2003年6月第22卷第2期
沈阳工业学院学报
JOURNAL
OF
SHEN YAN G
INSTITU TE
OF
TECHNOLO GY
Vol .22No .2J un.2003
文章编号:1003-1251(2003)02-0032-05
长输管道泄漏检测和定位技术
王占山1,陈 钢1,冯 健2,伦淑娴2
(1.沈阳工业学院信息工程系,辽宁沈阳110045;2.东北大学)
摘 要:随着石油、天然气等工业的发展,管道输送在国民经济中的地位越来越重要,特
别是长距离输送管道的优势更是明显.同时,由于管道泄漏不仅造成资源浪费,而且污染环境,所以长距离输送管道的在线实时泄漏检测和定位技术已显得异常重要,而且也是一个亟待解决的问题.文中介绍了长距离输送管道的泄漏检测性能指标及目前泄漏检测和定位方法的现状,并指出了泄漏检测和定位技术的发展方向.关键词:长输管道;泄漏检测;泄漏定位中图分类号:TP18 TE973.6 文献标识码:A
收稿日期:2002-10-19
作者简介:王占山(1971—
)男,辽宁抚顺人,博士研究生. 管道运输已成为继铁路、公路、水路、航空运输以后的第五大运输工具,用以输送原油、天然气和
其它液气产品.随着西部油气田和海上油田资源的开发,特别是西气东输工程的启动,对管道运输的要求更加迫切.但是管道的老化、锈蚀、突发性自然灾害及人为破坏等,都会造成管道破裂乃至泄漏,如不及时发现并加以制止,不仅造成能源浪费、经济损失、污染环境,而且会危及人身安全,甚至造成灾难事故.所以长输管道泄漏检测和定位技术日益受到人们的重视.本文对泄漏检测的性能指标,泄漏检测方法分类,特别是基于信号处理的方法和基于模型的方法进行了详尽的介绍,最后给出了泄漏检测和定位的未来发展方向.
1 泄漏检测的性能指标
1.1 性能检测指标
1)泄漏检测的灵敏度:指泄漏检测系统对小的
泄漏信号的检测能力. 2)泄漏检测的及时性:指检测系统在尽可能短的时间内检测到泄漏发生的能力. 3)泄漏的误报率和漏报:误报率是指系统没有发生泄漏时却被错误地判定出现了泄漏;漏报率是指系统出现了泄漏却没有被检测出来的情况.
1.2 诊断性能指标
1)正常工序操作和泄漏的分离能力:是指对正常的起/停泵、调阀、倒罐等情况和管道泄漏情况的区分能力.这种区分能力越强,误报率越低. 2)泄漏辨识的准确性:指泄漏检测系统对泄漏的大小及其时变特性的估计的准确程度.对于泄漏时变特性的准确估计,不仅可识别泄漏的程度,而且可对老化、腐蚀的管道进行预测并给出一个合理的处理方法.1.3 综合性能指标
1)鲁棒性:指泄漏诊断系统在存有噪声、干扰、建模误差等情况下正确完成泄漏诊断的任务,同时保证满意的误报率和漏报率的能力.诊断系统鲁棒性越强,可靠性就越高. 2)自适应能力:指诊断系统对于变化的诊断对象具有自适应能力,并且能够充分利用由于变化产生的新的信息来改善自身. 在实际工程设计中,首先要正确分析工况条件及最终性能要求,明确各性能要求的主次关系,然后从众多的泄漏检测方法中进行分析,经过适当权衡和取舍,最后选定最优解决方案.
2 泄漏检测方法分类
目前,国际上已有的管道泄漏检测的方法有两类:一类是基于磁通、超声、涡流、录象等技术的管
内检测法[1-5],此类方法较为准确,但是投资巨大,实时性差,而且只适用于较大口径管道,极易发生
管道堵塞、停运等严重事故;另一类是外部检测方法,包括直接检测油气泄漏的直接检测法和检测因泄漏而引起的流量、压力、声音等物理参数发生变化的间接检测方法[5-8].这里主要针对外部检测法进行讨论.
2.1 管外直接检测法[8]
该方法大致可分为以下三种:
1)人工巡视管道及周围环境:这依赖于人的敏感性、经验和责任心,只能发现一些较大的泄漏.
2)用探测器沿管线方向在外部进行检测:这种方法的优点是检测准确,缺点是探测只能间断进行,且只适用于地面上的管道.
3)管线外壁敷设一种特殊的线缆:如泄漏检测专用线缆、半渗透检测管、检测光纤等.这种检测方法不受管道运行状态影响,灵敏度很高,能够检测出微小的泄漏.但由于线缆需要开沟施工,不适用于现有管线,且线缆的费用很高,长期使用性能差.
2.2 间接检测法
该方法是目前经常使用的,主要有如下几种: 1)压力/流量突变法:管道正常平稳工作时,出入口的流量/压力在一定范围内变化;当管道发生泄漏时,会使出入口的瞬时流量/压力发生变化,如果测得流量/压力变化比预先设定的高,可认为因管线泄漏引起的.它不适合于动态过程的泄漏检测.且无法估计泄漏点的位置.
2)体积或质量平衡法[8,9]:在稳定流动的情况下,根据体积/质量平衡原理,考虑到因温度压力等因素造成的管线充填体积的改变量,一定时间内出入口体积/质量差应在一定的范围内变化.体积/质量差超出一定范围,可确定管线发生了泄漏.该方法可靠性很高.
由于管道本身的弹性及流体性质变化等多种因素的影响,首末两端流量的变化有一个过渡过程,所以上述两种检测方法的及时性很差.同时,流量仪表的工作点漂移、噪声信号等直接影响检测精度,所以不能用来检测小流量泄漏.此外,上述两种方法均不能估计泄漏点位置.
3)统计检漏法[10,11]:根据管道出入口的流量和压力,连续计算泄漏的统计概率.确定泄漏后,用最小二乘法进行泄漏定位.
4)实时模型法[9,12]:实时模型法利用质量、动量、能量守恒方程、流体的状态方程等建立管内流体流动的动态模型,此模型与实际管道同步执行,定时采集管道上的一组实际值,如上下端的压力和流量,运用这些测量值,由模型估计管道中流体的压力和流量值,然后将这些估计值与实测量值作比较来检漏,若二者不一致,则说明管道发生了泄漏.该法的检测精度依赖于模型和硬件的精度,且泄漏点的定位机理大都基于线性压力梯度法.
5)憋压法:在管线上每隔一定距离安装一个截止阀,关闭相邻两个截止阀,观察压力变化情况就可以判断有无泄漏,能检测微小渗漏.这种方法只能在停止管线运行时才能使用,且需要安装很多截止阀,实时性差.
6)流量平衡法[9,13]:根据质量守恒原理,假设管线中间没有分支的情况下,根据管线出入口的流量是否相等来判断泄漏.该法可靠性高,但不能漏点定位.
7)声学方法[14217]:利用声音传感器检测沿管线传播的泄漏点噪声进行泄漏检测和定位.由于受检测对象和应用环境的限制,对长距离管道检漏,必须沿管道安装许多声音传感器,同时,为了能准确判断出哪两个传感器之间发生了泄漏,必须将声音传感器来的信号送给相应的处理装置(多个),然后再将处理后的结果送给主处理机进行判断处理并给出结果.该方法的快速检测和高精度定位是以巨大的投资为基础的.
8)负压波法[20223]:该法是基于信号处理的方法[5,8,9,18,19],不需要建立管线的过程数学模型,利用信号模型,采用相关函数、频谱分析等方法,直接分析可测信号,提取诸如方差、幅值、频率等模型特征,从而检测故障发生.由于我国多数长输管线不在中间泵站设立流量计,所以只用压力信号进行泄漏检测.
a.基本原理
长输管线上设有许多泵站,每两个泵站之间的距离为几十公里甚至上百公里,在每个泵站的出入口均设有压力检测点,泄漏诊断在两个泵站之间的管道上进行.
