马永川
国家管网集团东部原油储运有限公司潍坊处 山东 潍坊 250000
摘要：1879年建造世界第一条输油管以来，探测和探测泄漏的重要性已发展成为公路、铁路、机场和海上运输五大运输系统之一。管道输送具有成本低、供应稳定、节能、安全等优点，广泛用于流体输送。但是，由于腐蚀、磨损等自然原因，1986年以前建造的管道出现故障，平均每年穿孔0.66次(km/ h)，其他管道出现故障的频率越来越高。管道泄漏不仅影响了管道的正常运行，而且还影响了其居住空间的安全，石油泄漏可能造成重大经济损失，造成污染。实时监控管道故障和快速识别泄漏点的能力对于减少石油泄漏和污染、防止重大事故至关重要。
关键词：输油管道；泄漏监测系统；使用评价
引言
原油管道是由管道化学腐蚀和人为失误造成的油田的生命线，可能导致原油(天然气)损失、污染和其他有害后果，如横档、生产中断、抢掠、抢掠、劳力密集和经济损失高。油页岩是管道运行中的主要缺陷和常见问题。管道正常运行时会出现管道泄漏。还有污染。因此，在线监测泄漏是管道安全生产的有效手段。数据可以实时收集、确定和准确定位，以确保输油管道的安全运行。用于输油管道的安全生产和性能管理。
1原油管道泄漏监测系统现状
监测原理及系统组成，原油管道现使用的压力波式泄漏监测系统，采用单一负压波法监测技术。报警原理为当管段出现泄漏后，泄漏点处因存在物质损失而引发压力突降，形成负压波。由于管壁具有波导现象，将负压波向上、下游传递。因此，可利用上、下游两个压力传感器之间的距离、负压波获取时间差和压力波速等数据来确定泄漏点，见计算公式(1)
式中：X为上游压力传感器至泄漏点间的距离(m)；L为上、下游两个压力传感器间的距离(m)；Δt为上、下游两个压力传感器负压波获取的时间差(s)；ν为介质中的压力波速(m/s)。另外，为减少现场电磁干扰和输油泵压力脉动干扰等因素的影响，对采集到的压力波信号采用多尺度小波变换方式进行去噪，以提高泄漏点定位精度。现有的泄漏监测系统包括上位机、下位机两个部分。其中，上位机为数据监控分析系统，具备压力监控、数据分析、报警和历史查询等功能。下位机为数据采集器，将采集到的进、出站压力信号传给上位机。
2系统工作原理
一种基于负压波的暂态管模型，用于强化因管内泄漏引起的泄漏压力损失引起的泄漏液，并在管内泄漏时立即引起负压波动。从泄漏点流向管上下并呈指数下降的负压波逐渐下降到平静的位置。此压力波动与正常压力波动大不相同，具有显着的提前。两端的高灵敏度压力变送器接收波信号，并被采集系统捕获。系统根据压力特性的变化确定是否发生泄漏，并通过测量泄漏过程中遇到的直接压力、底部的时间差以及压力在管道中传输的速度来计算泄漏点的位置。
3管道泄漏在线监测方法
管道泄漏在线监测技术在国外广泛应用。随后，我国全国范围内开始对中国、北京、天津、中国等大学的管道检测技术进行研究。同时，国家和地方省级城市不断扩大管道探测领域的研发投资。1990年代中期以来进行了第一次研究，实际应用是国家科学基金大幅增加了这一领域的研究项目，涉及石油工业的发展和与东西方转让有关的项目的建设。管道泄漏监控技术分为离线泄漏检测和在线泄漏监控两类。脱机检测通常在定期或特殊事件(例如b .用于大型维修)，因为检测时间很长，时间很紧迫。
实时在线监控非常好，可以立即检测漏洞，从而导致应用范围广泛。该应用是基于在线监测系统对线路利用率的应用。油气管道的检测方法主要有两种:直接泄漏法和间接泄漏法。直接页面侵入方法通过安装检测组件(例如b)在金属或非金属管道外围检测到锯齿状的电缆、玻璃纤维。该方法提供了检测小泄漏和准确定位的能力，但对于光学振动监测方法，通过检测建筑物损坏和泄漏环境振动可以在泄漏前发出警告，但存在太多误报和缺陷，实际应用不足。还有一种通过监测管道温度变化来检测泄漏的方法，例如例如，在英国，误报和泄漏可能发生。共同的缺点是每公里的材料成本为100。1000美元增加。间接省略法通过检测管道操作参数的变化来确定泄漏的发生。这些程序包括确定线路压力、介质流量等。采用。这样一种方法的灵敏度和准确性不是直接单方面的，尤其适用于检测较大泄漏。在美国、日本、德国等发达国家，目前的立法要求所有危险的媒体渠道(如管道、化学管道)都必须配备泄漏系统，该系统已经是其管道的一部分。
4管道泄漏监测系统改进方案
4.1监测方法的改进
为降低误报警频次，设计将现有的泄漏监测系统由单一负压波监测方法改为负压波和流量平衡相结合的监测方法。流量平衡法是基于同一管段内流入和流出的流体体积平衡原理。根据流体力学，泄漏点处上、下两端的压力值均下降，上游段流量增加，下游段流量减小。通过对管段两端的流量实时监测，当管段实际流入和流出体积量的差异在一定时间间隔内超过报警阈值时就判断为泄漏。流量平衡法虽不能直接定位泄漏点，但具备对缓慢泄漏的监测能力，能对泄漏量进行估算，并可对负压波法中站场邻近区域的监测盲区进行补充，可有效帮助操作人员判断因工况调整、压力波动等引起的误报警。
4.2建立输油管道安全管理监督机构
任何工作的良好运行都需要有相关的监督机构去督促其工作的更为严格执行。因此在石油管道的运输管理安全工作方面，也要建立起相应的安全管理监督机构，保证石油运输管道安全管理工作的有序进行。安全监督管理机构的工作不仅包含对石油企业的内部工作管理，还包含着员工对事故发生时的应急工作技能管理。通过多方面的监督管理，保证企业和一线工作者都有相应的工作规范，通过机构的监督管理促进企业的更加规范运营，促进输送管道安全管理工作的严格进行，不断地加强输油管道安全管理的力度。
结束语
由于原油介质的特殊性，其输油管道一旦发生泄漏将威胁公众安全，带来人员伤亡、财产损失、环境污染和不良社会影响等严重后果，而泄漏监测系统可帮助操作人员及时发现泄漏情况，降低安全、环境风险，减少财产损失。但因为部分原油管道建设时期较早，其泄漏监测系统存在采集数据种类较少、泄漏判断方式单一、系统参数设置不完善等不足，导致存在泄漏监测盲区、误报警多、泄漏点定位不精准等问题。通过OPC通信协议可在不改变现有系统结构和不增配新仪表的情况下，将站控PLC中采集到的数据信息传输至泄漏监测系统，为提高泄漏监测系统的可靠性、灵敏度和准确性提供了一种实现方式。
参考文献
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