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摘要:目前,我国现存大批已运行多年的老油气管线,埋在环境复杂的地下并长期遭受金属腐蚀,特别是埋于地下的长输油气管道因为隐蔽性高、跨越距离远等因素,导致发生泄漏事故时泄漏点不易被发现。管道泄漏目标点的及时有效定位,提高了维抢修人员的工作效率,缩短了其到达事故地点的时间,减少了企业的直接经济损失并降低了泄漏事故对周边环境的进一步破坏。
关键词:报警功能;信息误报率;油气管道;地理信息系统;
石油与天然气对民众生活的稳定和现代经济的发展均具有重大的影响。如何安全可靠地运输石油与天然气是石油天然气物流发展的首要问题,油气管道为输送大批量石油与天然气基本方式之一。油气管道输送石油与天然气优势不仅体现在运输成本低、占用空间小、运输量大并且可实现自动控制,因此成为油气输送较为有效的方式。全球油气管道的建设已经进入了快步伐、大规模和高水平的时代,国外油气管道的建设为国际能源市场的进一步发展提供了物质基础。
一.无人值守站点间管道泄漏危害
原油输送管道是油田生产的生命线,由于化学腐蚀造成管道穿孔以及人为破坏原因,将会导致原油漏失、环境污染等一系列不良后果,巡线、停产、抢险、补漏,需动用大量人力物力,花费大量时间,其经济损失非常巨大。输油管道泄漏是管道运行中的主要故障及常见问题。在输油管道正常运行过程中,管道泄漏事故时有发生。给安全生产造成极大的影响的同时,也造成环境污染的。因此,管道泄漏在线监测成为目前输油管道安全生产的有效方式和手段。可以实现数据的实时采集、故障判断、精准定位等,确保输油管线的安全运行。对输油管道的安全生产及效能管理具有重要的意义。输油管线是油田的生命线,一旦发生泄漏,会严重污染环境,造成巨大的经济损失。这些输油管道常年连续运行,受内外腐蚀、打孔盗油、第三方施工破坏和地质灾害影响,随时有可能造成管道破损泄漏,已成为油田生产极大的安全隐患。按照油田公司建成智能油田的要求,需要配套建设输油管道泄漏监测系统,也是智能化油田建设中的重要组成部分。
二.管道泄漏监测系统方法分析研究
管道泄漏在线监测系统主要采用“负压波+流量平衡法”两种方法实现泄漏监测报警。泄漏点定位主要靠负压波检测。当输油管道上某处突然发生泄漏时,在泄漏处将产生压力下降,管道内的负压波动将按照一定的速度向泄漏点两端传播,测量两端压力传感器测得的实时值进行采集并记录,显示压力突降形成的波形曲线,监控软件根据设定值进行分析诊断,从而分析找出泄漏点。
1.质量流量平衡法监控管道泄漏
对于一条分批输送一种或多种石油产品的完整管道,在一段时间内,测量的流入质量可能不等于测得的流出质量。这种差异归因于流量测量误差和管道中流体物质余量。管道入口流量和出口流量可用质量流量计或其它流量计测量,测量管道的压力、温度及通过已知的管道参数计算得到管道内所存有液体介质质量变化最大值ΔQ,如果ΔQ大于设定阈值(用户设定),系统发出泄漏报警。
流量计是一种非常成熟的计量仪表,有很高的稳定性和准确性,发生误报的情况少,但质量平衡法对于实现泄漏定位功能很难,并且检测运行状况不断变化的管道和泄漏量少的情况时,检测误差会较大,很难及时发现泄漏,就需要与负压法、声波法配合使用。
2.负压波法监控管道泄漏
在泄漏发生时,泄漏处立即产生因流体物质损失而引起的局部液体减少,从而出现瞬时压力降低和速度差,该压力降通过管线和流体介质向泄漏点的上下游以声速传播。当以泄漏前的压力作为参考标准时,泄漏时产生的減压波就称为负压波。
负压波检漏法不需要数学模型,计算量小,适用于发生快速、泄漏量较大(相对于声波法)的突发性泄漏的场合;也可用于泄漏量大、缓慢泄漏的场合。负压波法是目前国际上应用较多的管线泄漏检测和漏点定位方法。为了消除管道上调泵、调阀、调压等对管道泄漏监测系统的干扰,声波管道泄漏检测技术中还增加了系统抗干扰技术,该技术采用短间距安装双传感器技术,理想情况下,对应两只传感器安装间距为<5m。
三.结论
综合采用质量流量—负压波综合分析法及双压力传感器延时消噪法减少系统误报率,不同的传感器对信号的响应时间存在差别,响应时间的差别会对定位带来误差,对传感器响应时间校正来提高时间差的计量精度。对压力流量数据进行小波变化消噪处理及重构,提高负压力波信号的捕捉精度,从而提高时间差的计算精度,对液体弹性体积系数和密度的温度矫正提高负压波波速的计算精度。
参考文献:
[1]殷捷,郑文强,毛逢银.驱油破乳剂在焦化废水处理中的应用[J].能源与环保,2021,43(1):48-51.