当管道上某一点突然发生泄漏时,由于管道内外的压差,泄漏点的流体迅速流失,引起压力突降.泄漏点两边的液体由于压差而向泄漏点处补充,这一过程依次向上下游传递,相当于在泄漏点处产生了以一定速度向管道两边传播的负压波,经过若干时间后,分别传到上下游压力传感器处,根据上下游端压力传感器检测到的压力波形的变化,就可以判断管道是否发生了泄漏,再根据负压波传到上下
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游端的时间差和测得的负压小的传播速度进行泄漏定位.
b.检测与定位
管道泄漏产生的压力波动和调泵、调阀等压力波动大不一样,具有几乎垂直的前沿.准确捕捉负压波到达首末两端的特征拐点和确定时刻,是正确检测泄漏和准确定位的关键之一.在此,可对采集到的压力信号进行降噪去耦处理,如自适应滤波算法[10]、KULLBAC K信息测度法[24,25]、小波变换[26,27]、相关分析法[9,16]、时序分析法[9,17]等,从而保证获取信息的可靠性和准确性.
为了克服调泵、调阀等压力波动的干扰,二十世纪七十年代末国外研制出了负压波定向报警技术,能够区分调泵和泄漏产生的负压波.但这种定向技术需要四个相隔一定距离的动态压力传感器,其中两个常需要安装到野外,易受人或自然的损坏,并通过一个延时电路来识别负压波方向.文献[20]利用管道两端的各两个压力信号,构造两个信号序列,并用相关分析法来判别泄漏的产生.用软件的形式取代了时延电路的功能.为了尽量减少压力传感器的使用,文献[21]采用结构模式识别技术,通过对原始压力信号的特殊处理,使处理后的数据序列仅对原始数据波形的上升沿和下降沿敏感,为提高抗扰性,突出特征信息,有经阈值比较处理,再对处理后波形进行特征提取,对管道运行状况的每一种状态建立标准模式库,并据此进行泄漏识别和排除正常工况操作,实现了高效快速的泄漏检测.
应当指出,负压波法检测泄漏所依赖的事实是:泄漏点产生突然的压降.通常大的管道泄漏都具有这一特征,然而对于缓慢发生的泄漏或已经发生的泄漏,负压波法一般不能检出,这是其局限性. 管内压力波的传播速度取决于液体的弹性、液体的密度和管材的弹性,液体的体积弹性系数等,随油的品种、压力、温度的不同而不同.同时,我国的大多原油具有高含蜡、高粘度、高凝点的特点,需要加热输送,而且管道输送距离长,散热明显,首末端温差较大(一般能达几十摄氏度),所以负压波速度将沿程变化,而非一常值.文献[28]将负压波传播速度写为随距离变化的函数形式,由泄漏点处负压波传播到首末端所需的时间可表示为负压波速度随出站距离的泛函,采用牛顿2柯特斯公式进行数值积分求解,能快速寻找到泄漏点.并采用首末端相关运算反推来得到负压波的传播速度及采用一种特殊微分算法捕捉瞬态负压波到达首末端的特征拐点确定时间,从而来定位.
9)压力梯度法[29,30]:该法也是基于信号处理的方法,在假定管线压力沿管线线性变化的情况下,管线出入口处的压力梯度应该相等.当管线某处发生泄漏时,管道内压力分布发生变化,出入口压力梯度不再一致,从而判定发生泄漏;再根据泄漏后变化的压力梯度在泄漏点处有相同的边界条件,即可找出泄漏位置.
由于沿管线的压力梯度分布是非线性的,线性压力梯度法的定位精度较差,且仪表测量对定位结果也有很大影响,所以压力梯度法的定位可以作为一个辅助手段与其它方法一起使用.
针对线性梯度法定位精度不高的问题,文献[30]针对管道发生泄漏后首端压力变化的事实,修正了理想的压力梯度法泄漏定位公式,进一步减小压力梯度的不确定性,用流量来代替泄漏后的变化的压力梯度,使定位精度有很大改善.文献[31]提出了不等温长输管道定位理论,通过建立反映管道沿程热力变化的水力和热力综合模型,找到更能反映实际情况的非线性压力梯度分布进行泄漏定位.该方法对于原油在粘度密度热容等特性随沿程温度下降有较大变化的管道显示很大的优越性,但该方法需要流量信号,且需建立较复杂的数学模型,增加了计算量.
10)建立管道数学模型的方法:
a.状态估计器法[32-34]:建立管道内流体的压力、流量和泄漏量的状态方程,以被检测的两站压力为输入,对两站流量的实测值和估计值的偏差信号采用适当的算法进行检漏和定位.该方法假定两站的压力不受泄漏量的影响,所以仅适用于小泄漏量情形来进行检漏和定位.
b.系统辨识法[35]:用线性ARMA模型结构增加某些非线性项来构造管线的模型结构,或建立管道的故障灵敏模型和无故障模型,通过实际检测值和模型输出值的变化情况,采用适当的算法就能进行泄漏量检测和定位.该法需在管线上施加M序列激励信号,并假设两站的压力不受泄漏量的影响,也仅适于小泄漏量情形.
c.Kalman滤波器法[25]:建立包含泄漏量在内的压力、流量状态空间离散模型,以上下游的压力和流量作为输入,以泄漏量作为输出,运用适当判别准则可进行泄漏检测和定位.该法需要知道过程噪声的均值、方差等先验知识,且检测与定位精度和等分段数有关.
上述方法的泄漏定位均是建立在稳定流假定
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基础之上的,对于非稳定流的情况性能变差.
11)基于知识的方法:主要有神经网络[36-38]、专家知识[39]、模式识别方法[21,23]等.这些方法不需要建立对象的数学模型,但必须有大量的先验知识才能提取故障模式以供学习和训练.若先验知识不足,则所供学习的故障模式就非常有限,诊断性能将下降.
3 问题与展望
长输管道的泄漏检测与定位具有十分重要的现实意义,尽管已经取得很大的进步,工程实践中已得到应用,取得了一定的经济效益,同时也暴露了许多尚需解决的问题.
1)长输管道的小泄漏检测和定位仍是重点攻克问题.目前大多数检测手段对于大流量泄漏检测效果很好,对于小泄漏无能为力;漏点定位误差很大,约1km左右.所以围绕该问题,如何提高、改进现有的技术手段或开创新的方法已成为研究的热点.
2)自适应性:在工程实践中,由于各种外部因素的变化常导致工况和系统参数的变化,这就要求泄漏检测和定位系统具有一定的自适应能力和学习能力,保证系统良好的性能.所以如何增强泄漏检测和定位系统的自适应能力和自学习能力就成为一个值得关注的问题.
3)综合诊断性:由于实际生产过程的复杂性和各种检测定位方法所固有的局限性,只应用一种检测定位方法是很难获得良好的效果.这就要求采用多种方法进行综合诊断,研究将多种检测定位方法有效地集成在一起,发挥各自的优势,从而提高整个系统的综合诊断性能就具有十分重要的现实意义.
4)泄漏检测定位系统中阈值的选取对诊断系统的灵敏度和鲁棒性产生很大影响.尽管目前对于阈值的选取已经有了一些结论,但所得结果一般都相对保守.因此,寻求根据系统性能要求直接确定最优阈值的方法就显得十分必要.
5)由于长输管道是一个非线性分布参数的时间滞后系统,如何将已有的处理非线性系统的有效方法引入到泄漏检测定位系统当中,并寻求新的有效方法解决滞后系统的困难,是一个值得研究的问题.
