油气长输管道泄漏检测技术研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2学兔兔6iwww.xuetutu.comI2。14年12月因此，必须采用有效的方法消除噪声干扰信号。常用的2常用的在线检测方法方法有小波变换滤波、统计处理、自适应滤波、卡尔曼滤2．1实时瞬态模型法波等[。实时瞬态模型法是国际上重点研究、应用较多的管道检漏方法[2．5]。建立该模型需要提供管道参数和流体参数，从而列出连续性方程、运动方程和能量方程，得到流体在任一时刻的流速、压力、流体、密度随时间变化的方程组砸]。SCADA系统将管道两端实时采集的流量、压力、温度等现场数据作为边界条件。在此边界条件下，求解，

2、管内流程，然后将计算值与实测值比较，当两者差值达到或超过某一值时，则判定为泄漏。图1负压波泄漏定位示意图该模型是一种反映流体流量、压力、密度和温度关该方法需要高速采样的硬件系统，否则可能错过检系的理想模型。这种检漏方法可以估计泄漏点的大小和测出泄漏的机会。该方法具有如下优点：安装费用不高，对泄漏点进行定位，适用于输气输油管线、陆地管线和其灵敏性不受现场仪表的质量影响，定位精度高，检测海上管线，能够区分泄漏和偷油，是一种较为成熟的检性能对流体的黏度、密度等特性不敏感，不受环境影响，漏方法_4]。当流体性能较稳定、管线仪表精度较高时，该能够识别偷

3、盗行为。因此，负压波法广泛应用于输油输方法会表现出精准的检漏性能。但是，瞬态模型检漏法气管道。负压波法对多相流管道的应用，目前尚处于试也有不足之处：误报率高，精度依赖于现场仪表和SCA—验研究阶段_4]。DA系统的质量，灵敏性受制于流体的黏度、密度等特2．4分布式光纤检测法性。国外对光纤检测法的研究已经超过40年．并取得了2．2序贯概率比检验法显著成果和广泛应用。分布式光纤检测法的类型较多，序贯概率比检验法(SequentialProbabilityRatioTest，但技术成熟，能够实时监控长输管道的方法只有干涉简称SPRT)是一种统计决策

4、方法，20世纪40年代由统法。干涉式光纤检测技术根据光纤检测的物理场的不计学家Wald提出口]。该方法使用序贯概率比检验方法对同，主要分为分布式温度传感法和分布式声波(振动)传压力、流量进行分析，计算出检验参数。然后与允许的误感法[2,4,11]。报警率和失报警率进行比较，从而判断是否泄漏。对不2．4．1分布式温度传感法同时刻运行参数进行采样分析，减少误报警率。利用压该方法的基本原理是根据管道中输送的流体泄漏力插值法，列出泄漏定位公式对泄漏进行定位。采用最后，会改变管道周围的温度，沿管道敷设的光纤检测温小二乘法对定位公式求解，可以提供定位的精

5、度。在度的变化，当温度变化量超过一定的范围，就认为管道SCADA系统存在的基础上，采用这种检漏方法较为经泄漏。该方法适用于输送气体和输送液体管道，但光纤济。SPRT检漏方法误报率低。能够辨认泄漏和偷盗情况，敷设的位置不同。沿输送气体管道敷设时，光纤电缆位适用于稳态和瞬态，不受周围环境的影响，不受流体性于管线之上，输送液体管道正好相反。质的影响。因此，SPRT方法广泛应用于海上、陆地的输2．4．2分布式声波(振动)传感法油输气管线。值得注意的是，当泄漏量较小时，定位精度该方法的基本原理是管道泄漏后，会产生声波，光较差。另外，该方法的准确性、灵敏

6、性还依赖于现场仪表纤检测到声波(或振动)，系统便会报警。澳大利亚FFT和SCADA系统的质量[4,71。公司基于模态分布调制干涉技术研制了一种对声波、振2．3负压波法动敏感的分布式光纤管道安全防御系统。F丌公司称该负压波法对仪表设备要求简单，是国内应用较多的系统在40km管段内检测，定位精度为+50m。该系统已管道检漏技术。图1为负压波检漏法定位示意图隋]。当管成功应用于美国NewYokeGasGroup和印度尼西亚Gulf道泄漏后，泄漏点压力突然降低。管道泄漏产生的压力ResourcesLtd的长输管道上。波从泄漏点分别向上下游传播。安装在

7、管道两端的传感分布式温度传感法和分布式声波(振动)传感法报器接收压力数据后，输往中央处理器分析数据，从而判警迅速、定位精度高，可应用于输油、输气和多相流管断泄漏和确定泄漏点]。道。具体使用哪种方法更有效，取决于管道泄漏产生的管道运营中，正常调节管道中的泵和阀门时，产生信号。例如，油品温度跟环境温度相差不大时，采用分布噪声信号。这种噪声信号干扰传感器，最终导致误报警。式温度传感法是不可取的。分布式温度传感法适用于输学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com28天NAT然URA号LGA与SA石ND油OIL2014年1

8、2月WangYannian，ZhuQiang，ZhaoZexiang．AdvancementinativePressureWaveMethodlcJ．Beijing