[2]黄萍,徐晶晶,赖永生,等基于HFACS和AHP的油气管道泄漏爆炸事故人因分析[J].安全与环境工程,2016,23(6):114-118.
关键词:报警功能;信息误报率;油气管道;地理信息系统;
石油与天然气对民众生活的稳定和现代经济的发展均具有重大的影响。如何安全可靠地运输石油与天然气是石油天然气物流发展的首要问题,油气管道为输送大批量石油与天然气基本方式之一。油气管道输送石油与天然气优势不仅体现在运输成本低、占用空间小、运输量大并且可实现自动控制,因此成为油气输送较为有效的方式。全球油气管道的建设已经进入了快步伐、大规模和高水平的时代,国外油气管道的建设为国际能源市场的进一步发展提供了物质基础。
一.无人值守站点间管道泄漏危害
原油输送管道是油田生产的生命线,由于化学腐蚀造成管道穿孔以及人为破坏原因,将会导致原油漏失、环境污染等一系列不良后果,巡线、停产、抢险、补漏,需动用大量人力物力,花费大量时间,其经济损失非常巨大。输油管道泄漏是管道运行中的主要故障及常见问题。在输油管道正常运行过程中,管道泄漏事故时有发生。给安全生产造成极大的影响的同时,也造成环境污染的。因此,管道泄漏在线监测成为目前输油管道安全生产的有效方式和手段。可以实现数据的实时采集、故障判断、精准定位等,确保输油管线的安全运行。对输油管道的安全生产及效能管理具有重要的意义。输油管线是油田的生命线,一旦发生泄漏,会严重污染环境,造成巨大的经济损失。这些输油管道常年连续运行,受内外腐蚀、打孔盗油、第三方施工破坏和地质灾害影响,随时有可能造成管道破损泄漏,已成为油田生产极大的安全隐患。按照油田公司建成智能油田的要求,需要配套建设输油管道泄漏监测系统,也是智能化油田建设中的重要组成部分。
二.管道泄漏监测系统方法分析研究
管道泄漏在线监测系统主要采用“负压波+流量平衡法”两种方法实现泄漏监测报警。泄漏点定位主要靠负压波检测。当输油管道上某处突然发生泄漏时,在泄漏处将产生压力下降,管道内的负压波动将按照一定的速度向泄漏点两端传播,测量两端压力传感器测得的实时值进行采集并记录,显示压力突降形成的波形曲线,监控软件根据设定值进行分析诊断,从而分析找出泄漏点。
1.质量流量平衡法监控管道泄漏
对于一条分批输送一种或多种石油产品的完整管道,在一段时间内,测量的流入质量可能不等于测得的流出质量。这种差异归因于流量测量误差和管道中流体物质余量。管道入口流量和出口流量可用质量流量计或其它流量计测量,测量管道的压力、温度及通过已知的管道参数计算得到管道内所存有液体介质质量变化最大值ΔQ,如果ΔQ大于设定阈值(用户设定),系统发出泄漏报警。
流量计是一种非常成熟的计量仪表,有很高的稳定性和准确性,发生误报的情况少,但质量平衡法对于实现泄漏定位功能很难,并且检测运行状况不断变化的管道和泄漏量少的情况时,检测误差会较大,很难及时发现泄漏,就需要与负压法、声波法配合使用。
2.负压波法监控管道泄漏
在泄漏发生时,泄漏处立即产生因流体物质损失而引起的局部液体减少,从而出现瞬时压力降低和速度差,该压力降通过管线和流体介质向泄漏点的上下游以声速传播。当以泄漏前的压力作为参考标准时,泄漏时产生的減压波就称为负压波。
负压波检漏法不需要数学模型,计算量小,适用于发生快速、泄漏量较大(相对于声波法)的突发性泄漏的场合;也可用于泄漏量大、缓慢泄漏的场合。负压波法是目前国际上应用较多的管线泄漏检测和漏点定位方法。为了消除管道上调泵、调阀、调压等对管道泄漏监测系统的干扰,声波管道泄漏检测技术中还增加了系统抗干扰技术,该技术采用短间距安装双传感器技术,理想情况下,对应两只传感器安装间距为<5m。
三.结论
综合采用质量流量—负压波综合分析法及双压力传感器延时消噪法减少系统误报率,不同的传感器对信号的响应时间存在差别,响应时间的差别会对定位带来误差,对传感器响应时间校正来提高时间差的计量精度。对压力流量数据进行小波变化消噪处理及重构,提高负压力波信号的捕捉精度,从而提高时间差的计算精度,对液体弹性体积系数和密度的温度矫正提高负压波波速的计算精度。
参考文献:
[1]殷捷,郑文强,毛逢银.驱油破乳剂在焦化废水处理中的应用[J].能源与环保,2021,43(1):48-51.
[2]黄萍,徐晶晶,赖永生,等基于HFACS和AHP的油气管道泄漏爆炸事故人因分析[J].安全与环境工程,2016,23(6):114-118.