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输油管道泄漏检测技术研究
作者：贺晓斌
来源：《科技传播》2012年第10期
摘要 在油品输送过程中管道具有至关重要的作用，如果出现泄漏，就会导致火灾、环境污染、爆炸等一系列恶性事故。所以对运行的输油管道进行泄漏检测非常重要，笔者在此对管道泄漏检测技术进行研究，以期能够更好的在实际中得到应用和发展，避免出现输油管道泄露等问题。
关键词 输油管道；泄漏检测；技术研究
中图分类号U17 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0142-02
在输油管道运输过程中经常需要解决的问题是管道的泄漏检测。因为管道泄漏不但会对管输正常运行产生影响，而且在输送腐蚀性、有毒害、易燃易爆的物体时，还会对环境造成污染，甚至造成爆炸、火灾等事故。所以，对管道泄漏进行预防和发现泄漏时的及时定位、报警具有至关重要的意义。
1 输油管道泄漏检测的主要技术 1.1采取流量平衡的方法进行检测
这种方法主要是利用管道流体在流动时的质量守恒定律，结合管道在进出口时的流量进行测量，然后对管道中的原油流量加以分析，以此对管道中是否存在泄漏情况加以确定。这种方法十分直观、简单，但是对于管线本身动力变化或者较小扰动都十分敏感，容易出现误检。为了确保检灵敏度和测精度得到提高，人们在时点分析的基础上对流量平衡法进行了改进，在检测的灵敏度和精确度上，于普通的流量平衡法相比，动态流量平衡法在改进后在检测精度和灵敏度有一定提高，但是其需要进行管线动态模型的建立，同时这种方法能够对泄漏位置进行确定，在少量泄漏方面的敏感性比较差，在泄漏发现过程中缺乏及时性。 1.2采取压力坡降的方法进行检测
所谓压力坡降检测的方法是在上世纪末兴起来的，其主要原理为：在正常输送过程中将站间管道中的压力进行坡降斜直线呈现，如果有泄漏发生，那么漏点前流量就会变大，从而坡降变陡，而在漏点后，流量则会变小，导致坡降变平，这时沿线压力坡降就会出现折线状，那么折点就是管道的泄漏点，在此基础上能够对泄漏实际位置加以确定。在压力坡降检测管道泄漏的方法中，应将下游的压力梯度信号建成一定的时间序列模型，并通过这个时间序列模型来对泄漏量敏感性加以统计，从而确定原油管道上的泄漏点，这种方法精确度很高。 1.3采取压力波的方法进行检测
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当管道某处突然出现泄漏时，在泄漏位置就会出现瞬态压的突降，就像是在分支管线上将阀门开启后，就会出现负压波，从泄漏的位置开始，这个波就会以一定速度分别向上、下游传播。其管壁就像是波导管，可以将压力波传播到相当远的地方，然后分别传到下游、上游，这时上、下游的压力传感器就能对特定瞬态压力波进行捕捉，从而对泄漏位置进行及时判断，如果能够对上游和下游端的压力以及信号接收时间差加以确定的话，那么就可以结合负压波传播速度来对泄漏点位置进行确定。根据这一科学原理，在对小波变换法和分析法充分利用，便可对泄漏点加以定位和检测。
这种方法需要对沿线设置进行连续性的测流、测压、测温，将其进行记录并远传到主控室中，同时其对传输电路、传感器精度、计算机和相關的仿真软件都有很高要求。利用压力波方式对漏法进行检测的主要特点是能够及时发现泄漏量较少的点。 1.4采取探测球的方法进行检测
基于超声、磁通、录像、涡流等技术进行泄漏点探测的方法是从上世纪末发展起来的，其主要是把探测球放在管线内，然后进行探测，其主要是利用漏磁技术和超声技术来对数据进行采集，并把探测得到的数据存放在专用的内置存储器中，以便于事后进行分析，这样可以对管道内的穿孔、腐蚀情况加以判断，也就是看这其中是否存在泄漏点。这种检测方法精确度十分高，但是其缺点是探测需要间断进行，这样就会出现停运、堵塞等问题，同时其造价很高。 2 输油管道泄漏检测技术的发展趋势
当前管道工业获得了突飞猛进的发展，所以在管道泄漏方面的检测技术也有了很大的提高，通过对管道泄漏检测系统进行研制和开发，可以使得泄漏定位、检测精确度、灵敏度、可靠性得到提升，当前管道在泄漏检测方面主要有以下发展趋势：
1）采用软硬件相结合的方法来进行输油管道的泄漏检测，在检测过程中应以软件方法为主，而硬件方法为辅
近些年来，控制理论、计算机技术、模式识别、信号处理、人工智能等学科获得了很大发展，这些技术的发展促进了输油管线泄漏检测技术的进步，这种以软件为主的检测方法能够实现在线监测，出现问题时迅速发出报警信号。所以，这种检测技术以成为研究的趋势和热点，同时对于非线性的管道系统，在检测和定位的过程中自动适应思想具有重要作用。但是因为基于硬件方法存在定位精度方面较高和在误报警率方面较低，所以将硬件方法和软件方法进行有机结合，就能够促进管道泄漏检测的技术发展。 2）实现SCADA系统和泄漏检测系统的有机结合
SCADA系统能够为泄漏检测系统提供准确的数据源，同时能够监管管道运行状况，这是管道检测自动化的主要发展方向。因为检漏系统的单一性不利于经济效益的实现，所以泄漏检
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测系统将和SCADA系统进行有机结合，对SCADA系统中的功能加以充分利用，并使其成为SCADA系统的重要组成部分。 3）充分利用光纤传感器
光纤传感器是近几年来发展的重点，其在对物理量测量的过程中，能够对信号加以传输。它在抗干扰和对信号衰减进行解决方面具有无法比拟的优越性。此外，伴随着分布式光纤传感器的快速发展，在不久的将来，我们就能够只利用几根或一根光纤而对管道内物质的压力、温度、管壁应力、流量进行及时的在线测量。这有利于管道监控系统的进一步发展，所以，在输油管道的泄漏检测技术中充分应用分布式光纤传感器有着很好的前景。其不但有利于泄漏检测技术在定位和精确性方面的发展，而且具有一定的便利性，经济性，以更好的维护输油管道的发展。 参考文献
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