長輸原油管道泄漏定位關(guān)鍵技術(shù)分析

孟慶璋（中國石油管道長慶輸油氣分公司，寧夏 銀川 750001）

?

長輸原油管道泄漏定位關(guān)鍵技術(shù)分析

孟慶璋
（中國石油管道長慶輸油氣分公司，寧夏 銀川 750001）

摘 要：隨著我國石油工業(yè)的快速發(fā)展，在國民經(jīng)濟中，輸油管道的地位與作用越來越重大，相比來講，長輸原油管道在發(fā)展過程中的優(yōu)勢更加明顯。但管道泄漏問題已經(jīng)逐漸成為當前面臨的主要問題，不僅造成了很大的資源浪費，還對環(huán)境產(chǎn)生了污染，因此，應(yīng)用長輸原油管道泄漏定位技術(shù)十分關(guān)鍵。本文主要以長輸原油管道泄漏的相關(guān)性能指標為研究基點，對其泄漏檢測與定位的關(guān)鍵技術(shù)方法進行研究與分析。

關(guān)鍵詞：長輸管道；原油泄漏；定位技術(shù)

在原油輸送過程中，管道技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，隨著我國原油工業(yè)的不斷發(fā)展與國家相關(guān)工程的深入進行，管道輸送的地位也愈發(fā)重要。原油輸送管道如果服役時間過長，便很容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，而且，在服役過程中，如果遇到一些腐蝕性物質(zhì)或外力破壞，也會造成輸油管道的泄漏。如果未能及時發(fā)現(xiàn)并進行搶修，便會造成非常嚴重的后果，甚至導(dǎo)致災(zāi)難事故，因此，分析長輸原油管道泄漏定位的關(guān)鍵技術(shù)，是非常有必要的。

1　長輸原油管道泄漏的相關(guān)性能指標

（1）性能檢測的相關(guān)指標

第一，檢測靈敏度，也就是檢測系統(tǒng)對相對較小泄漏點的檢測靈敏度。第二，檢測及時性，也就是檢測系統(tǒng)在短時間內(nèi)檢測到泄漏點的能力。第三，檢測漏報與誤報率，也就是檢測系統(tǒng)在發(fā)生泄漏卻沒有檢測出來的情況，以及沒有發(fā)生泄漏卻檢測出泄漏的情況。

（2）診斷性能的相關(guān)指標

第一，正常情況與泄漏情況的區(qū)分能力，也就是檢測系統(tǒng)可以對正常操作步驟與泄漏情況能夠準確區(qū)分的能力，該能力也關(guān)系到系統(tǒng)誤報率的高低。第二，泄漏辨識能力，也就是檢測系統(tǒng)對管道泄漏程度的估計準確性，還需要對管道的老化與腐蝕作出合理預(yù)測，并給出有針對性的處理方法。

（3）綜合性能的相關(guān)指標

第一，魯棒性，也就是檢測系統(tǒng)在受到干擾的情況下，也能夠正常完成任務(wù)，且漏報與誤報率偏低的能力，該指標越高，檢測系統(tǒng)的可靠性就越強。第二，自適應(yīng)能力，也就是系統(tǒng)能夠根據(jù)診斷對象的變化而進行及時的自我調(diào)整，且能夠通過這種變化使自身更加完善的能力。

在實際操作過程中，需要對工程情況進行全面分析，找出性能之間的主次關(guān)系，之后選取有針對性的方法，從而確定最佳的解決方案。

2　泄漏檢測與定位的關(guān)鍵技術(shù)方法

現(xiàn)階段，國際上普遍使用的管道泄漏檢測與定位關(guān)鍵技術(shù)方法有以下兩種：

（1）管外檢測定位法

這種方法大體上可以分為以下三個大類：①人工巡視。主要是通過人工，在管道的周圍進行巡視，觀察管道周圍是否存在因泄漏造成的特殊環(huán)境，以判斷輸油管道是否發(fā)生泄漏。這種方法主要依賴于相關(guān)人員的經(jīng)驗與素質(zhì)，很多時候并不能及時發(fā)現(xiàn)泄漏點，即使發(fā)現(xiàn)，也通常是一些相對較大的泄漏，對于較小漏點則很難察覺。②探測儀檢測。相關(guān)工作人員沿著管道輸油方向，利用探測儀對管道漏點進行檢測于定位。這種檢測定位方法具有較高的準確性，但在探測過程中不能連續(xù)，而且只能進行地面管道檢測與定位，不適用于地下管道。③敷設(shè)線纜。主要是在輸油管道的外壁上加設(shè)一條線纜，這種線纜比較特殊，具有很高的靈敏度，且不會受到輸油管道運行狀態(tài)的影響，能夠及時有效的檢測出較小的泄漏點。但其缺點在于敷設(shè)線纜需要重新開溝，對于已有管線并不適用，而且這種線纜的成本相對較高，不能長期使用。

