長輸原油管道泄漏定位關(guān)鍵技術(shù)分析

孟慶璋（中國石油管道長慶輸油氣分公司，寧夏 銀川 750001）

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長輸原油管道泄漏定位關(guān)鍵技術(shù)分析

孟慶璋
（中國石油管道長慶輸油氣分公司，寧夏 銀川 750001）

摘 要：隨著我國石油工業(yè)的快速發(fā)展，在國民經(jīng)濟(jì)中，輸油管道的地位與作用越來越重大，相比來講，長輸原油管道在發(fā)展過程中的優(yōu)勢(shì)更加明顯。但管道泄漏問題已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前面臨的主要問題，不僅造成了很大的資源浪費(fèi)，還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了污染，因此，應(yīng)用長輸原油管道泄漏定位技術(shù)十分關(guān)鍵。本文主要以長輸原油管道泄漏的相關(guān)性能指標(biāo)為研究基點(diǎn)，對(duì)其泄漏檢測(cè)與定位的關(guān)鍵技術(shù)方法進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：長輸管道；原油泄漏；定位技術(shù)

在原油輸送過程中，管道技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，隨著我國原油工業(yè)的不斷發(fā)展與國家相關(guān)工程的深入進(jìn)行，管道輸送的地位也愈發(fā)重要。原油輸送管道如果服役時(shí)間過長，便很容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，而且，在服役過程中，如果遇到一些腐蝕性物質(zhì)或外力破壞，也會(huì)造成輸油管道的泄漏。如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行搶修，便會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果，甚至導(dǎo)致災(zāi)難事故，因此，分析長輸原油管道泄漏定位的關(guān)鍵技術(shù)，是非常有必要的。

1　長輸原油管道泄漏的相關(guān)性能指標(biāo)

（1）性能檢測(cè)的相關(guān)指標(biāo)

第一，檢測(cè)靈敏度，也就是檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)相對(duì)較小泄漏點(diǎn)的檢測(cè)靈敏度。第二，檢測(cè)及時(shí)性，也就是檢測(cè)系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到泄漏點(diǎn)的能力。第三，檢測(cè)漏報(bào)與誤報(bào)率，也就是檢測(cè)系統(tǒng)在發(fā)生泄漏卻沒有檢測(cè)出來的情況，以及沒有發(fā)生泄漏卻檢測(cè)出泄漏的情況。

（2）診斷性能的相關(guān)指標(biāo)

第一，正常情況與泄漏情況的區(qū)分能力，也就是檢測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)正常操作步驟與泄漏情況能夠準(zhǔn)確區(qū)分的能力，該能力也關(guān)系到系統(tǒng)誤報(bào)率的高低。第二，泄漏辨識(shí)能力，也就是檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)管道泄漏程度的估計(jì)準(zhǔn)確性，還需要對(duì)管道的老化與腐蝕作出合理預(yù)測(cè)，并給出有針對(duì)性的處理方法。

（3）綜合性能的相關(guān)指標(biāo)

第一，魯棒性，也就是檢測(cè)系統(tǒng)在受到干擾的情況下，也能夠正常完成任務(wù)，且漏報(bào)與誤報(bào)率偏低的能力，該指標(biāo)越高，檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性就越強(qiáng)。第二，自適應(yīng)能力，也就是系統(tǒng)能夠根據(jù)診斷對(duì)象的變化而進(jìn)行及時(shí)的自我調(diào)整，且能夠通過這種變化使自身更加完善的能力。

在實(shí)際操作過程中，需要對(duì)工程情況進(jìn)行全面分析，找出性能之間的主次關(guān)系，之后選取有針對(duì)性的方法，從而確定最佳的解決方案。

