自动化仪表在油气管道泄漏检测中的实践分析

袁瑛 龚敏 刘洋 刘馨思雅 潘玉明

摘要：随着我国的经济不断快速化发展以及自动化技术水平的提升，自动化技术就被广泛的使用到了各个行业的发展中去，促使行业发展对其进行了广泛的关注。油田行业的发展对于我国经济发展来讲，起到了很大的促进作用，但是在油气进行运输时会存在着泄漏的问题，就会对运输的安全性起到一定的影响，也不利于企业的经济效益发展，本文就针对油气管道的监测原理进行了分析。

关键词：自动化仪表;油气管道;泄漏检测

前言：

对于油气管道来讲，经过了长时间的使用会因为外界的环境变化以及自身的老化等多种因素影响，从而大致管道出现泄漏的情况，严重的会导致安全事故的出现，对于社会的发展来讲造成了一定的经济损失与资源的浪费，对于人身安全起到了威胁。所以在短时间内对管道泄漏的问题进行发现，就能够及时、快速的根据问题制定出相应的控制措施，保障设备的安全运行。

一、油气管道泄漏问题检测与定位原理

当油气进行运输时出现了泄漏问题，那么在泄漏的地方就会造成一些物质的损失，就会导致泄漏地方物质的密度减小，就导致油气管道内部的压力减小。因为油气自身有着一定的连续性，所以在管道出现泄漏的时候，管道内部的油气流失速度不会出现太大的拜年话，但是泄漏的位置会与周边的區域产生一定的压力差。也是因为这样的一个压力差存在，就会导致泄漏地区的高压油气逐渐的流向低压区域，呈现出泄漏地区与相邻区域内部的油气密度减小，以及压力的减弱。当油气管道中出现这样的压力差时，就会从泄露的地方沿着油气管道的流向从上位置向下方位置进行扩散，这样的一种现象被称之为“负压波”。油气管道在使用的过程中是具有一定的波导作用的，所在负压波在进行传播时衰减的情况比较低，就会被传输到比较远的距离。

在正常的管道运输中，会将压力信号仪表安装在采集油气的管道两侧，在仪器的运行期间就会将所采集到的信息传输到PLC设备与上位机上，从而通过数据的形式将其呈现。这样的一种方式，更加便于工作人员通过对仪器的使用，实现对压力差与负压波梯度特点的收集，从而借助信号分析法的使用，实现对管道泄漏位置的确定，并且对泄漏的程度进行了解与分析。

二、泄漏检测技术中自动化仪表的应用

（一）在泄漏检测过程中应用

在对泄漏管道进行检测时，工作人员使用自动化仪表对管道的泄露问题进行检测，从而及时的对泄漏的位置进行确定，再这样的一种检测中会经历泄漏定位与泄漏判断两个过程。就现今行业的发展来看，检测人员在对自动化仪表进行使用去检测并判断管道泄漏问题时，经常使用的是模式识别法、信号处理法以及相关的模型计算法等。

对信号处理法进行使用时，先将自动化仪表采集到油气流量与压力变化之间的经验值进行对比处理，从而得出两个数据之间存在着较大的差异，根据得出的结果对油气管道出现泄漏问题进行判断。信号处理法的原理是比较简单的，所以想要保障处理结果的准确性，就要保障所获得的信号真实性与可靠性，于是在对该项技术进行使用时，就需要先对收集到的信号进行去噪处理。模式识别法的使用是对一些取得负压波施行分段进行识别，针对于不同的负压波要使用不同的基元，从而形成一种比较好的波形结构模式。当该结构形成之后，工作人员就要对形成的结构进行对比，从而在对比中识别出油气管道存在的问题，实现对管道泄漏原因的判断，在该方法的使用中，对信息的识别与处理是非常的关键的。

相关模型算法与其它两种方式有着较多的不同之处，该方法主要是针对于管道两侧的压力信号进行相关的处理。管道内部没有出现任何的问题时，那么相关的函数G（x）就处于正常，当管道出现泄漏的情况，函数G（x）就会出现改变，当数值的变化达到一定的数值时，工作人员就能够对泄漏的问题进行确认。对管道泄漏情况进行确定之后，结合流体力学、时差与计算判断等方法进行使用，从而将泄漏的位置进行判断。在这三种方法的使用中，使用最多的就是时差判断法，使用的依据就是负压波的定位公式，先对油气管道的长度进行测量，从而加以对经验值的使用来对泄漏点进行判断。

（二）自动化仪表在应用时的注意事项

当使用中的管道出现泄漏时，就会导致自动化仪表的工作出现变化，在工作时将阀门关闭、上方停泵等正常的油气运作也是会导致对自动化仪表出现变化的，严重的会导致出现警报信号。这些因为不是管道泄漏所造成的仪表报警称之为误报，针对于这种现象的存在，怎样有效的提升因为管道泄漏造成的报警信号发出，是现今提升自动化仪表检测的灵活性与准确性的关键性因素。自动化仪器自身具有较高的精准度与较快的反应速度，但是一般情况下并不能够很好的对油气管道中的少量泄漏与慢性泄漏等问题进行检测。

所以在使用自动化仪表对泄漏问题进行检查时，工作人员可以将多种方式进行结合使用，从而将仪表中存在的缺陷进行弥补。针对于泄漏定位来讲，对泄漏位置使用负压波进行检测与定位管道泄漏时，对于检测结果的准确性来讲，石油负压波传输速度误差、泄漏造成的压力降幅等因素都有着比较直接的影响。根据相关的研究表明，当泄漏的位置处于管道的中间时，负压波对于定位准确度造成的影响是比较小的。相比而言，油气精准度对于定位来讲是可以不进行考虑的，但是在对自动化仪表进行使用检测位置时，要对压力信号采集时间、压力下降幅度等重要因素进行考虑，从而保障检测结果的准确性，促进油气管道的正常工作。

结语：

随着自动化检测技术被各行业广泛的使用，在石油管道的泄露中也能够实现对其的使用。在对石油管道检测中对其进行使用，能够将监测的成本进行降低，并且提升检测结果的准确性，所以对于石油管道的泄露检测来讲，自动化仪表不仅仅能够发现泄露的问题，还能够快速的找到问题的原因与位置，从而具有科学性的对问题进行解决，提升油气管道运输的质量与效率。

参考文献：

[1]闫龙，赵江会.自动化仪表在油气管道泄漏检测中的实践[J].化工管理，2020（07）：95+97.

[2]康佳乐，丁志强，张萌等.自动化仪表在油气管道泄漏检测中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（09）：26-27.