油气管道泄漏检测技术发展现状

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年管道技术设各2008第1期PipelineTechniqueEquipmentNo．1油气管道泄漏检测技术发展现状王效东，黄坤，朱小华，陆姚华，迟宏佳(1．西南石油大学，四川成都610500；2．中石油西南油气销售分公司，四川成都610500)摘要：简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害，详细介绍了声发射技术法、GPS时间标签法、负压波法、压力点分析法、压力梯度法、状态估计法、神经网络法和统计检漏法等几种管道泄漏检测技术方法，最后指出了存在的问题和发展的趋势。关键词：油气长输管道

2、；泄漏；检测方法；性能指标中图分类号：TE973文献标识码：A文章编号：1004—9614(2008)Ol一0024—03PresentStateoftheDevelopmentofOil·gasPipelinesLeak-detectionTechnologiesWANGXiao-dung，HUANGKun，ZHUXiao—hua，LUYao-hua，CHIHong-jia(1．SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China；2．SouthwestOil&GasSalesBranchofPe

3、troChina，Chengdu610500，China)Abstract：Itbrieflyexplainthereasonsfortheleakageofoilandgaspipelinesanddangerofleakage，andmakesadetailedac-countofseveralpipelineleakdetectionmethodsliketheacousticemissiontechnique，GPSlabeling，negativepressurewave，pres-surewave，stateestimation，

4、neuralnetworksandstatisticaldetectionmethod，etc，pointingouttheexistingproblemsandthedevel—opmeataltrend，Keywords：oilandgaslong—distancepipeline；leak；inspectmethod；capabilitytarget1泄漏检测技术方法运行响应速度快、灵敏度高。根据检测过程中所使用的测量手段不同，分为基于硬件和利用压电陶瓷制作的换能器成本低、功耗小，通过换能器软件的方法；根据测量分析的媒介不同，可分为直接

5、检测法与所产生的超声波在液体中形成驻波，减少能量的损失，谐振信间接检测法；根据检测过程中检测装置所处位置不同，可分为号强，有利于观察与记录。在实验室中，通过测量得到不同泄内部检测法与外部检测法；根据检测对象的不同，可分为检测漏点位置所对应的电压信号，描绘出泄漏点位置与电压信号变管壁状况和检测内部流体状态的方法。化量的曲线，进而得到其拟合曲线以及函数表达式，即可实时1．1声发射技术法观测管道的运行，发现并确定泄漏点的位置⋯。当管道发生泄漏时，流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形1．2GPS时间标签法成声源，然后通过和管道相互作用，声源向外辐射能量形

6、成声采用GPS同步时问脉冲信号是在负压波的基础上，强化各波，这就是管道泄漏声发射现象。对这些因泄漏引起的声发射传感器数据采集的信号同步关系，通过采样频率与时问标签的信号进行采集和分析处理，就可以对泄漏以及其位置进行判换算，分别确定管道泄漏点上游和下游的泄漏负压波的速度，断。然后利用泄漏点上下游检测到的泄漏特征信号的时间标签差，当管道出现泄漏时，管道中的流体被扰动，接收换能器上就可以确定管道泄漏的位置。采用GPS进行同步采集数据，泄的电压将发生明显变化。通过采集若干个泄漏点电压变化量，漏定位精度可达到总管线长度的1％之内，比传统方法精度提描绘出

7、泄漏点与电压变化量的关系曲线，并求出曲线对应的方高近3倍。程。用这种方法，可以根据接收换能器上检测仪表电压的变化1．3负压波法立即发现泄漏，进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。当管道发生泄漏事故时，在泄漏处立即有物质损失，并引根据声速在介质中传播速度的公式可知，随着液体密度的增起局部密度减小，进而造成压力降低。泄漏时产生的减压波被大，其声速也将增大。例如，声波在水中的传播速度大约是在称为负压波。设置在泄漏点两端的传感器根据压力信号的变空气中的5倍。由于原油的密度比水大，因而原油中的声速远化和泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差，就可以确定

8、泄远大于在空气中的声速，所以利用超声波实时监测输油管道的漏位置。该方法灵敏准确，无需建立管线的数学模型，原理简单，适用性很强。但它要求泄漏的发生是快速突发性的，对微