輸油管道泄漏檢測技術研究

賀曉斌

摘要 在油品輸送過程中管道具有至關重要的作用，如果出現泄漏，就會導致火災、環境污染、爆炸等一系列惡性事故。所以對運行的輸油管道進行泄漏檢測非常重要，筆者在此對管道泄漏檢測技術進行研究，以期能夠更好的在實際中得到應用和發展，避免出現輸油管道泄露等問題。

關鍵詞 輸油管道；泄漏檢測；技術研究

中圖分類號U17 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0142-02

在輸油管道運輸過程中經常需要解決的問題是管道的泄漏檢測。因為管道泄漏不但會對管輸正常運行產生影響，而且在輸送腐蝕性、有毒害、易燃易爆的物體時，還會對環境造成污染，甚至造成爆炸、火災等事故。所以，對管道泄漏進行預防和發現泄漏時的及時定位、報警具有至關重要的意義。

1 輸油管道泄漏檢測的主要技術

1.1采取流量平衡的方法進行檢測

這種方法主要是利用管道流體在流動時的質量守恒定律，結合管道在進出口時的流量進行測量，然后對管道中的原油流量加以分析，以此對管道中是否存在泄漏情況加以確定。這種方法十分直觀、簡單，但是對于管線本身動力變化或者較小擾動都十分敏感，容易出現誤檢。為了確保檢靈敏度和測精度得到提高，人們在時點分析的基礎上對流量平衡法進行了改進，在檢測的靈敏度和精確度上，于普通的流量平衡法相比，動態流量平衡法在改進后在檢測精度和靈敏度有一定提高，但是其需要進行管線動態模型的建立，同時這種方法能夠對泄漏位置進行確定，在少量泄漏方面的敏感性比較差，在泄漏發現過程中缺乏及時性。

1.2采取壓力坡降的方法進行檢測

所謂壓力坡降檢測的方法是在上世紀末興起來的，其主要原理為：在正常輸送過程中將站間管道中的壓力進行坡降斜直線呈現，如果有泄漏發生，那么漏點前流量就會變大，從而坡降變陡，而在漏點后，流量則會變小，導致坡降變平，這時沿線壓力坡降就會出現折線狀，那么折點就是管道的泄漏點，在此基礎上能夠對泄漏實際位置加以確定。在壓力坡降檢測管道泄漏的方法中，應將下游的壓力梯度信號建成一定的時間序列模型，并通過這個時間序列模型來對泄漏量敏感性加以統計，從而確定原油管道上的泄漏點，這種方法精確度很高。

1.3采取壓力波的方法進行檢測

當管道某處突然出現泄漏時，在泄漏位置就會出現瞬態壓的突降，就像是在分支管線上將閥門開啟后，就會出現負壓波，從泄漏的位置開始，這個波就會以一定速度分別向上、下游傳播。其管壁就像是波導管，可以將壓力波傳播到相當遠的地方，然后分別傳到下游、上游，這時上、下游的壓力傳感器就能對特定瞬態壓力波進行捕捉，從而對泄漏位置進行及時判斷，如果能夠對上游和下游端的壓力以及信號接收時間差加以確定的話，那么就可以結合負壓波傳播速度來對泄漏點位置進行確定。根據這一科學原理，在對小波變換法和分析法充分利用，便可對泄漏點加以定位和檢測。

這種方法需要對沿線設置進行連續性的測流、測壓、測溫，將其進行記錄并遠傳到主控室中，同時其對傳輸電路、傳感器精度、計算機和相關的仿真軟件都有很高要求。利用壓力波方式對漏法進行檢測的主要特點是能夠及時發現泄漏量較少的點。

1.4采取探測球的方法進行檢測

基于超聲、磁通、錄像、渦流等技術進行泄漏點探測的方法是從上世紀末發展起來的，其主要是把探測球放在管線內，然后進行探測，其主要是利用漏磁技術和超聲技術來對數據進行采集，并把探測得到的數據存放在專用的內置存儲器中，以便于事后進行分析，這樣可以對管道內的穿孔、腐蝕情況加以判斷，也就是看這其中是否存在泄漏點。這種檢測方法精確度十分高，但是其缺點是探測需要間斷進行，這樣就會出現停運、堵塞等問題，同時其造價很高。

2 輸油管道泄漏檢測技術的發展趨勢

當前管道工業獲得了突飛猛進的發展，所以在管道泄漏方面的檢測技術也有了很大的提高，通過對管道泄漏檢測系統進行研制和開發，可以使得泄漏定位、檢測精確度、靈敏度、可靠性得到提升，當前管道在泄漏檢測方面主要有以下發展趨勢：

1）采用軟硬件相結合的方法來進行輸油管道的泄漏檢測，在檢測過程中應以軟件方法為主，而硬件方法為輔

近些年來，控制理論、計算機技術、模式識別、信號處理、人工智能等學科獲得了很大發展，這些技術的發展促進了輸油管線泄漏檢測技術的進步，這種以軟件為主的檢測方法能夠實現在線監測，出現問題時迅速發出報警信號。所以，這種檢測技術以成為研究的趨勢和熱點，同時對于非線性的管道系統，在檢測和定位的過程中自動適應思想具有重要作用。但是因為基于硬件方法存在定位精度方面較高和在誤報警率方面較低，所以將硬件方法和軟件方法進行有機結合，就能夠促進管道泄漏檢測的技術發展。

2）實現SCADA系統和泄漏檢測系統的有機結合

SCADA系統能夠為泄漏檢測系統提供準確的數據源，同時能夠監管管道運行狀況，這是管道檢測自動化的主要發展方向。因為檢漏系統的單一性不利于經濟效益的實現，所以泄漏檢測系統將和SCADA系統進行有機結合，對SCADA系統中的功能加以充分利用，并使其成為SCADA系統的重要組成部分。

3）充分利用光纖傳感器

光纖傳感器是近幾年來發展的重點，其在對物理量測量的過程中，能夠對信號加以傳輸。它在抗干擾和對信號衰減進行解決方面具有無法比擬的優越性。此外，伴隨著分布式光纖傳感器的快速發展，在不久的將來，我們就能夠只利用幾根或一根光纖而對管道內物質的壓力、溫度、管壁應力、流量進行及時的在線測量。這有利于管道監控系統的進一步發展，所以，在輸油管道的泄漏檢測技術中充分應用分布式光纖傳感器有著很好的前景。其不但有利于泄漏檢測技術在定位和精確性方面的發展，而且具有一定的便利性，經濟性，以更好的維護輸油管道的發展。

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