埋地管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警定位系統(tǒng)

大慶油田采油三廠

埋地管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警定位系統(tǒng)

上官慶輝大慶油田采油三廠

埋地管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)壓力波響應(yīng)的時(shí)間差、管道長(zhǎng)度、壓力傳播速度，建立基本的理論模型。因管道物理參數(shù)、被輸介質(zhì)的理化性質(zhì)以及溫度衰減等因素對(duì)壓力波的傳遞速度造成的衰減變化進(jìn)行了必要的補(bǔ)償和修正。埋地管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，對(duì)外輸管道發(fā)生的異常及泄漏情況及時(shí)準(zhǔn)確地報(bào)警和定位；用智能化管理模式，不但能夠找到泄漏點(diǎn)，而且能夠計(jì)算泄漏量，自動(dòng)計(jì)算泄漏速度。

管道；監(jiān)測(cè)；防泄漏；報(bào)警；定位系統(tǒng)

1 工作原理

LD—SAKER管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警定位系統(tǒng)以負(fù)壓波法為基本方法，結(jié)合質(zhì)量平衡對(duì)比等方法，利用管道瞬態(tài)模型，采用流量報(bào)警、壓力定位，以及流量+壓力綜合分析報(bào)警和定位。

當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，由于管道內(nèi)外的壓差，使泄漏處的壓力突降，泄漏處周圍的液體由于壓差的存在向泄漏處補(bǔ)充，在管道內(nèi)突然形成負(fù)壓波動(dòng)。此負(fù)壓波從泄漏點(diǎn)向管道上、下端傳播，并以指數(shù)率衰減，逐漸歸于平靜，這種壓力波動(dòng)和正常壓力波動(dòng)的態(tài)勢(shì)不同，具有比較陡峭的前沿。兩端的高敏壓力變送器接收到該波信號(hào)并被采集系統(tǒng)采錄。系統(tǒng)將結(jié)合壓力和流量的變化特征，進(jìn)行判斷泄漏是否發(fā)生，通過測(cè)量泄漏時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)壓力波到達(dá)上、下端的時(shí)間差和管道內(nèi)壓力波的傳播速度計(jì)算出泄漏點(diǎn)的位置。為了克服管道噪聲等因素的干擾，采用小波變換、分析負(fù)壓波的傳播規(guī)律和管道內(nèi)的噪聲、水擊波等變換特點(diǎn)，結(jié)合管道管壁的彈性和液體的物理參數(shù)、物理特性進(jìn)行分析、處理、計(jì)算。

LD—SAKER泄漏監(jiān)測(cè)執(zhí)行《油氣管道安全預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（SY/T6827—2011）》。

2 系統(tǒng)應(yīng)用

2011至2012年大慶油田采油三廠安裝了8套LD—SAKER管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2012年北六聯(lián)—北Ⅱ—1輸油管線LD—SAKER漏失監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正式投運(yùn)。投運(yùn)結(jié)果證明，系統(tǒng)靈敏可靠，對(duì)泄漏能及時(shí)給出報(bào)警提示，且定位準(zhǔn)確，各項(xiàng)結(jié)果均符合技術(shù)指標(biāo)。以下為實(shí)地試驗(yàn)歷史數(shù)據(jù)的記錄及分析。

（1）第一次開閥放油。9時(shí)55分27秒開閥，31秒后系統(tǒng)報(bào)警提示輸差超限，9時(shí)55分54秒關(guān)閥，9時(shí)56分37秒輸差恢復(fù)，輸差最大達(dá)到-5.7m3/h，系統(tǒng)定位在北Ⅱ—1聯(lián)。開閥后北六聯(lián)壓力由1.258 MPa下降至1.242 MPa，下降了0.016MPa；瞬時(shí)流量由112.1m3/h上升至113.7m3/h，上升了1.6m3/h。北Ⅱ—1聯(lián)壓力由0.466MPa下降至0.434 MPa，下降了0.032 MPa；瞬時(shí)流量由112.1m3/h下降至108.0m3/h，下降了4.1m3/h。系統(tǒng)顯示瞬時(shí)輸差下降至-5.7m3/h。

（2）第二次開閥放油。10時(shí)07分20秒開閥，35秒后系統(tǒng)報(bào)警提示輸差超限，10時(shí)09分20秒關(guān)閥，10時(shí)10分06秒輸差恢復(fù)，輸差最大達(dá)到-3.9m3/h，系統(tǒng)定位在北Ⅱ—1聯(lián)。開閥后北六聯(lián)壓力由1.265 MPa下降至1.252 MPa，下降了0.013MPa；瞬時(shí)流量由112.5m3/h上升至113.3m3/h，上升了0.8m3/h。北Ⅱ—1聯(lián)壓力由0.478 MPa下降至0.454 MPa，下降了0.024 MPa；瞬時(shí)流量由112.5m3/h下降至109.4m3/h，下降了3.1m3/h。系統(tǒng)顯示瞬時(shí)輸差下降至-3.9m3/h。

3 結(jié)論

（1）埋地管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)壓力波響應(yīng)的時(shí)間差、管道長(zhǎng)度、壓力傳播速度，建立基本的理論模型。因管道物理參數(shù)、被輸介質(zhì)的理化性質(zhì)以及溫度衰減等因素對(duì)壓力波的傳遞速度造成的衰減變化進(jìn)行了必要的補(bǔ)償和修正。

（2）埋地管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，對(duì)外輸管道發(fā)生的異常及泄漏情況及時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)警和定位；用智能化管理模式，不但能夠找到泄漏點(diǎn)，而且能夠計(jì)算泄漏量，自動(dòng)計(jì)算泄漏速度。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.009