探究成品油管道泄漏监测难点与对策

常红梅（ 陕西延长石油管道运输公司， 陕西 延安 716000）

探究成品油管道泄漏监测难点与对策

常红梅（ 陕西延长石油管道运输公司， 陕西 延安 716000）

随着我国对成品油需求的不断增加，成品油长输管道建设也在迅速发展，管道运输已成为行业实现输送成品油的重要途径。目前我国成品油管道建设跨度长、覆盖面大、加之地理环境的复杂性，因此，对于长输管道泄漏检测已成为长期以来面临的工作难点和目标。由于在实际的长输管道泄漏检测中，泄漏检测系统存在漏报、误报，给检测工作带来一定难度，为缩短成品油泄漏时间、减少其损失，针对我国输油管线的特点进行分析，将长输管线中出现的泄漏进行科学检测，提出相应对策，为巡线维护工人及时定位泄漏点提供有力依据。

成品油管道；泄漏检测；难点及对策

0 引言

通过现阶段我国航油京津管道的技术检测，负压波检漏技术是一种较为成熟的管道检漏技术，可以提高检漏的准确性。针对目前长输管道安装DOLpHIN音波管道检漏系统，在整个系统应用的过程中会存在误报、漏报现象，因此，需要对成品油管道的检测技术进行有效改造，即新增PLF负压检测法，利用已建的Stoner SPS 仿真软件和仿真模型，增加模型法泄漏检测模块，增加带有补偿功能的质平衡泄漏检测方法，通过以上技术的有效应用，可以及时对管线异常进行监测，从而提高泄漏检测定位的可靠性及准确性。利用综合的泄漏检测系统根据工况和检测方法给出的计算结果并做出判断，对管线的异常情况发布报警信息，可大大提高泄漏监测系统对泄漏判断及定位的准确性和可靠性。

1 成品油管道泄漏检测的现状分析

随着现阶段国内石油企业的发展，其技术得到了长足进步。在成品油管道检测系统的应用中，利用长输管线已有的SCADA系统以及通讯网络系统数据的采集形式和数据传输系统，单一安装DOLpHIN音波管道检漏系统，有一定的局限性，在使用的过程中容易造成漏报、误报现象。在国外管线（例如美国和加拿大）上使用的泄漏检测系统和方法采用智能复合（2种检漏方法以上）方法作为一个管线的完整泄漏检测系统，在整个技术应用的过程中能够实现完整的检测形式。因此，采用复合智能检测技术，作为一个完整的管线泄漏检测系统。

2 成品油管道泄漏检测技术难点分析

成品油管道与原油管道存在着一定的差异，成品油管道的泄漏检测系统需要充分满足成品油的运输特点，我们通过负压波法对成品油管道监测技术进行有效分析。

2.1 多批次、多油品顺序输送分析

成品油管道的多批次顺序输送会产生混油段，并形成多段不同目的的油品区，管道中的负压波信号所涉及范围较大，如果在系统应用的过程中，只是对单一的油品区的速度进行定位，就会造成定位误差。因此，成品油的管道中，应该通过对油品运输的批次以及信号的波速进行分析，可将其分为单一油品区波速以及混油区波速。其中，单一油品区的信号传播速度计算公式可以表示为（1）。

（1）式中的v是信号在油品中的传播速度，单位用m/s表示，ρ是单一油品中的密度，K是液体的体积弹性系数；E主要是管材弹性模量；D是管道平均直径，δ为管壁的厚度，ψ则是管道结构系数。混合油品区的信号传播结构的计算公式可以通过（2）表示。

2.2 存在分输点多的分析难点

成品油管道沿线的建设分为多种分输支线，不同的工艺站场所承担的分输任务大不相同。在一般情况下，如果管道沿线不存在分输及泄漏的现象，其成品油会与进出站的流量相同，但是，如果受到摩阻泄漏的影响，就会导致管输压力逐渐下降，如图1中的虚线所示。如果管线分输操作形成于工况的泄漏程度相似，其上游的流量会逐渐增加而下游的流量不断减少，如图一中的红实现所示。在管道沿线分输操作的过程中，会干扰到对外泄漏的准确性而造成报警失误。?

