探究成品油管道泄漏監測難點與對策

常紅梅（ 陜西延長石油管道運輸公司， 陜西 延安 716000）

探究成品油管道泄漏監測難點與對策

常紅梅（ 陜西延長石油管道運輸公司， 陜西 延安 716000）

隨著我國對成品油需求的不斷增加，成品油長輸管道建設也在迅速發展，管道運輸已成為行業實現輸送成品油的重要途徑。目前我國成品油管道建設跨度長、覆蓋面大、加之地理環境的復雜性，因此，對于長輸管道泄漏檢測已成為長期以來面臨的工作難點和目標。由于在實際的長輸管道泄漏檢測中，泄漏檢測系統存在漏報、誤報，給檢測工作帶來一定難度，為縮短成品油泄漏時間、減少其損失，針對我國輸油管線的特點進行分析，將長輸管線中出現的泄漏進行科學檢測，提出相應對策，為巡線維護工人及時定位泄漏點提供有力依據。

成品油管道；泄漏檢測；難點及對策

0 引言

通過現階段我國航油京津管道的技術檢測，負壓波檢漏技術是一種較為成熟的管道檢漏技術，可以提高檢漏的準確性。針對目前長輸管道安裝DOLpHIN音波管道檢漏系統，在整個系統應用的過程中會存在誤報、漏報現象，因此，需要對成品油管道的檢測技術進行有效改造，即新增PLF負壓檢測法，利用已建的Stoner SPS 仿真軟件和仿真模型，增加模型法泄漏檢測模塊，增加帶有補償功能的質平衡泄漏檢測方法，通過以上技術的有效應用，可以及時對管線異常進行監測，從而提高泄漏檢測定位的可靠性及準確性。利用綜合的泄漏檢測系統根據工況和檢測方法給出的計算結果并做出判斷，對管線的異常情況發布報警信息，可大大提高泄漏監測系統對泄漏判斷及定位的準確性和可靠性。

1 成品油管道泄漏檢測的現狀分析

隨著現階段國內石油企業的發展，其技術得到了長足進步。在成品油管道檢測系統的應用中，利用長輸管線已有的SCADA系統以及通訊網絡系統數據的采集形式和數據傳輸系統，單一安裝DOLpHIN音波管道檢漏系統，有一定的局限性，在使用的過程中容易造成漏報、誤報現象。在國外管線（例如美國和加拿大）上使用的泄漏檢測系統和方法采用智能復合（2種檢漏方法以上）方法作為一個管線的完整泄漏檢測系統，在整個技術應用的過程中能夠實現完整的檢測形式。因此，采用復合智能檢測技術，作為一個完整的管線泄漏檢測系統。

2 成品油管道泄漏檢測技術難點分析

成品油管道與原油管道存在著一定的差異，成品油管道的泄漏檢測系統需要充分滿足成品油的運輸特點，我們通過負壓波法對成品油管道監測技術進行有效分析。

2.1 多批次、多油品順序輸送分析

成品油管道的多批次順序輸送會產生混油段，并形成多段不同目的的油品區，管道中的負壓波信號所涉及范圍較大，如果在系統應用的過程中，只是對單一的油品區的速度進行定位，就會造成定位誤差。因此，成品油的管道中，應該通過對油品運輸的批次以及信號的波速進行分析，可將其分為單一油品區波速以及混油區波速。其中，單一油品區的信號傳播速度計算公式可以表示為（1）。

（1）式中的v是信號在油品中的傳播速度，單位用m/s表示，ρ是單一油品中的密度，K是液體的體積彈性系數；E主要是管材彈性模量；D是管道平均直徑，δ為管壁的厚度，ψ則是管道結構系數。混合油品區的信號傳播結構的計算公式可以通過（2）表示。

2.2 存在分輸點多的分析難點

成品油管道沿線的建設分為多種分輸支線，不同的工藝站場所承擔的分輸任務大不相同。在一般情況下，如果管道沿線不存在分輸及泄漏的現象，其成品油會與進出站的流量相同，但是，如果受到摩阻泄漏的影響，就會導致管輸壓力逐漸下降，如圖1中的虛線所示。如果管線分輸操作形成于工況的泄漏程度相似，其上游的流量會逐漸增加而下游的流量不斷減少，如圖一中的紅實現所示。在管道沿線分輸操作的過程中，會干擾到對外泄漏的準確性而造成報警失誤。?

