朱晓东
华东管道设计研究院有限公司 江苏 徐州 221008
摘要：随着石油工业的快速发展，我国原油的稳定运输也越来越重要，原油管道泄漏检测技术也逐渐运用在原油运输中，这样既可以保障资源利用的最大化，也可以减少对环境的污染。原油管道检测技术涉及的领域比较多，专业性较强，离不开各方面人员的协助配合，本文就原油管道泄漏检测若干关键技术展开探析。
关键词：原油管道；泄漏检测；关键技术
引言
对于我们漫长的管道，由于运行时间较长，可能会出现大量泄漏。不能及时发现的石油泄漏导致环境污染问题，即使是在范围以外的火灾中，也可能对社会和人民造成灾难性的经济损害。因此，及时发现输油管道十分重要。经过多年的研究，我们成功地应用了各种泄漏检测技术，子波密封环、负波密封环检测、光学泄漏检测等。应用于这些泄漏检测技术中最成功、最广泛的。但是，在使用负波泄漏时，可能会出现较高的检测错误和较小的空间流。因此，研究检测负波密封环的关键技术，以减少故障检测和噪声，是非常重要的。
1原油管道泄漏检测技术的评价指标
原油管道泄漏检测技术可以及时发现并报告泄露的范围和程度，一方面可以减少安全隐患，另一方面可以减少经济损失和环境污染。一般来说，原油管道泄漏监测技术的评价主要从以下几方面考虑。
1.1检测性能方面
检测技术在原油管道泄露后可以检测出泄漏事故的范围、泄漏量等数据，并及时发出警报，这是检测技术检测性能的重要体现，主要体现在灵敏性、定位精度、检测时间等三方面。（1）灵敏性。更科学的检测系统可以更快地检测出原油是否泄漏，在泄漏初期就能发出相应警报，避免造成更大的经济损失；（2）定位精度。能否准确检测出泄漏位置和泄漏容量也是原油管道检测技术优劣一个重要的评判标准，优质的检测系统在漏油事故发生后可以准确捕捉到泄漏点，为管道修理争取了更多的时间[1]；（3）检测时间。也就是检测系统从泄漏事故发生到检测到泄漏事故中间的间隔时间，这与检测系统短时间内检测泄漏的能力息息相关，检测时间越短，越能够减少经济损失；（4）泄漏检测的准确率。有些检测系统可能会出现漏报、误报等情况，因此泄漏检测的准确率是一个很大的考量因素，误报率低的检测系统可以为相关管理人员提供更加科学的参考。
1.2检测技术
目前用于站库工艺管道的检测技术种类较多，其中包括传统无损检测技术和新型无损检测技术。对于管道母材外表面腐蚀、机械损伤、内表面腐蚀等缺陷的检测主要采用超声测厚技术、超声导波检测技术、超声相控阵检测技术、漏磁检测技术等。采用相控阵搭配线阵探头进行管道内腐蚀检测是目前较有效的工艺管道内腐蚀检测技术，其检测准确度、缺陷显示、缺陷定量都比其他检测技术有更明显的优势。经过实验，采用双线阵探头，检测盲区可控制在2mm以内，一次检测距离在长度方向覆盖达80mm，以扫查速度150mm/s计算，每m2扫查时间约为90s，是目前可以兼顾扫查速率与检测精度的检测方式。图1是在试板与检测现场的扫查图像，扫查结果为二维图像，便于分析，多次扫查可计算出缺陷的形状与大小。本次检测扫查采用频率为5MHz、阵元数目为32的双线阵探头，设置声速为5920m/s，增益为17．4dB，脉冲宽度为100ns。
1.3综合性能方面
检测技术主要是对原油管道运输的泄漏事故进行检测和预防，由于原油运输管道的环境具有复杂性，因此检测技术的综合性能也很重要，具体来说体现在适应能力和性价比等方面。
（1）适应能力。检测技术的适应能力体现在两方面，一是在检测系统受到外界因素的干扰下，是否能够准确、高效地完成检测任务，同时确保检测结果的准确性；二是检测系统面对不同环境的适应能力，是否能够根据环境的变化来进行相应的调整优化，提升自身的检测能力。检测系统的适应能力越强，就愈发可靠。
