自動化儀表在油氣管道泄漏檢測中的應(yīng)用分析

李穎　倪鳳堯　聶子豪

摘要：伴隨我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)得到不斷優(yōu)化，主要是因?yàn)楦餍懈鳂I(yè)對資源的需求量有了很大程度的提高，需求的增加使得管道的分布更為廣泛，但是這也在很大程度上增加了管道運(yùn)輸過程中的不穩(wěn)定因素，對工作人員的人身安全產(chǎn)生負(fù)面影響，因此加強(qiáng)管道的檢漏工作至關(guān)重要，在出現(xiàn)油氣泄露問題時(shí)，及時(shí)定位泄漏點(diǎn)的位置至關(guān)重要。本文結(jié)合我國油氣管道運(yùn)輸資源的實(shí)際情況，針對自動化儀表在其中的主要應(yīng)用進(jìn)行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：自動化儀表;油氣管道;應(yīng)用。

引言：

管道運(yùn)輸是油氣資源運(yùn)輸?shù)囊环N主要方式，對于資源運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量和效率會產(chǎn)生重要的影響，伴隨我國資源運(yùn)輸量的不斷提高，管道運(yùn)輸中的不穩(wěn)定因素大大增加，油氣泄露就是管道運(yùn)輸過程中比較容易出現(xiàn)的一種問題，這種問題不僅會影響運(yùn)輸工作的效率，也會對行業(yè)工作人員的人身安全造成威脅，及時(shí)解決這種問題迫在眉睫。自動化儀表作為油氣管道運(yùn)輸中的重要技術(shù)設(shè)備，會對后續(xù)工作產(chǎn)生的導(dǎo)向作用，加強(qiáng)自動化儀表在油氣管道泄漏檢測中的應(yīng)用很有必要。

一、油氣管道泄漏問題檢測和定位概述

在管道運(yùn)輸?shù)倪^程中，管道內(nèi)部的壓力比較大，這時(shí)如果由于人為因素和設(shè)備因素導(dǎo)致管道進(jìn)行泄漏，就是因?yàn)楣艿劳獠康膲毫κ谴髿鈮?，管道?nèi)外部之間的壓力差比較大，比較容易出現(xiàn)管道的泄露問題，在大多數(shù)情況下，油氣管道壓力儀表都安裝在管道兩側(cè)。在管道的運(yùn)行過程中，大部分信息都會被采集設(shè)備傳輸?shù)缴衔粰C(jī)等設(shè)備上，以具體數(shù)據(jù)的形式表示出來，工作人員要充分發(fā)揮自身的主觀能動性，對泄露位置進(jìn)行定位，為后期及時(shí)采取有效的應(yīng)對措施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、泄露檢測過程中的具體應(yīng)用

行業(yè)工作人員在對自動化儀表進(jìn)行利用的過程中，結(jié)合工作重點(diǎn)的不同，可以將其劃分為泄露定位和泄露判斷兩個(gè)部分，當(dāng)然在檢測和判斷的過程中，可以采用的具體方法也比較多，比較常見的有信號處理法、模式識別法等。

不同的檢測判斷方法有著不同的使用理念，以信號處理法為例，這種方法能夠綜合考慮壓力、油氣流量的變化，隨后推進(jìn)相關(guān)的整合和處理，如果壓力和油氣流量的變化超過了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么就可能是出現(xiàn)了泄露的情況，總體來看，這種方法的原理比較簡單，同時(shí)準(zhǔn)確性也比較高，所以在油氣管道運(yùn)輸中的應(yīng)用較為廣泛，加強(qiáng)對這種方法的完善，能切實(shí)提高相關(guān)運(yùn)輸工作的質(zhì)量。

三、自動化儀表應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng)

針對管道泄露問題來看，如果管道在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了泄露的問題，那么就可能會對自動化儀表的工作狀態(tài)造成影響，譬如較為常見的倒灌和關(guān)閉閥門，都會在一定程度上影響自動化儀表的工作，如果產(chǎn)生的負(fù)面影響比較大，甚至還會出發(fā)一系列的報(bào)警信號，所以說行業(yè)工作人員要充分發(fā)揮自身的主觀能動性，在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)識別報(bào)警信號是否是因?yàn)楣艿莱霈F(xiàn)了泄露，這也是提高自動化儀表適用性的一項(xiàng)重點(diǎn)。

自動化儀表雖然有著比較高的精確度，比較快的反應(yīng)速度，但是如果在管道運(yùn)輸?shù)倪^程中，出現(xiàn)了少量的泄露問題或者慢性泄露，那么就很難發(fā)揮自動化儀表的積極作用，所以說針對這些特殊情況，進(jìn)行技術(shù)設(shè)備的完善和優(yōu)化也是具體工作中的關(guān)鍵，這時(shí)單純依靠自動化儀表很難實(shí)現(xiàn)，往往需要同具體的檢測方法結(jié)合起來。

