號(hào)波速。成品油泄漏檢測還有傳輸速度檢測，如果管線出現(xiàn)泄漏，該段管線的傳輸速度變得緩慢，其后續(xù)管線傳輸速度也會(huì)降低。利用對(duì)傳輸系統(tǒng)的監(jiān)測，從中測量出成品油的傳輸速度和運(yùn)輸情況分析，傳輸速度會(huì)因傳輸距離而改變，這就要明確的計(jì)算出某一段傳輸管線具體傳輸速度，同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。成品油的檢測技術(shù)要根據(jù)實(shí)際的地理環(huán)境進(jìn)行，應(yīng)對(duì)不同地區(qū)的檢測，方可確保檢測技術(shù)在檢測成品油泄漏時(shí)系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)并報(bào)警，信號(hào)從漏點(diǎn)向上下游傳感器傳輸過程中將耗費(fèi)一定時(shí)間，計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析也需要耗費(fèi)一定時(shí)間，為此，研究快速的定位算法，可提高系統(tǒng)計(jì)算速度和響應(yīng)時(shí)間。

5 結(jié)語

泄漏檢測技術(shù)中的難點(diǎn)主要是因?yàn)楣芫€長，難以及時(shí)、準(zhǔn)確確定泄漏點(diǎn)，容易造成油品連續(xù)泄漏，在管道的建設(shè)中對(duì)管線進(jìn)行氣壓和氣密性檢測，管線投入使用后也能減少和避免介質(zhì)泄漏的情況發(fā)生。隨著科技的不斷進(jìn)步，一些難點(diǎn)經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)逐步得到解決，利用現(xiàn)代的檢測技術(shù)對(duì)長輸管線進(jìn)行泄漏檢測，避免油品泄漏問題，同時(shí)管道泄漏檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要不斷探索，使得泄漏檢測技術(shù)更加符合實(shí)際需求，提高檢漏系統(tǒng)的可靠性。

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