長(zhǎng)輸管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探析

張清

摘 要：介紹了長(zhǎng)輸管道泄漏報(bào)警定位系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理、泄漏點(diǎn)的定位公式、系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)及軟硬件設(shè)計(jì)，同時(shí)介紹了泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。并對(duì)它們的應(yīng)用情況及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道;泄漏檢測(cè)

1 工作原理

長(zhǎng)輸管道一般口徑大，壓力高，管道破漏后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，原油泄漏量大。單純依靠增加人力，加大巡線力度，雖然能起到一定作用，但無(wú)疑是盲目的和被動(dòng)的。

1.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)依據(jù)

根據(jù)流體力學(xué)理論，當(dāng)管道某點(diǎn)發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏點(diǎn)必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的負(fù)壓力流，并將通過(guò)被斬介質(zhì)按一定規(guī)律向兩端傳輸。

1.2 系統(tǒng)工作原理

當(dāng)輸油管道某一點(diǎn)發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏點(diǎn)處由于管道內(nèi)外的壓差，流體迅速流失，在泄漏點(diǎn)處的壓力迅速下降，同時(shí)以一定的速度向兩邊傳播。泄漏速度越快，壓力下降幅度越大，反之亦然。本系統(tǒng)采用監(jiān)測(cè)泄漏點(diǎn)瞬態(tài)負(fù)壓波的方法實(shí)現(xiàn)管道的泄漏定位。定位公式可簡(jiǎn)單地表示為：

X=（L+aΔt）/2

其中：

a-負(fù)壓波在管道中的傳播速度，m/s;

Δt-兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)接收負(fù)壓波的時(shí)間差，s;

L-所檢測(cè)的管道長(zhǎng)度，m;

X-泄漏位置與所測(cè)管道起點(diǎn)的距離，m。

實(shí)際上，負(fù)壓波在管道中的傳播速度受其中傳播介質(zhì)的彈性、密度、介質(zhì)溫度及管材等實(shí)際因素的影響。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

某長(zhǎng)輸管道的管徑711mm的長(zhǎng)輸管道長(zhǎng)度約278.4km，管徑610mm的長(zhǎng)輸管道長(zhǎng)度167.5km。由于沿途地形復(fù)雜，外部環(huán)境差，加之不法分子在長(zhǎng)輸管道上打孔盜油日益猖獗，輸油管道的維護(hù)耗用了大量的人力、物力。該長(zhǎng)輸管道起點(diǎn)為1號(hào)站，未站為4站，管道采用三層PE防腐。系統(tǒng)一共分為14個(gè)管段進(jìn)行分段檢測(cè)，每段工作最低壓力要求為0.2MPa以上，泄漏檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)管線發(fā)生的泄漏能進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警并定位泄漏點(diǎn)。目前負(fù)壓波法設(shè)置的報(bào)警閾值分別為當(dāng)前管段平均壓力的5‰（啟輸狀態(tài)），當(dāng)前管段平均壓力的3‰（停輸狀態(tài)）。流量平衡法設(shè)置的報(bào)警閾值如下表所示：

報(bào)警類(lèi)別 報(bào)警等級(jí) 累積時(shí)間 報(bào)警限值（以管段體積為基數(shù)）

秒鐘 嚴(yán)重報(bào)警 30秒鐘 0.005%

分鐘 中等報(bào)警 20分鐘 0.01%

小時(shí) 微小報(bào)警 2小時(shí) 0.03%

該管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力采集點(diǎn)設(shè)置在各站進(jìn)出站壓力、5座RTU閥室、5座單向閥室及某號(hào)閥室的上、下游側(cè)共計(jì)28個(gè)。流量采集點(diǎn)設(shè)置在1號(hào)站、2號(hào)站、3號(hào)站站和4號(hào)站站共4處。

為了驗(yàn)證目前在用的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的報(bào)警靈敏度和定位準(zhǔn)確性，進(jìn)行了放油測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果如下表所示：

管段測(cè)試管段長(zhǎng)度：57.12km，測(cè)試點(diǎn)距離上站距離：67.9km，上站出站壓力：3.72MPa，下站進(jìn)站壓力：2.08MPa ?測(cè)試點(diǎn)壓力：2.85MPa 當(dāng)前瞬時(shí)管輸量：1013m3/h;管道輸送介質(zhì)：原油，介質(zhì)密度：0.86kg/m3。

測(cè)試的結(jié)果表明取的壓力數(shù)據(jù)存在較為嚴(yán)重的延遲和數(shù)據(jù)不刷新情況，進(jìn)站壓力數(shù)據(jù)刷新延遲和不刷新的現(xiàn)象還造成了放油測(cè)試時(shí)出現(xiàn)了多個(gè)拐點(diǎn)的情況，這對(duì)于系統(tǒng)計(jì)算也造成了很大干擾，使系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確進(jìn)行定位。

3 泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

①校對(duì)關(guān)鍵參數(shù)，提高定位精度。我們?cè)谂μ岣咝孤┍O(jiān)測(cè)系統(tǒng)靈敏度的同時(shí)，想方設(shè)法提高系統(tǒng)定位精度;

②由泄漏監(jiān)測(cè)定位原理和計(jì)算公式可知，監(jiān)測(cè)點(diǎn)接收壓力波的時(shí)間差△t、管段距離L及聲波在介質(zhì)中的傳播速度是監(jiān)測(cè)定位應(yīng)用中關(guān)鍵的三個(gè)參數(shù);

③規(guī)范管理，強(qiáng)化日常訓(xùn)練，提高應(yīng)用技能。泄漏監(jiān)測(cè)工作標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)管道壓力發(fā)生異常變化，調(diào)度如何開(kāi)展分析、定位、匯報(bào)、記錄等工作進(jìn)行規(guī)范，將泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)定位操作標(biāo)準(zhǔn)化。保證了每個(gè)調(diào)度在壓力監(jiān)測(cè)工作中采用的都是規(guī)定動(dòng)作，確保了工作標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

4 結(jié)束語(yǔ)

①通過(guò)長(zhǎng)輸管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷油閥門(mén)，打孔盜油，降低了抓偷反盜工作強(qiáng)度，提高了工作效率，有效的避免和減少了原油損失;

②長(zhǎng)輸管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)輸管道的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，標(biāo)志著自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

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