崔鵬

摘 要：油泄漏是輸油管道安全的主要威脅，油泄漏的原因有很多，比如腐蝕穿孔、外力破壞等，特別像一些有組織、有目的的打孔盜油行為更是給正常輸油生產(chǎn)造成了嚴(yán)重干擾，直接帶來了巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，油泄漏檢測不僅成為輸油管道安全生產(chǎn)管理的重要工作內(nèi)容，也是保證管道正常運(yùn)行不可缺少的保障。下面本文將從輸油管道泄漏自動(dòng)報(bào)警及定位系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā)，對(duì)提高輸油管道安全生產(chǎn)管理措施進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：石油;輸油管道;泄漏;安全生產(chǎn)管理

一、輸油管道檢漏方法

從檢漏方式上看，當(dāng)前輸油管道的檢漏方法主要有直接檢漏和間接檢漏。直接檢漏就是借助專業(yè)油泄漏檢測工具進(jìn)行檢漏，檢測工具的安裝是需要在輸油管道建設(shè)過程中完成的，通過定位，能夠檢測到微小的油滲漏。間接檢漏與直接檢漏不同，它可以在輸油管道建設(shè)完畢后進(jìn)行安裝，是通過檢測管道運(yùn)行參數(shù)的變化來判斷油泄漏的發(fā)生，缺點(diǎn)是靈敏度不高，不容易發(fā)現(xiàn)微小的油滲漏，比較適合檢測較大的泄漏，并可以對(duì)其不斷進(jìn)行升級(jí)。

從輸油管道安全管理上看，應(yīng)用高精度管道泄漏監(jiān)測定位技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享，能夠滿足管道管理中對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營管理和安全管理的要求。高精度管道泄漏監(jiān)測定位技術(shù)屬于多領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合的一種集成技術(shù)，如次聲波管道泄漏定位技術(shù)、地理信息管理技術(shù)、全球衛(wèi)星定位技術(shù)等，多項(xiàng)技術(shù)的融合建立起了可視化的生產(chǎn)信息管理平臺(tái)，能夠在各種復(fù)雜條件下應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用。輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)輸油管道的安全生產(chǎn)管理提供了重要幫助，它主要用于監(jiān)測長輸管道上某段管道的油泄漏情況。當(dāng)有油泄漏情況發(fā)生時(shí)，輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間報(bào)警，并給出準(zhǔn)確位置，有助于油田生產(chǎn)單位及時(shí)作出補(bǔ)救措施，最大限度減小損失。同時(shí)需要指出的是，該系統(tǒng)除了具有針對(duì)性外，實(shí)用性也是很強(qiáng)的，操作界面簡潔直觀，靈活方便，穩(wěn)定可靠，功能完善。

二、輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)構(gòu)成

（一）硬件構(gòu)成

輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)的硬件構(gòu)成主要包括：壓力傳感器、流量變送器、數(shù)據(jù)采集處理裝置、通信裝置和主監(jiān)控計(jì)算機(jī)。其中壓力傳感器被安裝在輸油管道的首端和末端，要靈敏度高、穩(wěn)定性好。流量變送器的作用與壓力傳感器是一樣的，但效果比壓力傳感器要好，一般在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，我們會(huì)建議使用流量變送器。

（二）軟件構(gòu)成

輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)的軟件應(yīng)用平臺(tái)最好選擇實(shí)用性強(qiáng)的，并不一定是越先進(jìn)越好，有些系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)功能是很強(qiáng)大，但使用起來并不方便。Windows2000是個(gè)比較不錯(cuò)的選擇，數(shù)據(jù)庫可以采用SQL Server2000，或者用Pardox也是可以的。主程序模塊下的各種功能模塊如：通信模塊、現(xiàn)實(shí)報(bào)警模塊、查詢模塊、管道數(shù)據(jù)模塊、地圖數(shù)據(jù)庫模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫模塊、分析計(jì)算模塊、故障診斷模塊等，會(huì)對(duì)自身所采集到的信息進(jìn)行識(shí)別、處理、修正和存儲(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)油泄漏和定位及數(shù)據(jù)查詢及參數(shù)設(shè)定等功能。

三、輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)的主要功能

（一）數(shù)據(jù)采集功能和數(shù)據(jù)預(yù)處理功能

數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理功能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸油管道運(yùn)行過程中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理，如壓力信號(hào)的濾波轉(zhuǎn)換、多臺(tái)流量計(jì)求和及數(shù)據(jù)編碼等。同時(shí)還包括網(wǎng)絡(luò)適配器和GPRS等通信裝置。

