原油管道泄漏检测与定位方法

石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法作者：王培健来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第06期摘要：针对石油天然气管道在运行过程中的泄漏检测问题，首先对引起管道泄漏问题的相关因素进行深入分析，在此基础上，对目前常见的泄漏检测技术进行总结和評价，为未来泄漏检测技术的发展奠定基础。

研究表明：引起管道泄漏的因素主要有质量因素、腐蚀因素、阴保因素和人为因素四个方面，目前常见的泄漏检测方法有人工巡逻检测、电缆检测、物质平衡检测以及压力检测等四种，在使用的过程中需要根据实际情况进行合理的选择。

关键词：石油天然气;长输管道;影响因素;泄漏检测;定位方法目前，我国长输管道的数量和管道的总里程数都在不断增加，如何保障管道的运行安全成为了重点工作，泄漏问题是影响管道运行安全的重要因素，如何进行泄漏检测以及定位十分重要，这主要是因为及时发现管道的泄漏问题，并判断泄漏位置，就可以采取措施解决问题[1]。

1 影响管道泄漏的因素1.1 质量因素众所周知，大多数油气管道的材料都为金属材料，管道的安全与否与材料之间也存在一定的联系，如果管道的材料出现问题，则非常容易引发泄漏事故[2]。

由于材料问题所引发的泄漏问题主要是由于设计人员考虑问题不全面或者施工单位偷工减料所引起的。

此外，如果管道连接部位焊接不严密或者沿线设备安装出现问题都有可能会引发泄漏问题。

1.2 腐蚀因素腐蚀包括内腐蚀和外腐蚀，内腐蚀主要受介质组分的影响，当介质中的酸性成分含量相对较高时，管道就会引发腐蚀穿孔问题，进而引发管道泄漏事故。

外腐蚀主要受土壤环境的影响，在我国的部分地区，土壤中含有大量的酸性成分或微生物，酸性成分的存在或者微生物的生命活动都会引发管道外腐蚀，进而引发管道泄漏问题。

1.3 阴极保护失效为了避免出现管道腐蚀问题，大多数管道都采取了一定的防护措施，其中，阴极保护就是防止管道出现腐蚀问题的重要措施。

但是，大多数管道运营单位在建立阴保措施以后，就不会再对其进行检测和管理，如果阴极保护出现失效问题，就会使得管道的腐蚀速率增加，间接引发管道泄漏风险。

作者：王效东等摘要:简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害,详细介绍了声发射技术法、GPS时间标签法、负压波法、压力点分析法、压力梯度法、状态估计法、神经网络法和统计检漏法等几种管道泄漏检测技术方法,最后指出了存在的问题和发展的趋势。

关键词:油气长输管道;泄漏;检测方法;性能指标1 泄漏检测技术方法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,可分为直接检测法与间接检测法;根据检测过程中检测装置所处位置不同,可分为内部检测法与外部检测法;根据检测对象的不同,可分为检测管壁状况和检测内部流体状态的方法。

1.1 声发射技术法当管道发生泄漏时,流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源,然后通过和管道相互作用,声源向外辐射能量形成声波,这就是管道泄漏声发射现象。

对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理,就可以对泄漏以及其位置进行判断。

当管道出现泄漏时,管道中的流体被扰动,接收换能器上的电压将发生明显变化。

通过采集若干个泄漏点电压变化量,描绘出泄漏点与电压变化量的关系曲线,并求出曲线对应的方程。

用这种方法,可以根据接收换能器上检测仪表电压的变化立即发现泄漏,进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。

根据声速在介质中传播速度的公式可知,随着液体密度的增大,其声速也将增大。

例如,声波在水中的传播速度大约是在空气中的5倍。

由于原油的密度比水大,因而原油中的声速远远大于在空气中的声速,所以利用超声波实时监测输油管道的运行响应速度快、灵敏度高。

利用压电陶瓷制作的换能器成本低、功耗小,通过换能器所产生的超声波在液体中形成驻波,减少能量的损失,谐振信号强,有利于观察与记录。

在实验室中,通过测量得到不同泄漏点位置所对应的电压信号,描绘出泄漏点位置与电压信号变化量的曲线,进而得到其拟合曲线以及函数表达式,即可实时观测管道的运行,发现并确定泄漏点的位置。

