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输油管道泄漏监测探讨

文档作者：李保平1 潘世豪2 秦孝康3 文档来源： 1．中国石化管道公司聊城输油处 2．郑州大学化工与能源学院河南省平顶山市		点击数：	更新时间： 2021年09月27日
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166 化；蓄耀2013年第9期
输油管道泄漏监测探讨
李保平1，潘世豪2，秦孝康3
(1．中国石化管道公司聊城输油处河南省南阳市473000；
2．郑州大学化工与能源学院河南省平顶山市467000；3．郑州大学机械工程学院河南省安阳市455000)
摘要：文章简要分析了国内外广泛采用的榆油管道泄漏监测方法，并简要的阐述了一些监测方法的原理。针对管
道监测对人工依赖性很高的问题，提出了管道监测的发展方向，描述了未来的输油管道监测系统。
关键词：泄漏；监测；管道；
1、输油管道监测现状
作为第五大运输业的管道运输在各国石油化工行业的油
气运输中得到了广泛应用，而相应的输油管道泄漏监测技术在
也受到了广泛的重视。西方发达国家的管道输送与管道泄漏监
测起步早、发展快，我国与发达国家相比，管道运输起步较晚，自
动化管理水平较低，运行监测系统不够完善，与此同时，我国供油
网络管道绵长，许多为无人区，如管道受破坏，进行修复将花费大
量人力物力，如未及时发现，将造成重大财产损失，并且会对环境
造成污染。因此，输油管道泄漏监测系统的研究不可忽视。
2、管道监测技术分类
国内外管道泄漏监测的主要方法有压力梯度法、负压力波
法、音波法、超声波检测法、光纤传感、瞬变流法、统计分析法等
方法。这些方法的适用场合和特点各不相同，依据其测量手段的
不同，可以将其分为三类：生物方法、硬件方法和软件方法。
2．1、生物方法
生物检测也称直观检测，是传统的泄漏检测方法，主要是在
管道的输送介质中添加硫化物类臭味剂如四氢噻吩等，利用人或
经过训练的动物(狗)沿管线分段巡视，闻管道中释放出的气味或
听异常声响等。这种方法简单易行、直接准确，但灵敏度低、实时
性差、耗费大量人力。
2．2、硬件方法
2．2．1温度检测器
该方法利用温度传感器测定管线各处的温度变化。如将多
传感器电缆铺设在管线的附近．油气泄漏时将影响周围土壤温
度，通过采样各处温度变化并对比归纳确知各处油气泄露与否。
2．2．2声学检测器
其原理是当管道某处发生泄漏时，该处局部流体密度减小．
瞬态压力突降，形成一个负压波。同时，油品外泄与管壁摩擦。产
生宽频带声波信号。该负压波和音波信号向管道两端传播。经若
干时间上下游压力传感器捕捉到特定的瞬态压力波形，然后结
合信号分析、小波变换、模式识别等技术即可实现泄漏判断。根
据上下游压力传感器接收到压力信号的时间差。由负压波在介
质中的传播速度就可以确定泄漏点。该方法的定位准确度取决
于各站点计算机系统时钟的一致程度。
美国休斯顿声学系统公司(ASI)是声学检测技术在管道领域
的应用先驱，其声学检漏产品波敏系统(wavealert)，以实时管道监
控为特色，缺点是受检测范围的限制必须沿管道安装很多声音
传感器。
2．2．3光纤检测器
该方法以光通信技术和信号处理技术为依托，为一种新型
传感器技术，或将成为未来油气管道安全监测的主要发展方向。
较早运用干涉式分布光纤传感技术的是澳大利亚的F盯公司。
干涉式光纤传感技术采用普通通信光缆作为传感原件．利用光
纤长度、折射率等特性易受温度、压力或振动等因素影响的特
性。通过分析光纤中光的改变得知物理场的变化。这样就实现了
隐蔽、实时、可精确定位管道检测。F兀’的监测技术能够在外界
对管道造成破坏之前预测告警，争取一定的防范时间。这给扭转
当前管道泄漏监测的被动局面带来了希望。
2．2．4气体检测器
原理是通过检测有无可燃性气体来确定是否发生了油气泄
漏，一般使用基于接触燃烧热原理的便携式气体采样器沿管道
行走对空气进行检测。其检测仪器主要有火焰电离子检测器和
可燃性气体检测器。该方法灵敏度高、不易受影响、定位准确。但
无法实现长距离连续检测，而且设备费用昂贵，通常作为辅助手
段来使用。
2．3、软件方法
采用由数据采集与监控(SCADA)系统提供的流量、压力、温
度等数据，通过对这些参数的跟踪测量，利用动力模型和压力点
分析软件来检测泄漏。此方法的先驱为壳牌公司的专利产品
ATMOS Pipe管道泄漏监测系统。ATMOS Pipe通过对流体的流
量、压力等参数的测量。利用模式识别及统计分析技术。运用软
件计算管道是否泄漏、位置和大小。基于软件方法的A1[MOS
Pipe系统具有灵敏度高，可靠性高，经济安全，易于安装维护等
优势。
3、管道检测的发展
目前来说上述方法对人工依赖性仍很高，很多处于自然环
境恶劣、交通不便地区的站场仍无法设计成完全无人或者少人
值守的自动操作方式，这给企业增加很大的运行成本。
在网络化，数字化的大趋势下，以网络为依托，以数字处理
技术为核心，综合利用光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌
入式计算机系统、数据传输网络、自动控制和人工智能等技术对
石油管道进行自动化数字化的监测将会使管道监测更加准确有
效。在这种自动化监测模式下，沿输油管道设立中心站、远程子
站和泵站即可。子站或泵站利用RTU作为远端检测控制单元装
置，对现场的物理信号及设备的运行状态进行监控，通过网络与
中心站实现通信。中心站进行信息汇总和数据处理，管理人员可
以进行记录查询、视频监控等操作，真正做到了远程、实时、集
中、全面的掌握。
4、结束语
随着对石油需求不断增加，我们应积极采用经济有效的管
道泄漏监测技术，及时发现泄漏，迅速采取措施，将事故的发生
机会降到最低，将事故的损失降到最低。为我国经济的稳健发
展，社会的稳定做出贡献。
参考文献：
[1]孙俊若．胡贵池．越野输油管道防漏盗监测系统的设计与
实现叨．仪表技术与传感器2003(10)
【2】王俊武．输油管道泄漏检测系统研究与开发[J】．自动化
仪表．2006($1、
[3】孙利民，李建中，朱红松，等．无线传感器网络【M]．北京：清
华大学出版杜．2005．
作者简介：李保平(1966一)男河南省南阳人中国石化管道
公司聊城输油处油气储运技师

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