图1 管道分输/泄漏时压力及流量的变化特征

3 解决方案建立中的技术要求

3.1 保证定位的准确性

成品油管道系统的建立，可以逐渐适应多种成品油批次的输送需求，通过对不同成品油区动态的分析，可以充分满足定位的精度。由于精品油的密度会随着批次及温度的变化而变化，同时也增加了信号波动的动态化波动难度。在实际技术检测的过程中，可以在理论计算的基础上进行多次的测算。

3.2 实现报警的迅速处理

在泄漏事件发生时，系统应该在实际技术监测的过程中快速响应报警，其信号在漏点向上下游传感器输电的过程会耗费一定的时间。因此，应该进行快速性的定位计算，从而不断提高系统计算的速度及响应的时间。

4 检测成品油泄漏点对策

成品油管线的检测技术利用现代科技，将泄漏点检测的准确性成为研究的对策点。利用现代化、科学化、可实践化的发展形势应用到成品油管线泄漏的检测和管道维修是国内发展的趋势。

4.1 合理建设成品油管线

在搭建成品油管线时要根据管线的地理位置进行建设，要把环境对管线的影响因素考虑到实际建设中去，在建设的过程中要对管道进行详细的分析，主要分析：气密性，承受力，气压等这几方面，对于气密性的检测，主要进行分段气密检测，主要方式为将成品油管道在一定距离中进行两端密封、充气，一段设置气压检测装置，检测该段管道中的气压是否泄漏。在管道的建设中连接点要使用气密连接；在承受力的检测中，需要高气压测试，避免造成成品油管线发生爆裂的现象。建设中将管线的连接点进行密封，并安装气压检测装置，对于通过连接点的成品油气压进行检测，连接点出现气压较低的现象容易为成品油泄露点。

4.2 完善成品油泄漏检测系统

完善成品油泄漏检测系统，首先在系统内增加传输管线检测点，将传输线路全部进行气压检测，利用气压对成品油泄露进行检测（如图2所示）。频带声波信号中的高频部分在油品中传输时衰减迅速，远距离检测到的信号实际上是低频部分为音波信号。与负压波相比，音波具有更高的灵敏度，当泄漏发生时，更能刻画压力突变点。而对于压力变化缓慢的场合，负压波能够体现出压力变化趋势，但音波不一定有明显变化。因此，提出音波-负压波智能复合检测技术可以提高泄漏监测的能力，同时使用声纳或卫星系统，对成品油管道进行检测能够更加准确定位成品油泄漏点。

图2 成品油管道泄漏检测系统

音波-负压波智能复合检测技术在实际应用中，通过现场压力变送器获取负压波信号，通过音波传感器获取低频声波信号，这种检测技术能准确定位出成品油的泄漏地点，为后续工作带来很大方便（如图3所示）。成品油泄漏检测在实际工作中，最主要的方式还是气压分段检测方式，并在管线的连接点处设置警报装置，如发生气压过低的分段进行卫星定位并提供准确位置，可确保维修的第一时间，降低成品油泄漏量。

图3 音波、负压波技术检测示意图

4.3 提升成品油泄漏检测的精确性

长输管道成品油泄漏检测系统能够根据不同油品区动态计算信号波速，因油品密度随批次和温度变化而改变，增加了信号波速动态计算的难度。在实际监测过程中，通过多次试验测算出不同油品及混油段的信号波速。成品油泄漏检测还有传输速度检测，如果管线出现泄漏，该段管线的传输速度变得缓慢，其后续管线传输速度也会降低。利用对传输系统的监测，从中测量出成品油的传输速度和运输情况分析，传输速度会因传输距离而改变，这就要明确的计算出某一段传输管线具体传输速度，同时进行实时跟踪。成品油的检测技术要根据实际的地理环境进行，应对不同地区的检测，方可确保检测技术在检测成品油泄漏时系统能够快速响应并报警，信号从漏点向上下游传感器传输过程中将耗费一定时间，计算机处理系统对数据进行分析也需要耗费一定时间，为此，研究快速的定位算法，可提高系统计算速度和响应时间。

5 结语

泄漏检测技术中的难点主要是因为管线长，难以及时、准确确定泄漏点，容易造成油品连续泄漏，在管道的建设中对管线进行气压和气密性检测，管线投入使用后也能减少和避免介质泄漏的情况发生。随着科技的不断进步，一些难点经过实践检验逐步得到解决，利用现代的检测技术对长输管线进行泄漏检测，避免油品泄漏问题，同时管道泄漏检测技术在实际应用中需要不断探索，使得泄漏检测技术更加符合实际需求，提高检漏系统的可靠性。

［1］息旺能源报道. C1 观察：中国成品油管道建设进入快速发展时代［EB/OL］. 2010［2010-05-25］.

［2］郑杰，吴荔清，刘润华，等. 输油管道泄漏检测信号的统计处理方法［J］.石油大学学（自然科学版），2001，25（3）：84-85.

［3］靳世久，王立宁，李健.瞬态负压波结构模式识别法原油管道泄漏检测技术［J］.电子测量与仪器学报，1998，12（1）：59-64.

［4］曾多礼，邓松圣，刘玲莉，王丽丽，等. 成品油管道输送技术［M］.北京：石油工业出版社，2002：51-52.

［5］王立坤，赵晋云，付松广，李敏慧，等.基于神经网络的管道泄漏声波信号特征识别［J］.仪器仪表学报，2006，S3:2247-2249..