目前的泄漏检测和定位手段是多学科多技术的集成,特别是随着传感器技术、模式识别技术、通信技术、信号处理技术和模糊逻辑、神经网络、专家系统、粗糙集理论等人工智能技术等发展,为泄漏检测定位方法带来了新的活力,可对诸如流量、压力、温度、密度、粘度等管道和流体信息进行采集和处理,通过建立数学模型或通过信号处理,或通过神经网络的模式分类、或通过模糊理论对检测区域或信号进行模糊划分,利用粗糙集理论简约模糊规则,从而提取故障特征等基于知识的方法进行检测和定位.由于实验室研究的管道多是在等温、随机干扰小、稳流的情况下,以水为物流来模拟的,而现场的原油一般要经过加热输送,且原油在管道中的温度、压力、流速、粘度等都是变量,实际建立的模型要比实验室建立的模型复杂得多.如何寻求有效的实验检测方法和途径具有十分重要意义.将建立管道的数学模型和某种信号处理方法相结合、将管外检测技术和管内检测技术相结合、将智能方法引入检测和定位技术实现智能检测、机器人检测和定位等是一研究方向.
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Leakage Detection and Location T echnique for Long Distance T ransport Pipeline
WAN G Zhan 2shan 1,CHEN Gang 1,FEN G Jian 2
(Dept.of Information Engineering ,Shenyang Institute of Technology ,Shenyang 110045;2.Northeastern University )
Abstract :With the development of industry of petroleum and natural gas ,the transport pipelines play more and more important roles in national economy ,especially the advantage of the long 2distance transport pipelines becomes more and more evident.Meanwhile ,the leakage of pipelines not only leads to the waste of source ,but also pollutes the environment.Therefore ,it is significantly important and urgent for the long 2distance transport pipelines to develop real 2time leakage detection and location methods.In this paper ,the performance parameters and the current situation of leakage detection and location technique are discussed ,and the future directions are pointed out.
K ey w ords :long 2distance transport pipelines ;leakage detection ;leakage location.
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油气管道泄漏检测技术综述 (新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0015
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造成的腐蚀和传输介质的腐蚀成分对管道内壁造成的腐蚀；(2)自然破坏：由于地震、滑坡等自然灾害以及气候变化使管道发生翘曲变形导致应力破坏；(3)第三方破坏：不法分子的盗窃破坏,施工人员违章操作,野蛮施工造成的破坏；(4)管道自身缺陷：包括管道焊接质量缺陷,管道连接部位密封不良,未设计管道伸缩节,材料等原因。油气管道泄漏不仅给生产、运营单位造成巨大的经济损失，而且会对环境造成破坏、严重影响沿线居民的身体健康和生命安全。 1检漏技术发展历史 国外从上个世纪70年代就开始对管道泄漏检测技术进行了研究。早在1976年德国学者R.Isermann和H.Siebert就提出以输入输出的流量和压力信号经过处理后进行互相关分析的泄漏检测方法；1979年ToslhioFukuda提出了一种基于压力梯度时间序列的管道泄漏检测方法；L.Billman和R.Isermann在1987年提出采用非线性模型的非线性状态观测器的检漏方法；A.Benkherouf在1988年提出了卡尔曼滤波器方法；1991年Kurmer等人开发了基于Sagnac光纤干涉仪原理的管道流体泄漏检测定位系统；1993年荷兰壳牌
管道泄漏检测方法简单比较 管道泄漏检测技术的研究从上世纪九十年代开始，历经二十年，已经有放射物检测法、质量平衡法、电缆检测法、微波探测、磁场感应传感器探测法、红外探测法等多种直观、简单的方法被淘汰，现在行业中有三种方法被广为介绍：光纤检漏法、负压波法、次声波法。 1、光纤检漏法： 根据Joule-Thomson效应原理，当管道发生泄漏时，泄漏源附近的温度会相应降低，监视该局部温度变化，可以对泄漏进行监测和定位。根据这个原理，光纤法应该是非常有效并且定位准确的，但存在以下几个问题： ①当泄漏量较小时，泄漏源附近温度变化较小，对光纤传感器的检测灵敏度要求相当高，因此成本也相应偏高。 ②当使用与管道平行埋设的光纤时，由于当初埋设光纤的目的不是做管道泄漏检测，因此，光纤的埋设离管道有一定的距离，并不是贴着管道埋设（实际工程中，我们多次遇到光纤离管道有十几米距离的情况），如此一来，因管道发生泄漏而引起的温度降低，光纤就检测不到。 ③即使原有光纤与管道离得很近，当发生图一情况时，由于光纤和泄漏点处于管道的两端，仍然无法报警，按照国外的报道，光纤检测系统里面的光纤需要三根均匀分布在管道周围（如图二所示），才能确保管道的泄漏报警。 图一：检测光纤与泄漏点处于管道两端
图二：光纤应埋设三根，均匀分布在管道周围 2、负压波法 当管道发生泄漏时，泄漏处由于管道内介质外泄造成管道压力突然下降，在流体中产生一个瞬态负压波，负压波沿管道向上、下游传播。由于管道的波导作用，负压波可传播数十公里，根据负压波到达上、下游测量点的时间差以及负压波在管道中的传播速度，可以计算泄漏位置。由于负压波法有效距离长、安装简捷、成本较低，目前在国内得到广泛的的应用。 负压波法有其自身的缺陷，表现在以下几个方面： ①对泄漏量要求很大：负压波法能迅速检测出泄漏量很大的泄漏，对泄漏量较小的泄漏没有效果。目前，业界对能够报警的泄漏量值说法不一，根据胜利油田一个招标项目里给出的指标：灵敏度：系统应在20秒之内探测出大于流量10%的泄漏，2分钟内探测出大于管道设计流量2%的泄漏；我们依稀可以推测出2％是一个很高的指标（详见胜利油田2013年3月招标文件《07管线漏失监控系统》）； ②在天然气管道上不起作用：在天然气管道上，如果发生泄漏，泄漏处的压缩气体迅速扩张，不产生可以检测得到的负压波，因此，负压波法对天然气管道无能为力； ③在海底管道上不起作用：海底的管道受海浪冲刷，在海底如同面条般不停的摆动，管道内的介质压力相应的不停变化，负压波系统会不停的发出报警信号；福建泉港联合石化的一条总长15公里的海底管道，原本设计安装一套负压波系统，后因不停报警而撤换成次声波系统。 ④定位不准确：负压波信号是直流信号（波形如图3所示），信号从开始到结束的时