因此在應(yīng)用自動化儀表對相關(guān)的泄露問題進(jìn)行檢測時(shí)，行業(yè)工作人員不能犯主觀臆斷的錯誤，而是要將相關(guān)技術(shù)設(shè)備同具體的檢測方法相結(jié)合，從而為后期的具體應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，結(jié)合泄露定位工作來看，工作人員要對壓力、壓力差等因素實(shí)現(xiàn)綜合考量，才能保障相關(guān)工作的效率和質(zhì)量。

四、自動化儀表設(shè)備的具體改進(jìn)與仿真

自動化儀表設(shè)備的應(yīng)用和發(fā)展經(jīng)歷了一定的發(fā)展周期，在發(fā)展的過程中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，這些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)為儀表設(shè)備自身的完善創(chuàng)造了便利條件，伴隨技術(shù)設(shè)備應(yīng)用的日益廣泛，技術(shù)設(shè)備也處于不斷的完善和優(yōu)化中，仿真驗(yàn)證作為相關(guān)工作中的重點(diǎn)，也成為技術(shù)發(fā)展過程中的重要理論基礎(chǔ)。

（一）具體改進(jìn)

自動化儀表同傳統(tǒng)的人力工作相比，具有比較快的反應(yīng)速度，同時(shí)精度和準(zhǔn)確度也有了進(jìn)一步的提高。但是在油氣的運(yùn)輸過程中，管道類型較為多樣，這就使得誤判的情況較為常見，如何才能針對不同的管道材質(zhì)和類型，保障檢測工作的準(zhǔn)確性，成為行業(yè)工作人員需要解決的首要難題。流量平衡法就能在很大程度上解決這一問題，結(jié)合該種方法的實(shí)際應(yīng)用情況來看，這種方法主要利用的是油氣儲運(yùn)原理。如果管道出現(xiàn)了泄露，無法進(jìn)行正常的工作，那么管道進(jìn)出口的流量就會出現(xiàn)一個(gè)巨大的差值，這時(shí)基本就可以確定出現(xiàn)了泄露情況，可以說在很大程度上提高了自動化儀表設(shè)備的應(yīng)用效率。

（二）仿真驗(yàn)證

高效的仿真驗(yàn)證工作能為后期工作的推進(jìn)起到指引作用，也是相關(guān)技術(shù)不斷完善的重要借鑒。選擇某石油管道企業(yè)的管線數(shù)據(jù)來看，管道的長度為4km，管道的直徑為300mm，壓力值為0.4Mpa，輸氣量為430m³/h，。在管道的運(yùn)行過程中，在2km處出現(xiàn)了泄露問題，這時(shí)就可以推進(jìn)相關(guān)的仿真驗(yàn)證工作，針對這次泄露問題進(jìn)行相關(guān)的模擬，在模擬的過程中，自動化的技術(shù)設(shè)備能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并且定位出現(xiàn)泄露問題的具體位置，在仿真驗(yàn)證的過程中充分將流量平衡原理和相關(guān)檢測技術(shù)結(jié)合起來，對于自動化儀表檢漏技術(shù)來說也是一個(gè)不斷優(yōu)化和完善的過程。

五、結(jié)語

綜合多種因素來看，自動化儀表在油氣管道檢漏工作中的應(yīng)用較為廣泛，但是需要把握的關(guān)鍵因素比較多，主要體現(xiàn)在技術(shù)層面，對于行業(yè)的發(fā)展來說任重而道遠(yuǎn)，制定完善的發(fā)展策略很有必要：從國家層面來說，要發(fā)揮宏觀調(diào)控的作用，利用國家的相關(guān)福利政策，為行業(yè)發(fā)展?fàn)I造一個(gè)較為穩(wěn)定的外部環(huán)境;從行業(yè)自身來說，要充分發(fā)揮自身的主觀能動性，結(jié)合行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，對技術(shù)自身進(jìn)行完善和優(yōu)化。油氣管道運(yùn)輸作為我國資源運(yùn)輸行業(yè)中的重要組成，對經(jīng)濟(jì)社會的長遠(yuǎn)健康發(fā)展有著巨大的影響，讓我們攜起手來一起努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]董云鵬，楊棣源，DongYun-peng，et al.油氣儲運(yùn)過程中儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（12）：17-17.

[2]梁洪衛(wèi)，鄒岱峰，高丙坤，et al.VMD結(jié)合誤差能量算法在管道泄漏檢測中的應(yīng)用[J].化工自動化及儀表，2017，44（12）.

[3]王秀芳，宋欣敏，賈瑞成，et al.最優(yōu)小波基的改進(jìn)閾值函數(shù)在管道泄漏檢測中的研究[J].化工自動化及儀表，2018，45（1）.

[4]尹淑欣，段玉波，田茂銘.自混合干涉的振動位移重構(gòu)算法及其在管道泄漏檢測中的應(yīng)用[J].化工自動化及儀表，2018，45（7）.