圖1 管道分輸/泄漏時壓力及流量的變化特征

3 解決方案建立中的技術要求

3.1 保證定位的準確性

成品油管道系統的建立，可以逐漸適應多種成品油批次的輸送需求，通過對不同成品油區動態的分析，可以充分滿足定位的精度。由于精品油的密度會隨著批次及溫度的變化而變化，同時也增加了信號波動的動態化波動難度。在實際技術檢測的過程中，可以在理論計算的基礎上進行多次的測算。

3.2 實現報警的迅速處理

在泄漏事件發生時，系統應該在實際技術監測的過程中快速響應報警，其信號在漏點向上下游傳感器輸電的過程會耗費一定的時間。因此，應該進行快速性的定位計算，從而不斷提高系統計算的速度及響應的時間。

4 檢測成品油泄漏點對策

成品油管線的檢測技術利用現代科技，將泄漏點檢測的準確性成為研究的對策點。利用現代化、科學化、可實踐化的發展形勢應用到成品油管線泄漏的檢測和管道維修是國內發展的趨勢。

4.1 合理建設成品油管線

在搭建成品油管線時要根據管線的地理位置進行建設，要把環境對管線的影響因素考慮到實際建設中去，在建設的過程中要對管道進行詳細的分析，主要分析：氣密性，承受力，氣壓等這幾方面，對于氣密性的檢測，主要進行分段氣密檢測，主要方式為將成品油管道在一定距離中進行兩端密封、充氣，一段設置氣壓檢測裝置，檢測該段管道中的氣壓是否泄漏。在管道的建設中連接點要使用氣密連接；在承受力的檢測中，需要高氣壓測試，避免造成成品油管線發生爆裂的現象。建設中將管線的連接點進行密封，并安裝氣壓檢測裝置，對于通過連接點的成品油氣壓進行檢測，連接點出現氣壓較低的現象容易為成品油泄露點。

4.2 完善成品油泄漏檢測系統

完善成品油泄漏檢測系統，首先在系統內增加傳輸管線檢測點，將傳輸線路全部進行氣壓檢測，利用氣壓對成品油泄露進行檢測（如圖2所示）。頻帶聲波信號中的高頻部分在油品中傳輸時衰減迅速，遠距離檢測到的信號實際上是低頻部分為音波信號。與負壓波相比，音波具有更高的靈敏度，當泄漏發生時，更能刻畫壓力突變點。而對于壓力變化緩慢的場合，負壓波能夠體現出壓力變化趨勢，但音波不一定有明顯變化。因此，提出音波-負壓波智能復合檢測技術可以提高泄漏監測的能力，同時使用聲納或衛星系統，對成品油管道進行檢測能夠更加準確定位成品油泄漏點。

圖2 成品油管道泄漏檢測系統

音波-負壓波智能復合檢測技術在實際應用中，通過現場壓力變送器獲取負壓波信號，通過音波傳感器獲取低頻聲波信號，這種檢測技術能準確定位出成品油的泄漏地點，為后續工作帶來很大方便（如圖3所示）。成品油泄漏檢測在實際工作中，最主要的方式還是氣壓分段檢測方式，并在管線的連接點處設置警報裝置，如發生氣壓過低的分段進行衛星定位并提供準確位置，可確保維修的第一時間，降低成品油泄漏量。

圖3 音波、負壓波技術檢測示意圖

4.3 提升成品油泄漏檢測的精確性

長輸管道成品油泄漏檢測系統能夠根據不同油品區動態計算信號波速，因油品密度隨批次和溫度變化而改變，增加了信號波速動態計算的難度。在實際監測過程中，通過多次試驗測算出不同油品及混油段的信號波速。成品油泄漏檢測還有傳輸速度檢測，如果管線出現泄漏，該段管線的傳輸速度變得緩慢，其后續管線傳輸速度也會降低。利用對傳輸系統的監測，從中測量出成品油的傳輸速度和運輸情況分析，傳輸速度會因傳輸距離而改變，這就要明確的計算出某一段傳輸管線具體傳輸速度，同時進行實時跟蹤。成品油的檢測技術要根據實際的地理環境進行，應對不同地區的檢測，方可確保檢測技術在檢測成品油泄漏時系統能夠快速響應并報警，信號從漏點向上下游傳感器傳輸過程中將耗費一定時間，計算機處理系統對數據進行分析也需要耗費一定時間，為此，研究快速的定位算法，可提高系統計算速度和響應時間。

5 結語

泄漏檢測技術中的難點主要是因為管線長，難以及時、準確確定泄漏點，容易造成油品連續泄漏，在管道的建設中對管線進行氣壓和氣密性檢測，管線投入使用后也能減少和避免介質泄漏的情況發生。隨著科技的不斷進步，一些難點經過實踐檢驗逐步得到解決，利用現代的檢測技術對長輸管線進行泄漏檢測，避免油品泄漏問題，同時管道泄漏檢測技術在實際應用中需要不斷探索，使得泄漏檢測技術更加符合實際需求，提高檢漏系統的可靠性。

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