输油管道泄漏监测技术及应用 摘要：文章对国内外输油管道泄漏检测方法进行了分析，对油田输油管道防盗监测的方法进行了探讨。针对油田输油管道防盗监测问题，指出了油田输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏检测报警及泄漏点的精确定位，并介绍了胜利油田输油管道泄漏监测系统的应用情况。 主题词：输油管道泄漏监测防盗
泄漏是输油管道运行的主要故障。特别是近年来，输油管道被打孔盗油以及腐蚀穿孔造成泄漏事故屡有发生，严重干扰了正常生产，造成巨大的经济损失，仅胜利油田每年经济损失就高达上千万元。因此，输油管道泄漏监测系统的研究与应用成为油田亟待解决的问题。先进的管道泄漏自动监测技术，可以及时发现泄漏，迅速采取措施，从而大大减少盗油案件发生，减少漏油损失，具有明显的经济效益和社会效益。 1 国内外输油管道泄漏监测技术的现状 输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用，美国等发达国家立法要求管道必须采取有效的泄漏监测系统。 输油管道检漏方法主要有三类：生物方法、硬件方法和软件方法。 1.1 生物方法 这是一种传统的泄漏检测方法，主要是用人或经过训练的动物（狗）沿管线行走查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等，这种方法直接准确，但实时性差，耗费大量的人力。 1.2 硬件方法 主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等，直观检测器是利用温度传感器测定泄漏处的温度变化，如用沿管道铺设的多传感器电缆。声学检测器是当泄漏发生时流体流出管道会发出声音，声波按照管道内流体的物理性质决定的速度传播，声音检测器检测出这种波而发现泄漏。如美国休斯顿声学系统公司（ASI）根据此原理研制的声学检漏系统（wavealert），
管道泄漏检测技术应用分析 摘要:近年来,油气输送管道泄漏事故时有发生,造成了巨大经济损失和环境污染。因此,对液体输送管道进行检测和定位的研究与实践非常必要。介绍了国内外液体输送管道泄漏检测与定位的主要方法,分析了各种方法的原理及优缺点,提出了实际实施过程中应注意的问题及相应对策。 关键词:泄漏;检测技术;分析 1 基于硬件的管道泄漏检测方法 基于硬件的检测方法主要有:直接观察法,泄漏电缆法,示踪剂检测法[1]和光纤泄漏检测法[2],其中基于光纤传感器的管道泄漏检测方法越来越受到人们的重视。 1.1 直接观察法 该方法是指有经验的工作人员用肉眼观测、闻气味、听声音查出泄漏的位置, 或专门训练过的狗通过辨气味确认泄漏位置。 早期的管道泄漏检测方法是有经验的技术人员沿管线行走查看管道附近异常情况,闻管道释放出来的介质的气味,或听介质从管道泄漏时发出的声音。这种检测方法的结果主要依赖于个人经验和查看前后泄漏的发展。另外一种方法是用经过训练的、能够对管道泄漏物质的气味很敏感的狗进行检测。该方法无法对管道泄漏进行连续检测,灵敏性较差。 宁波广强机器人CCTV管道检测机器人利用先进的CCTV内窥检测技术进行管道检测。广强管道检测机器人是按照国家卫生部颁发的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》的相关技术要求，设计的进行检测的专业设备，可完成各种检测作业，还可搭载各种声纳、切割设备，可按需定制。广强机器人是完成公共场所集中空调检测项目的得力工具。 管道机器人具有超强驱动力，通过镜头可以观测管道内景了解管道内部情况并完成采样维护作业。广强管道机器人小巧灵活，便于携带，造型美观，可搭载在车上，一次即可完成多种检测和维护作业。广强机器人管道机器人用途：用于公共场所集中空调采样和检测、用于环境卫生、职业安全、检验检疫等场所的检测，是检测人员的最佳安全伴侣、最得力的工具.宁波广强机器人科技有限公司管道检测机器人是由控制器、爬行器高清摄像头、电缆等组成。在作业的时候主要是由控制器控制爬行器搭载检测设备进入管道进行检测。检测过程中，管道机器人可以实时传输管道内部情况视频图片以供专业维修人员分析管道内部故障问题。 去年7月，由广强公司自主研发的高端化管道探测机器人在杭州市萧山机场开始应用；该公司普及型管道探测机器人研发成功并投入使用，目前为止已经在浙江、江苏、安徽、山东等多省的管网检测中获得应用，在功能上设计上更加符合城乡管网的检验要求。与此同时，为满足高端市场实际需求，该公司还自主研发了多种cctv管道检测车，通俗来说就是将cctv管道检测系统集成到汽车内部。今年以来，广强公司已在浙江、江苏等省的相关政府招投标项目中中标。据了解，
油气管道泄漏检测技术综述 摘要： 石油是维持我国经济高速发展的战略性资源，石油管道则是是保障能源供给、关系国计民生的基础性设施。管道运输具有平稳连续，安全性好，运输量大，质量易保证，物料损失小以及占地少，运赞低等特点，已经成为石油运输的首选方式,但是随着管道的广泛应用、运行时间的延长,由于各种原因导致的管道泄漏也逐渐增多，不仅造成资源的浪费和环境污染,而且有火灾爆炸的危险，对周围居民的生产生活带来较大的威胁。因此，建立管道泄漏检测系统,及时准确地报告事故的范围和程度,可以最大限度地减少经济损失和环境污染，防止事故的发生。本文主要总结国内外近几十年来发展起来的管道泄漏检测和定位的主要方法,原理及优缺点。 关键词： 管道泄漏事故检测定位原理 正文： 1、事故案例 （1）、事故经过 2008年3月14日凌晨3时30分左右， 4名协勤人员在回兴镇兴科一路巡逻时，发现郑伟集资楼17# “小精点发廊”门市附近有较浓的天然气异味，在隔壁经营夜宵店的王祥金，就去敲门告知该户可能有天然气泄漏，当该门市人员开灯时随即发生爆炸。 （2）、事故原因 直接原因 临街PE（d110）燃气管线被拉裂，导致天然气泄漏，泄漏天然气通过地下疏松回填土层窜入室内，形成爆炸性混合气体，遇开关电器产生的火花引起爆炸。 间接原因 A、管线回填未对地基进行处理或采取防沉降措施，回填土层在雨水的浸润作用下产生沉降。 B、管线在外部载荷应力叠加作用下，对管线热熔焊缝产生一定影响，导致管线拉裂。 C、对管线走向不明，巡管不到位。 泄漏是输油管道运行的主要故障。目前，国内外出现多种输油管线泄漏检测及定位方法，其中包括：生物方法、硬件方法和软件方法。本文主要介绍硬件方法和软件方法，生物方法