（二）數(shù)據(jù)傳送功能和綜合處理功能

輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送功能就是將輸油管道運(yùn)行過程中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送到主監(jiān)控計(jì)算機(jī)中。主監(jiān)控計(jì)算機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，通過大量收集每個(gè)站點(diǎn)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，將它們進(jìn)行匯總、分析和綜合處理，將處理后的數(shù)據(jù)以記錄曲線的形式顯示出來，再通過實(shí)時(shí)監(jiān)測輸油管道運(yùn)行狀態(tài)，去所進(jìn)一步的分析和判斷，然后生成各種更加詳細(xì)的記錄，最后將這些數(shù)據(jù)保存起來，以后日后的回查及參數(shù)設(shè)置。輸油管道在正常工作時(shí)，泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)將處于自動(dòng)監(jiān)測狀態(tài)，一旦有泄漏情況發(fā)生，該系統(tǒng)將立即進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。

四、輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

（一）數(shù)據(jù)采集精度與頻率

應(yīng)用輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)硬件設(shè)備的型號(hào)和功能提出了更高要求，相比于以前每秒1次的采樣頻率，該系統(tǒng)要求壓力數(shù)據(jù)采樣頻率至少為每秒10次，且數(shù)據(jù)值保留到小數(shù)點(diǎn)后4位，精確度更高。因此，需要采用一體化嵌人機(jī)作為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與處理的核心，這與“工控機(jī)十采集卡”的模式相比，更加靈活、方便、穩(wěn)定、可靠，特別是在無人看守情況下的作業(yè)，其優(yōu)越性體現(xiàn)的尤為明顯。

（二）通信條件

輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)各項(xiàng)功能的充分發(fā)揮，除了系統(tǒng)本身要足夠強(qiáng)大，硬件設(shè)備足夠完善外，信息傳輸質(zhì)量也是十分關(guān)鍵的。不僅要滿足基本數(shù)據(jù)傳輸速率的要求，還要保證信息傳輸過程中的穩(wěn)定性，特別是不能有延遲，否則會(huì)給主監(jiān)測計(jì)算機(jī)的程序編制造成一定的阻礙。與有線傳輸相比（網(wǎng)絡(luò)、GPRS等），無線傳輸不容易受公用系統(tǒng)的制約，不僅相對(duì)獨(dú)立，穩(wěn)定性也很好，準(zhǔn)確度更高。如果必須要使用有線傳輸這種方式，需要事先對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的特殊處理。

（三）原油物理性質(zhì)差別的影響

原油在輸油管道中傳輸?shù)牧鲃?dòng)性容易受溫度的影響而變差，進(jìn)而會(huì)影響到壓力波的傳遞速度，這與地理位置、氣候、溫度、濕度，以及不同時(shí)段原油的含水量有很大關(guān)系。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜管網(wǎng)，若干個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的原油品質(zhì)、溫度和含水量是不同的，壓力波的速度會(huì)變得更加復(fù)雜，波速的變化會(huì)直接影響到輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)的定位精度。

（四）信號(hào)固有干擾和波形特征的處理

輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)在正常情況下的工作是穩(wěn)定可靠，靈活敏捷的，要識(shí)別油泄漏及其一定量的泄漏所產(chǎn)生的負(fù)壓力波信號(hào)是很容易的，但這只是理想狀態(tài)。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們需要考慮多種客觀與主觀因素所帶來的影響，比如認(rèn)為降低或提高排量、倒罐、倒流程、加壓泵的抖動(dòng)，這些都會(huì)成為引起輸油管道中原油壓力變化的因素，甚至某些電學(xué)干擾也會(huì)造成管道中壓力變化的假象，從而影響到系統(tǒng)對(duì)真正油泄漏壓力波的識(shí)別。若想不讓系統(tǒng)受到這些因素的影響，就要對(duì)前端數(shù)據(jù)采集部分的硬件進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，同時(shí)要采取相應(yīng)的抗干擾措施，甚至是隔離，從而最大限度減小電干擾對(duì)原始數(shù)據(jù)的影響。

五、結(jié)束語

很多成功應(yīng)用案例表明，輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)為用戶提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的油泄漏信息，為油田原油在輸油管道，特別是長管道中的安全運(yùn)輸提供了可靠的保障。但同時(shí)我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，任何一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，任何一種功能強(qiáng)大的系統(tǒng)都不是萬能的，隨著人們的要求不斷提高，自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的不斷變化，相應(yīng)的技術(shù)也是需要升級(jí)與更新的。即便對(duì)于現(xiàn)階段應(yīng)用情況良好的輸油管道泄漏報(bào)警及定位系統(tǒng)來說，仍然有一些地方是需要改進(jìn)的，比如合理變換和處理信息的能力，在全部管道上完全實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)準(zhǔn)確定位”等，這些都需要相關(guān)人員做進(jìn)一步研究和試驗(yàn)。

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（中國石油管道長慶輸油氣分公司 ?寧夏 ?銀川 ?750000）