（2）間接檢測定位法

這種檢測定位方法是當前使用相對普遍的方法，主要有以下幾種：①體積/質(zhì)量平衡法。一般情況下，長輸原油管道在運行過程中，其流動情況是相對穩(wěn)定的，其體積與質(zhì)量也相對平衡，如果溫度、壓力等因素發(fā)生改變，管道內(nèi)部的充填體積也會發(fā)生一定程度的變化。倘若其變化程度超出了一定范圍，則可以判定管道發(fā)生了泄漏，這種方法是當前可靠性較高的一種方法，但該方法無法準確估計泄漏點的位置，且及時性相對較差。②統(tǒng)計泄漏法。以管道出口與入口之間的流量與壓力為基礎(chǔ)，能夠?qū)π孤┑母怕蔬M行連續(xù)性的統(tǒng)計與計算，在確定管道確實已經(jīng)出現(xiàn)泄漏情況以后，可以通過最小二乘法對管道的泄漏點進行定位。但這種方法的準確度相對較低，誤差較大。③憋壓法。在輸油管道上安裝若干個截止閥，依次關(guān)閉兩個相鄰的截止閥，對這段管道的壓力變化情況進行分析，便能夠有效判斷這段管道是否存在泄漏情況。這種方法的優(yōu)勢在于能夠檢測出非常微小的泄漏點，但其缺點在于只能在管道停止運行時使用，且需要較多截止閥，耗費的人力、財力以及時間都較多，實時性也相對較差。④壓力梯度法。該方法是以信號處理為基礎(chǔ)的檢測定位方法，假設(shè)管道壓力呈現(xiàn)出線性變化，則管道出口與入口的壓力應(yīng)為等值遞增。如果管道發(fā)生泄漏，管道內(nèi)部的壓力便會發(fā)生變化，管道出口與入口的壓力遞增值不再相等，由此便可以判定管道是否存在泄漏情況。之后再以管道壓力的變化情況與邊界條件為基礎(chǔ)，檢測并定位管道的泄漏位置。因為管道壓力梯度所呈現(xiàn)出來的狀態(tài)為非線性，所以通過線性方法對管道泄漏位置進行定位的精度無法保證，而且儀表的測量情況也會對泄漏點的定位結(jié)果產(chǎn)生較大影響，因此，運用壓力梯度法對輸油管道進行測量的過程中，也可以輔助其他方法，以提升泄漏點定位的準確性。

結(jié)語

綜上所述，本文首先介紹了長輸原油管道泄漏的相關(guān)性能指標，之后重點論述了泄漏檢測與定位的關(guān)鍵技術(shù)方法，由于每一種方法都有其優(yōu)勢與劣勢，在檢測與定位長輸原油管道泄漏點的過程中，如果只運用一種方式進行檢測與定位，很難達到理想的檢測與定位效果，因此，在實際運用過程中，需要根據(jù)管道的實際情況，將多種檢測技術(shù)與定位方法相結(jié)合，以提升管道泄漏點的定位準確率，用最小的成本達到最佳的效果。

參考文獻

[1]郝永梅，李秀中，毛小虎，等.廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在燃氣管道泄漏檢測中的應(yīng)用[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2015（07）：950-953＋974.

[2]孫偉博，熊廣偉，鄭國棟，等.從青島、大連兩起輸油管道爆炸事件談陸地溢油應(yīng)急處置[J].環(huán)境工程，2015（S1）：883-886.

[3]黃悅，王強，韓玲娟，等.基于支持向量機的分布式光纖泄漏檢測定位系統(tǒng)及實驗分析[J].應(yīng)用光學(xué)，2015（03）：424-429.

[4]承燦赟.無錫地下燃氣管網(wǎng)泄漏成因及措施——從管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)分析角度探討[J].上海煤氣，2015（02）：6-11.

中圖分類號：TE973

文獻標識碼：A