国内外管道泄漏检测技术 [转帖]国内外管道泄漏检测技术管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。根据泄漏量的不同，管道泄漏一般分为小漏、中漏、大漏。小漏亦称砂眼，泄漏量低于正常输量的3%，主要是由于管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。中漏的泄漏量在正常输量的3%－10%之间。大漏的泄漏量则大于正常输量的10%。在管道运营中，由于倒错流程、干线阀门误动作等原因可能使干线超压造成管道泄漏。近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。据统计，自1998年以来在中石油管道公司管辖的范围内，累计发生打孔盗油盗气案件将近300起。及时、迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。以下对国内外有代表性的管道泄漏检测方法进行简要介绍。 人工巡线 人工巡线在国外石油公司也广为应用。美国Spectratek公司开发出一种航空测量与分析装置。该装置可装在直升机上，对管道泄漏进行准确判断。 我国通常是雇佣农民巡线员沿管道来回巡查，虽与发达国家有较大差距，但针对我国国情来说，也是切合实际的。 管道内部检测技术 通过对清管器应用磁通、超声、录像、涡流等技术提高了泄漏检测的可靠性和灵敏度。国际管道和近海承包商协会IPLOCA宣布，迄今为止已开发出30多种智能清管器。智能清管器应用了大量新近研发出来的电子技术和计算机技术，可依靠计算机对检测结果进行制图。新型清管器在硬件方面装备了传感器、数据贮存和处理设备、电视和照相设备；在软件上配备了专门用于分析用的软件包。此类清管器不仅可用于管道检漏，而且可勘查管壁结蜡状况，记录管内压力和温度，检测管壁金属损失。如磁漏式清管器，通过永久磁铁来磁化管壁达到磁通量饱和密度。清管器在管道中流动时，管壁内外腐蚀、损伤和泄漏等部位会引起异常漏磁场，并且感应到清管器中的传感器。管壁中的任何变化都会引起磁力线产生相应的变化。现在，微处理机和有限元数值计算技术的发展使清管器对信号识别和处理的功能大大增强。但磁漏式清管器的输出信号受管道压力、使用环境的影响较大，传感器的感应线圈仅对某种类型和尺寸的缺陷灵敏。一般来说这种清管器适合于金属孔隙探测。其他智能清管器中，还有超声波检测清管器、内径规清管器和核子源清管器等。 管道外部动态检测技术 随着自动化仪表、计算机技术的深入发展，各种动态检测技术也相继出现，如：压力点分析法、特性阻抗检测法、互相关分析法、压力波法、流量差监测法、管道瞬变模型法等等。压力点分析法。压力点分析法可用于气体、液体的多相流管道的检测。当管线处于稳定工况时，流体的压力、速度和密度的分布是不随时间变化的。当泵或压缩机供给的能量发生变化时，上述参数是连续变化的。当管道发生泄漏后，液体将过渡至新的稳态。过渡时间从几分钟到十几分钟不等，由动量和冲量定理确定。压力点分析法检测流体从某一稳态过渡到另一稳态时管道内流体压力、速度和密度的变化情况，从中判断是否包含有泄漏信号。 特性阻抗检测法。由传感器构成的检漏系统可随时检测到管道微量原油的泄漏情况。传感器采用多孔聚四氟乙烯树脂作为绝缘材料。这种材料导电率、绝缘阻抗热稳定性好、不易燃烧、化学稳定性好。当漏油渗入以后，其阻抗降低，从而达到检漏的目的。 互相关分析法。设上、下两站的传感器接收到的信号分别为x(t)、y(t)。两个随机信号x(t)和y(t)有互相关函数Rxy(t)。如果x(t)和y(t)两信号是同频率的周期信号或包含有同频率的周
输油管道泄漏检测方法综述 2 检漏系统的性能指标 对一种泄漏检测方法优劣或一个检漏系统性能的评价 ,应从以下几个方面加以考虑 1 泄漏位置定位精度当发生不同等级的泄漏时 ,对泄漏点位置确定的误差范围。 2 检测时间管道从泄漏开始到系统检测到泄漏的时间长度。 3 泄漏检测的范围系统所能检测管道泄漏的大小范围 ,特别是系统所能检测的最小泄漏量。 4 误报警率误报警指管道未发生泄漏而给出报警信号。它们发生的次数在总的报警次数中所占比例。 5 适应性适应性是指检漏方法能否对不同的管道环境 ,不同的输送介质及管道发生变化时 ,是否具有通用性。 6 可维护性可维护性是指系统运行时对操作者有多大要求 , 及当系统发生故障时 ,能否简单快速地进行维修。 7 性价比，性价比是指系统建设、运行及维护的花费与系统所能提供性能的比值。 3 检漏方法 管道的泄漏检测技术基本上可分为两类 ,一类是基于硬件的方法 ,另一类方法是基于软件的方法。基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测。如直接观察法、检漏电缆法、油溶性压力管法、放射性示踪法、光纤检漏法等。基于软件的方法是指检测因泄漏而造成的影响 ,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。这类方法有压力/ 流量突变法、质量/ 体积平衡法、实时模型法、统计检漏法、 PPA (压力点分析)法等。除上述两类主要方法外 ,还有其他的一些检漏法 ,如清管器检漏法。各类方法都有一定的适用范围。 3. 1 基于硬件的检漏法 3. 1. 1 直接观察法有经验的管道工人或经过训练的动物巡查管道。通过看、闻、听或其他方式来判断是否有泄漏发生。近年美国 OIL TON 公司开发出一种机载红外检测技术。由直升飞机带一高精度红外摄象机沿管道飞行 ,通过分析输送物
本文由tonyxiong77992贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 ｉｌｔｔ信■ ｏ科教前沿ｏ ２００８年第３５搠 输油管道泄漏检测及定位技术综述 朱志千王兮璐Ｉ西安科技大学陕西西安７１００５４） 【摘要】输油管道的泄露，不仅会造成巨大的经济损失，还会带来极大的危险，而且套造成对环境的严重污染。对此，本文系统介绍了近年来国内，Ｆ，ＩＩ油管线泄满检测及定位技术，并对比了各种方法的优缺点。【关键词】输油管绒；泄露；检测；定位０．引‘言管道运输具有平稳连续，安全性好，运输量大，质量易保证，物料损失小以及占地少，运赞低等特点，已经成为石油运输的首选方式。然而．由于管道服役时间不断增长而逐渐老化，或受到各种介质的腐蚀以及人为破坏等因素，会引起管道泄漏，严重威胁着输油管线的安全，及周围的自然环境，同时带来不可估量的经济损失。目前，国内外出现多种输油管线泄漏检测及定位方法，其中包括基于硬件的检测方法，如人工巡线、“管道猪”、声发射技术等；基于软件的检测方法，如负压波法、压力梯度法等。 时性较强，对泄漏点的定位较为精确。但是，声发射信号在输油管道上传播的距离极为有限，不利于长距离检测。闭基于硬件检测的方法还有很多。比如管内智能爬机系统（即“管道猪”）、光线检测、电缆检测及ＧＰＳ检测等。 ３．软件检测方法 基于软件的检测方法是指根据计算机数据采集系统（如ＳＣＡＤＡ系统）实时采集管道的流量、压力．温度及其他数据，利用流量或压力的变化、物料或动量平衡、系统动态模型、压力梯度等原理，通过计算对泄漏进行检测和定位。３．１负压波检测法当管道发生突然泄漏时，由泄漏部位会产生一个向管道上游或管道下游传播的减压波，称之为负压波。在管道两端设置压力传感器，当传感器检测到负压波。就可以削断泄漏并对泄漏进行定位。应用负压渡检测法的关键问题是如何区分正常操作与泄漏带来的负压波。负压波检测法灵敏准确。可以迅速地检测出大的泄漏，但是对于比较小的泄漏或已经发生的泄漏效果则／ｆｉ明显。‘３１３．２压力梯度法当输油管道内原油流动平稳时．压力沿管道是线性变化的，也就是说．压力呈斜直线分布。在管道的上、下游分别设置两个压力传感器．通过上、下游的压力信号可分别讣算出管道的压力梯度。当管道发生泄漏时，泄漏点前的流量变大，压力梯度变陡；泄漏点后的流量变小，压力梯度变平，其折点就是泄漏点。由此可以计算出泄漏点的位置。在实际运行中，由于沿管道压力梯度是非线性分布，因此压力梯度法的定位精度较差，并且仪表测量的精度和安装位置都对定位结果有较大的影响。３．３小波分析法小波分析是２０世纪８０年代中期发展起来新的数学理论和方法，是一种良好的时频分析工具。利用小波分析可以检测信号的突变、去嗓、提取系统波形特征、提取故障特征进行故障分类和识别等。因此，可以利用小波变换检测泄漏引发的压力突降点并对其进行消噪，以此检测泄漏并提高检测的精度。小波变换法的优点是不需要管线的数学模型。对输入信号的要求较低，计算量也不大，可以进行在线实时泄漏检测。克服噪声能力强，但是，此方法对由工况变化及泄漏引起的压力突降难以识别．易产生误报。３．４瞬变模型法瞬变模型法是建立管道内流体流动的数学模型，在一定边界条件下求解管道内流场。然后将计算值与管道端的实测值相比较。当实测值与计算值的偏差大于一定范围时，即认为发生了泄漏。在泄漏定位中使用稳态模型。根据管道内的压力梯度变化可以确定泄漏点的位置。瞬变模型法的报警门限值与测量仪器误差、流动模型误差、数值方法误差以及要求的报警时间均密切关。如果采用较小门限值来检测更小的泄漏。那么由于以上原因导致的不确定性就会产生更多的
