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造成了嚴重干擾,直接帶來了巨大經濟損失。因此,油泄漏檢測不僅成為輸油管道安全生產管理的重要工作內容,也是保證管道正常運行不可缺少的保障。下面本文將從輸油管道泄漏自動報警及定位系統應用的角度出發,對提高輸油管道安全生產管理措施進行論述。
關鍵詞:石油;輸油管道;泄漏;安全生產管理
一、輸油管道檢漏方法
從檢漏方式上看,當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油泄漏檢測工具進行檢漏,檢測工具的安裝是需要在輸油管道建設過程中完成的,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完畢后進行安裝,是通過檢測管道運行參數的變化來判斷油泄漏的發生,缺點是靈敏度不高,不容易發現微小的油滲漏,比較適合檢測較大的泄漏,并可以對其不斷進行升級。
從輸油管道安全管理上看,應用高精度管道泄漏監測定位技術有助于實現生產數據的集中管理和共享,能夠滿足管道管理中對生產運營管理和安全管理的要求。高精度管道泄漏監測定位技術屬于多領域技術結合的一種集成技術,如次聲波管道泄漏定位技術、地理信息管理技術、全球衛星定位技術等,多項技術的融合建立起了可視化的生產信息管理平臺,能夠在各種復雜條件下應對各種復雜結構進行應用。輸油管道泄漏報警及定位系統為實現輸油管道的安全生產管理提供了重要幫助,它主要用于監測長輸管道上某段管道的油泄漏情況。當有油泄漏情況發生時,輸油管道泄漏報警及定位系統會第一時間報警,并給出準確位置,有助于油田生產單位及時作出補救措施,最大限度減小損失。同時需要指出的是,該系統除了具有針對性外,實用性也是很強的,操作界面簡潔直觀,靈活方便,穩定可靠,功能完善。
二、輸油管道泄漏報警及定位系統構成
(一)硬件構成
輸油管道泄漏報警及定位系統的硬件構成主要包括:壓力傳感器、流量變送器、數據采集處理裝置、通信裝置和主監控計算機。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,一般在經濟條件允許的情況下,我們會建議使用流量變送器。
(二)軟件構成
輸油管道泄漏報警及定位系統的軟件應用平臺最好選擇實用性強的,并不一定是越先進越好,有些系統的運行平臺功能是很強大,但使用起來并不方便。Windows2000是個比較不錯的選擇,數據庫可以采用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、現實報警模塊、查詢模塊、管道數據模塊、地圖數據庫模塊、實時數據庫模塊、分析計算模塊、故障診斷模塊等,會對自身所采集到的信息進行識別、處理、修正和存儲,以實現油泄漏和定位及數據查詢及參數設定等功能。
三、輸油管道泄漏報警及定位系統的主要功能
(一)數據采集功能和數據預處理功能
數據采集及預處理功能能夠實現對輸油管道運行過程中所產生數據的采集和預處理,如壓力信號的濾波轉換、多臺流量計求和及數據編碼等。同時還包括網絡適配器和GPRS等通信裝置。
(二)數據傳送功能和綜合處理功能
輸油管道泄漏報警及定位系統的數據傳送功能就是將輸油管道運行過程中所產生數據傳送到主監控計算機中。主監控計算機是整個系統的核心部分,通過大量收集每個站點的現場數據,將它們進行匯總、分析和綜合處理,將處理后的數據以記錄曲線的形式顯示出來,再通過實時監測輸油管道運行狀態,去所進一步的分析和判斷,然后生成各種更加詳細的記錄,最后將這些數據保存起來,以后日后的回查及參數設置。輸油管道在正常工作時,泄漏報警及定位系統將處于自動監測狀態,一旦有泄漏情況發生,該系統將立即進入報警狀態。
四、輸油管道泄漏報警及定位系統技術特點
(一)數據采集精度與頻率
應用輸油管道泄漏報警及定位系統進行數據采集,對硬件設備的型號和功能提出了更高要求,相比于以前每秒1次的采樣頻率,該系統要求壓力數據采樣頻率至少為每秒10次,且數據值保留到小數點后4位,精確度更高。因此,需要采用一體化嵌人機作為現場數據采集與處理的核心,這與“工控機十采集卡”的模式相比,更加靈活、方便、穩定、可靠,特別是在無人看守情況下的作業,其優越性體現的尤為明顯。
(二)通信條件
輸油管道泄漏報警及定位系統各項功能的充分發揮,除了系統本身要足夠強大,硬件設備足夠完善外,信息傳輸質量也是十分關鍵的。不僅要滿足基本數據傳輸速率的要求,還要保證信息傳輸過程中的穩定性,特別是不能有延遲,否則會給主監測計算機的程序編制造成一定的阻礙。與有線傳輸相比(網絡、GPRS等),無線傳輸不容易受公用系統的制約,不僅相對獨立,穩定性也很好,準確度更高。如果必須要使用有線傳輸這種方式,需要事先對其進行有針對性的特殊處理。
(三)原油物理性質差別的影響
原油在輸油管道中傳輸的流動性容易受溫度的影響而變差,進而會影響到壓力波的傳遞速度,這與地理位置、氣候、溫度、濕度,以及不同時段原油的含水量有很大關系。對于多節點的復雜管網,若干個節點進入的原油品質、溫度和含水量是不同的,壓力波的速度會變得更加復雜,波速的變化會直接影響到輸油管道泄漏報警及定位系統的定位精度。
(四)信號固有干擾和波形特征的處理
輸油管道泄漏報警及定位系統在正常情況下的工作是穩定可靠,靈活敏捷的,要識別油泄漏及其一定量的泄漏所產生的負壓力波信號是很容易的,但這只是理想狀態。在實際生產中,我們需要考慮多種客觀與主觀因素所帶來的影響,比如認為降低或提高排量、倒罐、倒流程、加壓泵的抖動,這些都會成為引起輸油管道中原油壓力變化的因素,甚至某些電學干擾也會造成管道中壓力變化的假象,從而影響到系統對真正油泄漏壓力波的識別。若想不讓系統受到這些因素的影響,就要對前端數據采集部分的硬件進行科學合理的選擇,同時要采取相應的抗干擾措施,甚至是隔離,從而最大限度減小電干擾對原始數據的影響。
五、結束語
很多成功應用案例表明,輸油管道泄漏報警及定位系統為用戶提供了及時、準確的油泄漏信息,為油田原油在輸油管道,特別是長管道中的安全運輸提供了可靠的保障。但同時我們也應該認識到,任何一項專業技術,任何一種功能強大的系統都不是萬能的,隨著人們的要求不斷提高,自然環境和社會環境的不斷變化,相應的技術也是需要升級與更新的。即便對于現階段應用情況良好的輸油管道泄漏報警及定位系統來說,仍然有一些地方是需要改進的,比如合理變換和處理信息的能力,在全部管道上完全實現“自動準確定位”等,這些都需要相關人員做進一步研究和試驗。
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(中國石油管道長慶輸油氣分公司 ?寧夏 ?銀川 ?750000)