1.2 GPS时间标签法采用GPS同步时间脉冲信号是在负压波的基础上,强化各传感器数据采集的信号同步关系,通过采样频率与时间标签的换算,分别确定管道泄漏点上游和下游的泄漏负压波的速度,然后利用泄漏点上下游检测到的泄漏特征信号的时间标签差,就可以确定管道泄漏的位置。

石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，天然气已经普及到城乡地带，其不仅在冬天取暖过程中发挥着重要的作用，而且在城市居民中也至关重要。

但是，由于长输天然气管道本身存在的问题，导致长输天然气管道经常会出现泄漏的问题，这给人们的生命财产带来巨大的损失。

笔者鉴于当前这种形势，在认真分析长输天然气泄漏的基础上，提出了一些泄漏检测检修的方法，以期能够给天然气公司带来一些帮助。

关键词：长输天然气；管道泄漏；检测技术引言随着人们生活水平的提高，天然气在人们生活中发挥的作用越来越大。

而长输天然气管道作为一个纽带，其连接着用户和油气田。

为天然气的使用带来了巨大的便利，而管道是运输天然气最安全的方式。

但是长输天然气运输管道也有其自身的缺点，主要是时间长了会出现磨损和老化的状况。

如果长期处于磨损老化状态，那么就会导致天然气的泄漏。

而天然气泄漏又容易引起爆炸，给国家和老百姓的生活带来巨大的损失。

因此，鉴于当前天然气在人们生活之中的重要性，相关部门必须找出解决的措施，并不断地对管道进行抢修，以便能够避免天然气的泄漏。

1长输天然气管道泄漏常见现状1.1连接处泄漏长输天然气管道工程在建设的过程中，由于管道的跨度较长，因此必须通过管道连接的方式进行管道安装，最终通过续接管道的形式进行传输管道的安装连接，以此保障油气能源的长距离传输。

连接处泄漏主要的原因为：连接件之间出现密封不良，或连接件因腐蚀等原因出现缝隙现象，最终造成了管道泄漏现象的出现。

1.2裂缝泄漏长输天然气管道在连接的过程中，常见的连接方式有焊接及法兰连接两种。

其中管道在焊接连接的过程中，因焊接质量检测落实不到位，造成的泄漏现象也较多。

主要体现为：管道焊接中因焊接人员专业技能不合格或焊条质量存在问题，使得焊接作业后期出现了裂缝现象，最终引起了管道泄漏现象的出现，严重的影响了工程的应用质量，并且造成了较大的安全性问题。

1.3环境因素导致的泄漏长输天然气管道在运行的过程中，受环境影响产生的泄漏现象较多，主要因环境因素产生的泄漏现象为：热胀冷缩下产生的泄漏现象，地震、山体滑坡造成的管道断裂和破损引起的管道泄漏现象。

石油天然气长输管道泄漏检测及定位作者：赵龙来源：《科学与财富》2020年第32期摘要：在石油行业不断发展的，如今社会经济也在迅猛发展，石油天然气长输管道的总长度，也随着行业的发展而发展，长输管道也在这个阶段成为天然气或者石油在运输过程中常用的途径。

但是在运输过程中，石油天然气长输管道容易受到一些自然灾害，管道破裂或者其他因素的影响，这些会导致石油天然气在运输过程中，出现泄露的问题，影响社会。

本文主要通过对石油天然气的管道进行了解分析，阐述出来。

关键词：石油天然气;长输管道;检测现如今，如何更好的应用能源，已经成为人们日益注重的问题。

在行业不断发展的过程中，石油和天然气运输工作无疑奠定了基础。

做好运输工作，能够让行业运行发展更好。

但是在发展的过程中，仍然有一些问题还存在于运输过程。

比如天然气管道开裂，或者管道泄漏等。

如何发展检测技术和运输技术，进入了人们的视野。

1 泄露的原因在运输过程中，出现泄漏的原因主要有幾点，第一，管道质量不符合要求，容易出现管道腐蚀，管道开裂的问题。

在负责采购的工作人员采购过程中，如果采购的管道的总体质量不符合标准，焊接之间仍然有焊缝的情况，那么采购的长输管道一旦投入使用，就会在高强度的运输过程中引发泄露问题。