国内外管道泄漏检测技术 ［转帖］国内外管道泄漏检测技术管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。根据泄漏量的不同，管道泄漏一般分为小漏、中漏、大漏。小漏亦称砂眼，泄漏量低于正常输量的3%，主要是由于管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。中漏的泄漏量在正常输量的3%－10%之间。大漏的泄漏量则大于正常输量的10%。在管道运营中，由于倒错流程、干线阀门误动作等原因可能使干线超压造成管道泄漏。近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。据统计，自1998 年以来在中石油管道公司管辖的范围内，累计发生打孔盗油盗气案件将近300 起。及时、迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。以下对国内外有代表性的管道泄漏检测方法进行简要介绍。 人工巡线 人工巡线在国外石油公司也广为应用。美国Spectratek 公司开发出一种航空测量与分析装置。该装置可装在直升机上，对管道泄漏进行准确判断。 我国通常是雇佣农民巡线员沿管道来回巡查，虽与发达国家有较大差距，但针对我国国情来说，也是切合实际的。 管道内部检测技术通过对清管器应用磁通、超声、录像、涡流等技术提高了泄漏检测的可靠性和灵敏度。国际管道和近海承包商协会IPLOCA 宣布，迄今为止已开发出30 多种智能清管器。智能清管器应用了大量新近研发出来的电子技术和计算机技术，可依靠计算机对检测结果进行制图。新型清管器在硬件方面装备了传感器、数据贮存和处理设备、电视和照相设备；在软件上配备了专门用于分析用的软件包。此类清管器不仅可用于管道检漏，而且可勘查管壁结蜡状况，记录管内压力和温度，检测管壁金属损失。如磁漏式清管器，通过永久磁铁来磁化管壁达到磁通量饱和密度。清管器在管道中流动时，管壁内外腐蚀、损伤和泄漏等部位会引起异常漏磁场，并且感应到清管器中的传感器。管壁中的任何变化都会引起磁力线产生相应的变化。现在，微处理机和有限元数值计算技术的发展使清管器对信号识别和处理的功能大大增强。但磁漏式清管器的输出信号受管道压力、使用环境的影响较大，传感器的感应线圈仅对某种类型和尺寸的缺陷灵敏。一般来说这种清管器适合于金属孔隙探测。其他智能清管器中，还有超声波检测清管器、内径规清管器和核子源清管器等。 管道外部动态检测技术随着自动化仪表、计算机技术的深入发展，各种动态检测技术也相继出现，如：压力点分析法、特性阻抗检测法、互相关分析法、压力波法、流量差监测法、管道瞬变模型法等等。压力点分析法。压力点分析法可用于气体、液体的多相流管道的检测。当管线处于稳定工况时，流体的压力、速度和密度的分布是不随时间变化的。当泵或压缩机供给的能量发生变化时，上述参数是连续变化的。当管道发生泄漏后，液体将过渡至新的稳态。过渡时间从几分钟到十几分钟不等，由动量和冲量定理确定。压力点分析法检测流体从某一稳态过渡到另一稳态时管道内流体压力、速度和密度的变化情况，从中判断是否包含有泄漏信号。 特性阻抗检测法。由传感器构成的检漏系统可随时检测到管道微量原油的泄漏情况。传感器采用多孔聚四氟乙烯树脂作为绝缘材料。这种材料导电率、绝缘阻抗热稳定性好、不易燃烧、化学稳定性好。当漏油渗入以后，其阻抗降低，从而达到检漏的目的。 互相关分析法。设上、下两站的传感器接收到的信号分别为x(t) 、y(t) 。两个随机信号x(t) 和y(t)有互相关函数Rxy(t)。如果x(t)和y(t)两信号是同频率的周期信号或包含有同频率的周期成分，那么，即使t 趋近于无穷大，互相关函数也不收敛并会出现该频率的周期成分。如果两信号含有频率不等的周期成分，则两者不相关。 压力波法。压力波法是目前国内应用比较普遍的检漏方法。当管线某点发生泄漏时，该点可视为向上、下游传递压力的压力源，同时向上、下游传递一个减压波，即现为上站的出站压力和下站的进
《过程装备腐蚀与防腐》科技论文指导老师：黄福川 （2010下学期） 学院：化学化工学院 班级：过程装备与控制工程081班姓名：罗涛 学号：0804310129
管道泄漏检测与精确定位 摘要：本文主要介绍了声波在检测管道泄漏方面的应用。国内外较为广泛应用的管道测漏技术主要为负压波法和新声波法，在介绍声波法原理及发展趋势的基础上，对新声波法测漏技术的原理、系统配置、技术指标、关键技术、现场测漏试验及应注意的问题进行了分析，为国内管道测漏系统的开发提供了技术依据，也在泄露事故和防止盗油有实际意义。 Abstract: This paper mainly describes the acoustic detection application in pipeline leaks. Suction wave and sound wave are widely used for detecting pipeline leaks. Base on the principle and the development trend of acoustic method, analysis for acoustic leak detection technology on the new principles, system configuration, technical indicators, key technologies, on-site leak testing and should pay attention to issues. provide a technical basis on pipeline leak detection system, and it is also meaningful to leak and prevent the Stolen oil and pipeline leaks. 关键词: 石油管道管道泄漏检测与定位声发射检测神经网络小波分析SCADA系统 一、管道泄漏检测与定位的意义： 管道运输已经是我国的主要运输手段之一，目前全国各地建成的各类输送管道长度已超过70 000 km。但是由于管道设备老化（腐蚀）和人为原因(施工、盗油和破坏等)还有防腐失效的影响,管道泄漏事故经常发生。比如最近发生的大连新港输油管道爆炸带来重大污染；英国石油公司可能在墨西哥湾出现的海底管道渗漏都是不仅造成大量的损失而已造成了严重的污染。。因此，及时对流体输送管道的泄漏进行检测和泄漏点的定位,防止泄漏事故进一步扩大,具有重要的经济效益和社会效益。 二、泄漏点检测常用方法和评测手段： (1) 目前广泛应用的是基于负压波和基于声波信号的泄漏检测与定位方法。当管道某处突然发生泄漏时,在泄漏处将产生瞬态压力下降,形成一个负压波,该波以1 000 m/ s的速度从泄漏点向两端传播然后根据压力信号分析，但是基于负压波的有几类共性的问题： ①由于管道都是高压1—5 MP，所以对小泄露量和缓慢泄露（压力变化0.01MPa左右）不够灵敏和漏报比较普遍。 ②这类系统抗工况绕道能力比较差，系统误报比较多。 如果一味的提高对小泄流量检测的灵敏度，会导致更多的误报，所以需要寻找一种更好的方法。 (2) 常用的检测方法。一类是外部环境检测，早期就是用人员的外部巡视法（比较原始）、油气敏线缆、检测光纤（PCS和光纤温度传感器）。另一类是管内流动状态检测，有基于模型、基于信号处理、基于模式和人工神经元网络的方法. (3)常用的评测方法 对一个实际的故障诊断系统，可以用以下性能指标加以评价：泄漏检测的灵敏度、泄漏点的