（2）性价比。原油管道线路很长，而任何一种检测技术都需要在一定范围内才能发挥更好的作用，因此一条原油线路可能需要很多个检测系统，此时检测系统的性价比就显得尤为重要。系统建设、运行和维护的费用与其价值的比值就是性价比，性价比越高的检测系统其应用范围更广、更受相关人士欢迎。
2原油管道泄漏因素 一般来说，管道泄漏的原因分为以下几个方面:(1)管道本身的质量不满意。泄漏管道的主要原因是生产企业与材料应用不匹配，安装过程中没有进行相应的渗透检查。(2)负保护会失去主要性能，导致管道外观腐蚀，从而产生泄漏风险。(3)对人的因素的影响。安装或使用过程中可能会出现缺陷，因为操作人员的行为不符合规定。因此，准确识别和定位泄漏至关重要。[2]
3管外检测法
管外检测法通俗来讲就是人工检测的方法，根据检测对象不同可分为巡线观察法和电缆检漏法。
（1）巡线观察法。这是一种较为原始的检测方法，操作起来较简单，一般由有经验的工人或经过特殊训练的动物来进行原油管道沿线检查，相对来说其误率较低，但很多原油管道分布在人迹罕至的地方，人员巡线检测的难度会增大，且时效性会很低。[3]
（2）电缆检漏法。在铺设原油管道过程中也会平行铺设对应的电缆，如果原油管道发生泄漏，则相邻电缆的性质也会发生相应变化，通过对电缆进行检测可以快速确定是否发生泄漏事故，还可以根据电路的异常情况确认泄漏的范围和位置。因此，在铺设电缆时可以选取对原油介质灵敏度高的电缆线，增强检测的灵敏度，但这种电缆线的造价一般比较高，且电缆一经原油污染必须及时更换，所以其维护成本也较高。[4]
4声波法管道泄漏检测技术 管道泄漏产生各种信号，包括减信号，这些信号产生频率低于20Hz的消音器。声波在气体或液体中传输的衰减主要是由分子吸收、传热和粘附效应引起的，这些效应与频率的平方成正比。由于副波噪声频率较低，副波的大气吸收因子较小。此外，湍流的影响导致副波减少。[5]但是，它们的影响很小，常常被忽视。同样，二级信号在管道内传输，无论是气体还是液体管道。当管道损坏或泄漏时，会产生一个沿流向上或向下移动的二级信号(频率低于20Hz)，声波在传输过程中下降，泄漏点产生的波的强度和清晰度受压力、泄漏孔的大小和形状、管道周围土壤材料的类型、管道上方地板的类型、管道直径、壁厚和材料的影响。每个外部现场数据处理终端都包含一个全球卫星时间同步(GPS)接收器，以实现泄漏检测和时间同步。这样，管道泄漏监控系统即使在连接中断或损坏时也可以连续访问泄漏。
结束语
总之，原油管道的安全性一直是行业人员关注的重点，原油管道检测技术是确保管道运输安全的重要手段，随着现代技术的不断发展进步，检测技术也在不断更新完善，检测手段也更加多样化，相信未来会有更多、更先进的检测技术被研究出来并应用到原油管线中，最大程度保障原油的安全运输，减少泄漏事故的发生率。
参考文献
[1]何健安.井场—集油气站管道泄漏检测方法研究[D].西安石油大学,2019.
[2]赵煜,吕孝飞,郭文敏,赵会军,黄志江,宋琳琳.埋地原油管道稳态泄漏数值模拟[J].石油机械,2019,47(06):114-120.
[3]许洋铭.原油管道穿越河流泄漏扩散的数值模拟[D].辽宁石油化工大学,2019.
[4]钱程.集输管道输运参数对原油泄漏扩散的影响研究[D].中国石油大学(北京),2019.
[5]王铎,周姣.长输原油管道泄漏定位关键技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(19):168-169.