天然气石油的泄漏，不仅会引发重大火灾，还会影响周边环境，周边如果有居民的话，会引发中毒现象等等。

管道泄漏所带来的经济影响非常大，甚至会威胁到人们的生命，具有着较强的安全隐患。

第二点，管道腐烂现象。

管道腐烂现象的出现，主要取决于防腐绝缘层。

防腐绝缘层使用时间过长，会导致管道出现裂化，老化现象。

一些质量较差的绝缘层使用过程中，会出现锈斑现象和大面积腐蚀坑。

出现这种情况后，如果不能及时解决采用相应策略的话，那么防腐绝缘层的腐烂现象，会逐渐出现在钢管表面。

钢管也会在极具腐蚀效果的绝缘层裂化情况下逐渐腐烂。

时间一久，一旦受到天然气石油运输或者外力作用，那么管道会直接破裂，引发泄露。

长输管道漏点检测及维修技术措施探讨摘要：随着原油工程不断的发展和扩大，长输管道成为重要的技术类型，并且在长度指标上逐渐增加。

在这样的工程背景下，管道泄漏也逐渐成为比较热点的问题之一。

相关单位在具体开展原油工程的过程中，需要做好泄漏的检测与定位，从而避免因为管道泄漏而造成的一系列风险发生，全面提高原油工程整体作业质量。

关键词：长输管道；管道泄漏；阴极保护；性能检测1长输原油管道泄漏因素在原油运输领域，长输管道虽然发挥的功能优势比较突出，但是存在的泄漏现象也比较普遍，在一定程度上给原油质量造成不利影响。