2　泄漏檢測(cè)與定位的關(guān)鍵技術(shù)方法

現(xiàn)階段，國際上普遍使用的管道泄漏檢測(cè)與定位關(guān)鍵技術(shù)方法有以下兩種：

（1）管外檢測(cè)定位法

這種方法大體上可以分為以下三個(gè)大類：①人工巡視。主要是通過人工，在管道的周圍進(jìn)行巡視，觀察管道周圍是否存在因泄漏造成的特殊環(huán)境，以判斷輸油管道是否發(fā)生泄漏。這種方法主要依賴于相關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)與素質(zhì)，很多時(shí)候并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，即使發(fā)現(xiàn)，也通常是一些相對(duì)較大的泄漏，對(duì)于較小漏點(diǎn)則很難察覺。②探測(cè)儀檢測(cè)。相關(guān)工作人員沿著管道輸油方向，利用探測(cè)儀對(duì)管道漏點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)于定位。這種檢測(cè)定位方法具有較高的準(zhǔn)確性，但在探測(cè)過程中不能連續(xù)，而且只能進(jìn)行地面管道檢測(cè)與定位，不適用于地下管道。③敷設(shè)線纜。主要是在輸油管道的外壁上加設(shè)一條線纜，這種線纜比較特殊，具有很高的靈敏度，且不會(huì)受到輸油管道運(yùn)行狀態(tài)的影響，能夠及時(shí)有效的檢測(cè)出較小的泄漏點(diǎn)。但其缺點(diǎn)在于敷設(shè)線纜需要重新開溝，對(duì)于已有管線并不適用，而且這種線纜的成本相對(duì)較高，不能長期使用。

（2）間接檢測(cè)定位法

這種檢測(cè)定位方法是當(dāng)前使用相對(duì)普遍的方法，主要有以下幾種：①體積/質(zhì)量平衡法。一般情況下，長輸原油管道在運(yùn)行過程中，其流動(dòng)情況是相對(duì)穩(wěn)定的，其體積與質(zhì)量也相對(duì)平衡，如果溫度、壓力等因素發(fā)生改變，管道內(nèi)部的充填體積也會(huì)發(fā)生一定程度的變化。倘若其變化程度超出了一定范圍，則可以判定管道發(fā)生了泄漏，這種方法是當(dāng)前可靠性較高的一種方法，但該方法無法準(zhǔn)確估計(jì)泄漏點(diǎn)的位置，且及時(shí)性相對(duì)較差。②統(tǒng)計(jì)泄漏法。以管道出口與入口之間的流量與壓力為基礎(chǔ)，能夠?qū)π孤┑母怕蔬M(jìn)行連續(xù)性的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，在確定管道確實(shí)已經(jīng)出現(xiàn)泄漏情況以后，可以通過最小二乘法對(duì)管道的泄漏點(diǎn)進(jìn)行定位。但這種方法的準(zhǔn)確度相對(duì)較低，誤差較大。③憋壓法。在輸油管道上安裝若干個(gè)截止閥，依次關(guān)閉兩個(gè)相鄰的截止閥，對(duì)這段管道的壓力變化情況進(jìn)行分析，便能夠有效判斷這段管道是否存在泄漏情況。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于能夠檢測(cè)出非常微小的泄漏點(diǎn)，但其缺點(diǎn)在于只能在管道停止運(yùn)行時(shí)使用，且需要較多截止閥，耗費(fèi)的人力、財(cái)力以及時(shí)間都較多，實(shí)時(shí)性也相對(duì)較差。④壓力梯度法。該方法是以信號(hào)處理為基礎(chǔ)的檢測(cè)定位方法，假設(shè)管道壓力呈現(xiàn)出線性變化，則管道出口與入口的壓力應(yīng)為等值遞增。如果管道發(fā)生泄漏，管道內(nèi)部的壓力便會(huì)發(fā)生變化，管道出口與入口的壓力遞增值不再相等，由此便可以判定管道是否存在泄漏情況。之后再以管道壓力的變化情況與邊界條件為基礎(chǔ)，檢測(cè)并定位管道的泄漏位置。因?yàn)楣艿缐毫μ荻人尸F(xiàn)出來的狀態(tài)為非線性，所以通過線性方法對(duì)管道泄漏位置進(jìn)行定位的精度無法保證，而且儀表的測(cè)量情況也會(huì)對(duì)泄漏點(diǎn)的定位結(jié)果產(chǎn)生較大影響，因此，運(yùn)用壓力梯度法對(duì)輸油管道進(jìn)行測(cè)量的過程中，也可以輔助其他方法，以提升泄漏點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。

結(jié)語

綜上所述，本文首先介紹了長輸原油管道泄漏的相關(guān)性能指標(biāo)，之后重點(diǎn)論述了泄漏檢測(cè)與定位的關(guān)鍵技術(shù)方法，由于每一種方法都有其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，在檢測(cè)與定位長輸原油管道泄漏點(diǎn)的過程中，如果只運(yùn)用一種方式進(jìn)行檢測(cè)與定位，很難達(dá)到理想的檢測(cè)與定位效果，因此，在實(shí)際運(yùn)用過程中，需要根據(jù)管道的實(shí)際情況，將多種檢測(cè)技術(shù)與定位方法相結(jié)合，以提升管道泄漏點(diǎn)的定位準(zhǔn)確率，用最小的成本達(dá)到最佳的效果。

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