解决方案编号：LX-FS-A59514 燃气管道泄漏检测新技术范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
燃气管道泄漏检测新技术范本 使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 摘要：总结了管道泄漏检测的主要方法，介绍了国内外燃气管道泄漏检测的新技术及应用情况，指出燃气管道泄漏检测的发展趋势。 关键词：燃气管道；泄漏检测；直接法；间接法New Technologies for Leakage Detection of Gas Pipeline LI Jun，XU Yong-sheng，YU Jian-jun (Tianjin Institute of Urban Construction，Tianjin 300384，China) Abstract：The main methods for pipeline leakage detection are summarized，the new
石油管道泄漏检测定位技术研究 发表时间：2019-06-03T10:20:41.860Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：国超 [导读] 为石油资源的安全稳定运输创造良好的条件，这对于我国工业的长久健康发展有着很大的意义。 大庆油田创业腾飞建筑安装工程有限公司第三工程处 163113 摘要：众所周知，石油资源是当今世界最重要的能源之一，是促进工业发展的血液，而管道运输则是石油运输的主要方式，管道运输的安全性直接决定着工业化发展的成效，随时石油管道的长时间运行，管道难免会出现老化腐蚀、凝管等不良问题，导致石油管道泄漏，大大增加了石油运输的风险。基于此，本文将简要阐述石油管道泄漏的原因，并探讨石油管道泄漏检测定位技术，希望为广大技术工作者提供有益借鉴。 关键词：石油管道；泄漏检测；定位技术 通常情况下，铁路运输、公路运输、水路运输和航空运输是石油运输最为普遍的方式，相对于上述几种运输方式而言，管道运输适合长距离、长期性的石油运输，我国陆上油气运输一般采用管道运输的方式。随着社会经济和科学技术的快速发展，石油工业迎来了前所未有的发展机遇，石油管道运输以其不间断输送和高平稳定的优势也得到了快速发展，由于难以有效控制的管道老化、腐蚀等因素，石油管道泄漏的现象频发，这样不仅仅污染了我们赖以生存的自然环境，而且影响着人们的生命财产安全。因此，深入研究石油管道泄漏检测定位技术，能够快速有效地发现石油管道的泄漏点，并及时采取有效措施给予解决，为石油资源的安全稳定运输创造良好的条件，这对于我国工业的长久健康发展有着很大的意义。 一、石油管道泄漏的原因分析 在长距离石油管道运输过程中，导致石油管道泄漏的因素主要表现在以下四个方面：其一，管道的防腐绝缘层老化。石油管道在长期的运行过程中，难免会发生腐蚀老化的现象，一旦石油管道的防腐层遭到腐蚀，若是不及时给予处理，那么肯定会导致石油泄漏问题的产生，最终带来巨大的财产损失；其二，阴极保护逐步弱化。毋庸置疑，石油管道通常会采取阴极保护措施，在具体运行时，若是阳极区域产生了断电情况，这样必然会造成恒电位实效，石油管道运输的相关参数和阴极保护电压、电流都会发生很大的波动，直接弱化了阴极保护的功能，很容易发生泄漏问题；其三，环向焊缝发生开裂亦或是断裂情况。由于石油管道通常需要长距离运输，管道内的压力较大，这样会造成环向焊缝的缺陷进一步加大，促使其成为石油管道开裂的导火索，石油管道的开裂或者断裂情况肯定会造成管道开裂问题；其四，人为因素的影响。石油管道在施工的过程中由于工作人员的不规范操作，也会为石油管道泄漏增添风险，再加上一些不法分子偷到石油管道中的石油资源，这样就会发生很严重的石油泄漏问题，威胁着石油运输的安全性与稳定性。 二、石油管道泄漏检测定位技术 1. 直接检测法 随着现代化科学技术的进步与发展，传统的人工分段巡测石油管道泄漏问题已经退出了历史舞台，人工分段巡测有着难发现、效率低的缺点，若是石油管道发生泄漏且地面上出现了明显的石油痕迹，这样不仅仅直接影响着周围的生态环境，而且还浪费了大量的石油资源，在科学技术快速发展的背景下，如今管道泄漏检测定位技术一般会选择直接检测法，技术工作人员可以通过专业化的仪器和设备来检测泄漏问题与泄漏点，这样将大大提升石油管道泄漏检测的整体效率与准确度。通常情况下，直接检测法有以下三种方式：第一，由专业技术人员进行检测，这时专业技术人员的经验和细心程度直接影响着检测的效果与质量，但是依靠人工进行检测，只能发现比较大的泄漏情况；第二，专业检测人员通过专业化的检测仪器沿着石油管道进行检测，这样的检测方式不仅省力，而且大大提升了检测效率，但是此种检测方式仅仅可以用于间断检测；第三，在石油管道附近铺设特殊线缆，如检测光纤、半渗透检测管等等，这样的检测方式灵敏度很高，而且完全不受石油管道运行的任何影响，针对一些较小的泄漏问题也可以及时检出，但是有着施工埋线耗时耗力的缺点，需要付出更多的经济成本，难以得到大范围的实施。 2. 间接检测法 实质上，间接检测石油管道泄漏的方法有多种，比如常见的基于物质平衡的检漏、运用压力测量信号检测等等。首先，使用压力测量信号检测是最常用和最普遍的间接检测方式，主要分为梯度法和波敏法，所谓梯度法即是石油管道分段进行压力测试，若是某个区段的压力出现了波动，那么这个区段就很可能发生了泄漏问题，而波敏法主要针对石油管道突然泄漏现象的检测，需要计算出石油管道长距离上下游的负压力，专业检测技术人员需要根据负压力时间差来推算出石油管道泄漏的具体位置，这种检测方式有着很高的精准度。其次，基于物质平衡的检测方式，这样的检测方式主要依据动态体积与质量的平衡原理，根据石油管道进口、出口的流量差和检测是否有泄漏现象，这样不仅仅可以检测大范围的泄漏问题，而且还能够检测出点或者面的小泄漏，流量计的精度和石油管道中的存油量直接决定着检测的准确度。此外，放射性检测技术也是实践中较为常用的泄漏检测技术，主要是利用131I、82Br等具有放射性的标志性物质，将这些物质放入到石油管道中，若是石油管道发生了泄漏问题，那么技术人员可以利用示踪迹检漏仪附着在泥土上的放射性物质，这样就可以精准地定位到石油管道的泄漏点，实现了石油管道泄漏的快速定位目标。 三、结论 总而言之，石油是经济和工业发展的血液，针对石油管道泄漏问题，石油运输企业需要深入分析导致石油管道泄漏的原因，采取有效措施给予预防，并且要充分发挥现代化信息技术的显著优势，加强对石油管道运行的检测，及时发现石油管道的泄漏情况并定位泄漏点，为有效采取措施争取更多的时间，这样才能有效保障石油管道的安全稳定运行，为社会经济的发展提供稳定的石油资源支持。参考文献： [1]杨清云,齐晖.成品油长输管道泄漏检测技术研究[J].化工管理,2018(01):31-32. [2]杨换,牟野,褚彦吉.石油天然气长运输管道的泄漏检测以及定位技术[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(19):31-32. [3]关博宇.石油管道泄漏检测定位技术的研究与开发[J].自动化与仪器仪表,2017(S1):26-28. [4]张龙.解析石油天然气长运输管道的泄漏检测以及定位技术标准[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(01):3-4.