通常情况下，造成管道泄漏的原因，具体可以归结为以下几个方面。

(1) 管道质量本身不达标。

在具体构建长输管道体系的过程中，因为生产企业在材质的应用上不符合规范，再加上安装的过程中未能做好相应的防渗测试，是导致管道渗漏的主要原因。

(2) 阴极保护失去主要效能，所造成的不良后果便是管道外观出现腐蚀，而造成渗漏风险发生。

3) 人为因素的影响。

在安装或者使用期间，因为操作人员行为表现不够规范，也会导致泄漏问题发生。

因此，针对泄漏位置做好检测和定位十分关键。

2长输原油管道泄漏的相关性能指标2.1 性能检测的相关指标该方面具体包括以下三个指标。

(1) 灵敏度。

具体指在管道泄漏范围内相对规格较小的泄漏位置的检测情况。

(2) 及时性。

代表着系统所呈现的渗漏风险检测周期，如果在规定时间范围内，证明检测比较及时，能够实现渗漏风险有效控制。

(3) 误报率。

即出现检测位置不准确的几率和频次，能够以此为依据判断检测技术功能是否突出，以及分析其具体的实用性。

2.2 诊断性能的相关指标该方面主要包含两个指标。

(1) 区分性。

即能否精准的判断管道是否存在泄漏风险，具有良好的定位功能。

(2) 辨识性。

是判断管道出现泄漏的位置点具体规格和风险波及范围的重要指标。

2.3 综合性能的相关指标该方面所包含的指标具体可以归结为两点，具体如下：(1) 鲁棒性。

浅论输油管道泄漏检测问题与对策输油管道泄漏是一种严重的环境污染和安全风险，因此对于泄漏的及时检测和应对措施至关重要。

本文主要从泄漏检测问题和对策两个方面进行探讨。

输油管道泄漏的检测问题主要表现在以下几个方面：第一，泄漏点的定位困难。

输油管道延伸数千公里，泄漏点的位置往往难以准确确定，这给泄漏检测带来了一定的困难。

第二，泄漏监测手段不完善。

目前常用的泄漏监测手段包括声波、振动、温度、压力等传感器，但是这些传感器仍有一定的局限性，如易受环境噪声干扰、检测范围有限等问题。

实时数据分析和处理不及时。

由于输油管道数据庞大，实时监测的数据分析和处理速度往往滞后，无法及时发现和应对泄漏问题。

针对以上问题，可以采取以下对策：一、改进泄漏点定位技术。

可以利用高精度定位技术，如GPS、卫星遥感等，对输油管道进行定位，从而准确确定泄漏点的位置。

二、完善泄漏监测手段。

可以结合多种传感器技术，如声波、振动、红外线等，综合利用各种手段对输油管道进行监测，提高泄漏监测的准确性。

三、建立实时监测与预警系统。

通过建立具有较高处理能力的数据分析系统，实时监测输油管道的数据，并及时发出预警，以便及时采取应对措施。

四、加强管道维护和巡检。

定期进行输油管道的维护和巡检工作，包括检查管道的完整性、固定件的紧固情况等，以确保管道的正常运行和避免泄漏。

五、设置泄漏报警装置。

在输油管道敏感区域设置泄漏报警装置，一旦检测到泄漏情况，能够及时报警并切断泄漏部位的供油，以最大限度地减少泄漏对环境和人员的影响。

六、完善应急预案。

建立健全的应急预案，明确各部门和人员的职责和任务，设立应急指挥中心，及时、有效地应对泄漏事故，最大限度地减少损失。

输油管道泄漏检测问题是一个复杂而繁琐的工作，但是通过改进技术手段、加强管理和完善应急预案等对策，可以提高泄漏检测的准确性和及时性，最大限度地减少泄漏对环境和人员的危害。

这也是保护生态环境和人民安全的重要举措。

1901 石油天然气长输管道出现泄漏问题的原因1.1 人为因素造成的泄漏石油天然气长输管道出现泄漏问题的重要原因之一就是人为因素导致的。

在使用长输管道输气过程中，机械使用不当或是操作人员专业技术水平低、操作不当等因素造成管道泄漏；一些不法分子存在偷窃管道的行为。

人为造成的长输管道泄漏问题是非常严重的，相关部门必须要引起高度重视。

1.2 环向的焊缝出现开裂或断裂问题在长时间使用长输管道输运之后，受到输气时产生的压力作用，环向焊缝会发生错边、溶蚀甚至会造成焊缝越来越大等诸多问题，导致长输管道的泄漏。

1.3 长输管道的绝缘层裂化、穿孔被腐蚀线路老化问题是长输管道出现泄漏的常见因素。

经过很长时间的使用，长输管道的绝缘层慢慢被腐蚀，长此以往就会造成线路出现老化问题，严重情况会使绝缘层裂化，导致管道泄漏。

长输管道在经过长时间运输石油和天然气之后，防腐层会一点点被腐蚀，从一个小点直至变成腐蚀面，最后防腐层被严重腐蚀，然后影响到钢管的表面，同时在外力的作用下，加快了腐蚀面穿孔的速度，最终造成管道出现泄漏问题。

1.4 阴极的保护失效或是阴极的保护力度低对于阴极的保护在石油天然气长输管道运输过程中起着非常重要的作用。

在运输过程中，如果管道的阳极出现断电或中断的问题，阳极的电阻逐渐增大，造成恒电仪运行参数出现很大波动，输出电压和电流出现大幅度变化，直至恒电仪失效，最终使阴极的保护效率降低。

一旦阴极失去保护必然会导致管道出现泄漏问题。

2 石油天然气长输管道泄漏检测及定位石油天然气长输管道经过长时间的使用之后，避免不了会出现管道泄漏等问题。

为了减少管道泄漏对环境和人们生命安全造成的威胁，减少泄漏事故的发生，相关部门必须采取先进的技术手段及时对管道出现泄漏的问题进行必要的检测和定位，不仅可以最大化降低管道泄漏事故发生的概率，同时也可以确保管道不被破坏和正常的运输。

目前，我国常用的检测方法有两种，直接检测方法和间接检测方法。

仅供参考[整理] 安全管理文书油气管道泄漏检测技术综述日期：__________________单位：__________________第1 页共18 页油气管道泄漏检测技术综述摘要：简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害，简单回顾了国内外油气长输管道泄漏检测技术发展的历史，详细介绍了热红外线成像、探地雷达、气体成像、传感器法、探测球法、半渗透检测管检漏法、GPS时间标签法、放射性示踪剂法、体积或质量平衡法、压力波法、小波变换法、相关分析法、状态估计法、系统辨识法、神经网络法、统计检漏法和水力坡降法等20多种管道泄漏检测技术方法，同时介绍了泄漏检测方法的诊断性能指标和综合性能指标，最后指出了现在存在的问题和发展的趋势。

关键词：油气；长输管道；泄漏；原因；检测方法；性能指标；问题；发展；趋势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年第 2 页共 18 页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(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MarcoFerrante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。