已建輸油站場地下管道泄漏監(jiān)測方法

張登泰 趙世揚

中國石油天然氣管道工程有限公司沈陽分公司 遼寧 沈陽110000

地下管道是輸油的常見方法，不僅能耗低，也大幅度減少了消耗，有著安全、可靠等優(yōu)勢。在已建輸油站場地下管道中，由于管道老化，腐蝕等原因，容易出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象。輸油管道及油罐罐底因腐蝕等原因發(fā)生泄漏，當(dāng)油品在開放空間發(fā)生泄漏，容易引起火災(zāi)，而泄漏油品一旦進入下水管道，事態(tài)就會更加難以控制，在相對封閉空間中，可燃氣體不斷積聚，則會形成爆炸隱患。另外，泄漏的油品將對土壤及地下水造成污染，危害生態(tài)安全。為減少原油泄漏油品對環(huán)境的影響，故有必要對地下泄漏油品進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)泄漏油品，并進行應(yīng)急處理，減少安全隱患與經(jīng)濟損失，保證輸油的順利進行。

一、已建輸油站場地下管道泄漏監(jiān)測方法

(一)生物法。在已建輸油站場地下管道泄漏監(jiān)測中，以前主要會用到生物法，即人或通過訓(xùn)練的動物，如狗等，觀察地下管道是否有異?，F(xiàn)象。并聞地下管道中釋放的氣味，聽聲音等。雖然生物法有著直接、準確的優(yōu)點，但是不能保障實時性，對人力等消耗量較大。

(二)硬件方法。硬件方法包括感油線纜檢測器、浮油檢測器、聲學(xué)檢測器和氣體檢測器等。對感油線纜檢測器來說，通過感油線纜的電阻變化對已建輸油站場地下管道泄漏位置進行測定，需要沿管道鋪設(shè)感油線纜[1]。對浮油檢測器來說，利用對監(jiān)測井中地下水上油膜進行檢測，判斷是否存在管道泄漏。對聲學(xué)監(jiān)測器來說，若是地下管道有泄漏的出現(xiàn)，流體在流出管道后將產(chǎn)生聲音，地下管道中流體物理性質(zhì)將決定聲波傳播速度，且能夠被聲音檢測器檢測出來，達到找到地下管道泄漏的地方。對氣體檢測器來說，將可燃氣體探測器安裝在監(jiān)測井井口，當(dāng)監(jiān)測井內(nèi)油氣揮發(fā)物的濃度達到可燃氣體探測器報警下限時，探測器通過電纜將報警信號上傳至站控系統(tǒng)發(fā)出警報。

(三)軟件方法。軟件方法主要借助SCADA系統(tǒng)提供的各項數(shù)據(jù)，如流量、壓力和溫度等，結(jié)合流量與壓力變化、質(zhì)量或體積平衡、動力模型與壓力點分析軟件等方法，已建輸油站場地下管道泄漏進行有效監(jiān)測[2]。現(xiàn)在很多公司都提高了對地下管道輸油運行的安全性與可靠性的重視程度，且地下管道泄漏監(jiān)測技術(shù)越來越成熟，應(yīng)用也更加廣泛。

二、感油線纜技術(shù)的具體應(yīng)用

(一)原理分析。泄漏檢測原理：泄漏油品與感油線纜接觸后，感油線纜電阻發(fā)生變化，通過檢測感油線纜電阻的變化，判斷是否存在泄漏油品。

地下管道泄漏位置定位原理：硅質(zhì)傳感線中含有特殊的碳粒，當(dāng)接觸油品時，能夠吸附油品，同時電阻就會發(fā)生變化。模塊化的智能檢測線纜母端的電子芯片，供線纜和主機進行數(shù)字通訊。檢測線纜由5根不同類型的導(dǎo)線組成，其中2根由導(dǎo)電聚合物加工而成，其單位長度電阻值被精密加工并為定值。當(dāng)檢測線纜沾上油品，則2根導(dǎo)線聚合物之間發(fā)生物理化學(xué)變化，并使所測電流值發(fā)生變化，控制器根據(jù)歐姆定律，電阻與長度有關(guān)，通過測算，節(jié)能得到泄漏點的位置。

(二)系統(tǒng)搭建。監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場檢測單元、控制單元等組成?，F(xiàn)場檢測單元包括：傳感器、控制器等；控制單元包括：計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及機柜等組成。傳感器為感油線纜，主要敷設(shè)在埋地管道的下方。感油線纜由接續(xù)頭連接，組成檢測線回路。每個控制器可以接2個檢測線回路，可連接80根線纜?？刂破鲗⒉杉盘柾ㄟ^光纜或無線設(shè)備傳至計算機系統(tǒng)。當(dāng)感油線纜檢測到泄漏油品，計算機系統(tǒng)發(fā)出報警信號。為了方便后期更換維修感油線纜，在每段感油線纜的連接處設(shè)置線纜井。感油線纜技術(shù)參數(shù)如表1。

表1 感油線纜的技術(shù)參數(shù)表

三、水域浮油檢測儀的具體應(yīng)用

(一)原理分析。泄漏檢測原理：浮子狀傳感器上安裝了2個天線，分別位于傳感器水上部位和水下部位。高頻電磁波能通過水上天線發(fā)射，同時被水下天線接收。水對高頻電磁波能量的吸收能力遠大于碳氫化合物。當(dāng)油膜層出現(xiàn)在兩個天線之間，水下天線接收的電磁能量強度會隨著油膜厚度的改變而相應(yīng)呈比例變化。

(二)系統(tǒng)搭建。水域浮油監(jiān)測儀由傳感器、現(xiàn)場控制器和服務(wù)器組成。傳感器安裝在監(jiān)測井內(nèi)。傳感器通過通訊線與現(xiàn)場控制器相接，現(xiàn)場控制器將采集信號通過無線設(shè)備傳至服務(wù)器。當(dāng)油膜厚度達到報警值，服務(wù)器發(fā)出報警信號。

四、結(jié)語

總之，已建輸油站場地下管道泄漏監(jiān)測方法有很多，如利用泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)控地下管道，將存在的安全隱患查找出來。這樣才能保證已建輸油站場地下管道的正常運行，防止出現(xiàn)重大安全事故，也減少了對周圍環(huán)境的污染，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。