油气管道泄漏检测应对事故技术一览 2014-04-13能源情报 能源情报按：先是青岛爆燃，接着是兰州石化管道泄露污染饮用水，都是管道惹的祸。管道安全一向被企业重视，但为何还是屡次出现事故？看看这些检测泄露的技术吧。 文/苏欣中油工程设计西南分公司 油气长输管道发生泄漏的原因多种多样，但大致可以分为：(1)管道腐蚀：防护层老化、阴极保护失效, 以及腐蚀性介质对管道外壁造成的腐蚀和传输介质的腐蚀成分对管道内壁造成的腐蚀；(2)自然破坏：由于地震、滑坡等自然灾害以及气候变化使管道发生翘曲变形导致应力破坏；(3)第三方破坏：不法分子的盗窃破坏, 施工人员违章操作, 野蛮施工造成的破坏；(4)管道自身缺陷：包括管道焊接质量缺陷, 管道连接部位密封不良, 未设计管道伸缩节, 材料等原因。油气管道泄漏不仅给生产、运营单位造成巨大的经济损失，而且会对环境造成破坏、严重影响沿线居民的身体健康和生命安全。 1 检漏技术发展历史
国外从上个世纪70年代就开始对管道泄漏检测技术进行了研究。早在1976年德国学者R.Isermann和H. Siebert就提出以输入输出的流量和压力信号经过处理后进行互相关分析的泄漏检测方法；1979年Toslhio Fukuda提出了一种基于压力梯度时间序列的管道泄漏检测方法；L.Billman和R.Isermann在1987年提出采用非线性模型的非线性状态观测器的检漏方法；A.Benkherouf在1988年提出了卡尔曼滤波器方法；1991 年Kurmer 等人开发了基于Sagnac 光纤干涉仪原理的管道流体泄漏检测定位系统；1993年荷兰壳牌(shell)公司的X.J.Zhang 提出了统计检漏法；1999年美国《管道与气体杂志》报道了一种称作“纹 影”( Schlieren)的技术，即采用空气中的光学折射成象原理可用于管道检漏；2001年Witness提出了采用频域分析的频域响应法，其基本思想是将管道系统的模型转换到频域进行泄漏检测和定位分析；2003年Marco Ferrante提出了采用小波分析的方法，利用小波技术对管道的压力信号进行奇异性分析，由此来检测泄漏。 我国对于管道泄漏技术的研究起步较晚，但发展很快。1988年方崇智提出了基于状态估计的观测器的方法；1989年王桂增提出了一种基于Kullback信息测度的管线泄漏检测方法；1990年董东提出了采用带时变噪声估计器的推广Kalman 滤波方法；1992年提出了负压波法泄漏检测法；1997, 1998年天津大学分别采用模式识别、小波分析等技术对负压波进行了很大程度的改进；1997年唐秀家等人首次提出基于神经网络的管道泄漏检测模型；1999年张仁忠等提出了压力点分析(PPA)法和采集数据与实时仿真相关分析法相结合的方法；2000年胡志新等提出了分布式光纤布拉格光栅传感器的油气管道监测系统；2002年崔中兴等介绍了声波检漏法；2003年胡志新提出了基于Sagnac 光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型；2003年潘纬等利用小波分析方法来分析信号的奇异性及奇异性位置,来检测天然气管线泄漏；2003年夏海波等提出了基于GPS 时间标签的管道泄漏定位方法；2004年白莉等提出了一致最大功效检验探测泄漏信号；2004年吴海霞等运用负压波和质量平衡原理,采用模糊算法和逻辑判断法,利用压力、流量和输差三重机制实现了对原油管道的泄漏监测及定位、原油渗漏监测和报警；2004年伦淑娴等利用自适应模糊神经网络系统的去噪方法可以提高压力信号；2005年张红兵等介绍了根据管道的瞬态数学模型，并应用特征线法求解进行不等温输气管道泄漏监测；2005年刘恩斌等研究了一种新型的基于瞬态模型的管道泄漏检测方法,并对传统的特征线法差分格式进行了改进,将其应用于对管道瞬态模型的求解；2005年朱晓星等提出了将仿射变换的思想应用到基于瞬态压力波的管道泄漏定位算法中；2005年白莉等等将扩展卡尔曼滤波算法,应用于海底管道泄漏监测与定位；2006年白莉等利用多传感器的信息融合思想,提出分布式检测与决策融合方法进行长距离海底管线泄漏监测；2006年提出了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉原理的新型分布式光纤检漏测试技术。 2 泄漏检测技术方法 对于检漏技术的分类，现在没有统一的规定，根据检测过程中所使用的测量手段不同，分为基于硬件和软件的方法；根据测量分析的媒介不同可分为直接检测法
供水管道检漏的主要方法和仪 器(总18页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
谈我国供水管道检漏的主要方法和仪器 高伟（埃德尔集团） 水世界-中国城镇水网发布时间：2006-12-22 【进入论坛】 一﹑前言 淡水是人类生存最基本的条件之一，水资源贫乏和环境污染是制约城镇供水的主要因素。供水管道漏水是对宝贵水源的浪费，他不仅增加了净水成本，而且还额外地增大了供水设施的投资费用，同时，也导致一些次生灾害。因此，保护水源，节约用水，检漏降损，已成为全人类的共识。 二﹑我国供水管道漏失状况 据中国水协1998统计，我国城市水司平均漏失率为12～13%，如果按单位管长单位时间的漏水量统计，则我国的漏水量远大于经济发达国家，具体数字见表一： 表一：单位比漏水量统计表 其中，漏失率=漏水量/供水量×100%；单位比漏水量=年漏水量/(365×24×管长), m3/h/km，即为单位管长单位时间的漏水量。 目前我国多数城市采用被动检漏法或以此法为主，而地下管道漏水的规律是由暗漏到明漏，有时暗漏的水流入河道、下水道或电缆沟后始终成不了明漏，因此我国城市水司降低漏耗的潜力还相当大。做好检漏工作可极大地提高有效供水能力，对节约用水，提高水司的社会效益和经济效益具有重大意义。 三﹑供水管道漏水声的种类及传播
供水管道担负的任务是将净水输送到用户，以满足人们最基本的需要。然而，供水管道也会发生漏水情况，当发生时，喷出管道的水与漏口摩擦，以及与周围介质等撞击，会产生不同频率的振动，由此产生漏水声。漏水声的种类通常可分为三种：（1）漏口摩擦声：是指喷出管道的水与漏口摩擦产生的声音，其频率通常为300～2500Hz，并沿管道向远方传播，传播距离通常与水压﹑管材﹑管径﹑接口﹑漏口等有关，在一定范围内，可在闸门﹑消火栓等暴露点听测到漏水声。（2）水头撞击声：是指喷出管道的水与周围介质撞击产生的声音，并以漏斗形式通过土壤向地面扩散，可在地面用听漏仪听测到，其频率通常为100～800 Hz 之间。（3）介质摩擦声：是指喷出管道的水带动周围粒子（如土粒，沙粒等）相互碰撞摩擦产生的声音，其频率较低，当把听音杆插到地下漏口附近时，可听测到，这为漏点最终确认提供了依据。 四﹑供水管道检漏的主要方法 由于人类对供水管道漏水的共识，先后研究了一些检漏方法，也研制一些仪器，例如，在德国﹑英国等经济发达国家通常采用的检漏方法有：音听检漏法，相关检漏法，漏水声自动监测法和分区检漏法等。前三种检漏法是靠漏口产生的声音来探测漏点的，这对无声的泄漏就没有办法了。而分区检漏法是通过计量管道流量及压力来判别有无漏水存在，就是所谓的最小流量法。目前我国通常采用被动检漏法，音听检漏法或相关检漏法，有些水司也采用了漏水声自动监测法或分区检漏法，随着供水管网管理的规范和技术的进步，许多水司会逐步引进漏水声自动监测法或分区检漏法，这对快速降低漏失，控制漏耗将起到积极的作用。 1．音听检漏法 音听检漏法分为阀栓听音和地面听音两种，前者用于查找漏水的线索和范围，简称漏点预定位；后者用于确定漏水点位置，简称漏点精确定位。漏点预定位是指听漏棒、电子听漏仪及噪声自动记录仪来探测供水管道漏水的方法，根据使用仪器的不同，预定位技术主要有阀栓听音法和噪声自动监测法。（1）阀栓听音法阀栓听音法是用听漏棒或电子放大听漏仪直接在管道暴露点(如消火栓、阀门及暴露的管道等)听测由漏水点产生的漏水声，从而确定漏水管道，缩小漏水检测范围。金属管道漏水声频率一般在300～2500Hz之间，而非金属管道漏水声频率在100～700Hz之间。听测点距漏水点位置越近，听测到的漏水声越大；反之，越小，见图一。