海管测漏技术在海洋平台的应用.pdf

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1、第2期高山等．海管测漏技术在海洋平台的应用147海管测漏技术在海洋平台的应用高山1李俊2张庚新2阚子恒3(1．中海石油(中国)有限公司天津分公司工程建设中心，天津300450；2．海洋石油工程股份有限公司，天津300451；3．中南林业科技大学涉外学院，长沙410211)摘要总结管道泄漏监测和定位方法的工作原理及其优缺点。给出适用于海洋平台的测漏方法，同时列出测漏系统的关键技术参数，并重点分析负压波法和音波法方案比选结果及其在海洋平台的应用案例。关键词测漏系统海洋石油传输管道负压渡法音波法中圈分

2、类号TQ547．8+1文献标识码B文章编号1000·3932(2016)02-0147-04海底输油管道长期受介质腐蚀及意外事故等影响容易产生缺陷和损伤，严重时会发生爆管或油气泄漏。目前，海底输油测漏方法较多，因此快速选择最佳的适用于海洋石油平台的海管测漏方法值得重点关注，有效快速地判断海底外输管道泄漏并准确定位泄漏点，能够保护海洋环境，提高海洋石油平台的生产效率¨。1。在此总结多种常用管道损伤的监测方法，分析各种方法的工作原理、优缺点和适用范围。从而筛选出了几种适用于海底管道损伤监测的方法，并

3、对其可行性进行分析研究，首次形成了一套行业内适合于海底输油管道测量的设计指南，为海洋油气生产工程的决策提供科学依据¨1。1海管测漏系统原理分析与优缺点比较泄漏系统的现有测量手段主要分为直接法与间接法两大类"棚1：直接法就是人工巡线观察和电缆／光纤检漏法；间接法则采用分段试压法、质量／流量平衡法、声学方法(应力波法、负压力波法、水声换能器法)、音波法、流量或压力突变法、实时模型法、放射物检查法及管壁参数变化监测法等。各方法的特点和应用场合各不相同，现将适用于海洋工况的方法列于表1¨””1。表1适用

4、于海洋工况的管道测漏系统原理和方案比较收藕日期：2015—11-28(修改藕)148化工自动化及仪表第43卷海洋石油平台综合比选后，适用的方法主要有：电缆／光纤检漏法、负压波法、音波法、质量／流量平衡法。海洋石油平台新建或改造项目，当考虑新增光纤的条件下，可考虑电缆／光纤检漏法；若只做粗略泄漏监测可采用质量／流量平衡法；如要进行精准测量，可采用3D图像负压波法或音波法。海管泄漏系统监测关键技术参数包括：灵敏度，当海底管道发生泄漏时能否及时做出响应；精确度，当海底管道发生泄漏时能否准确找到泄漏源；

5、可用性，是否会因为系统自身原因出现误报警，误报频率是多少；存储性，通信信号中断后测漏系统能否保存所采集数据。2应用实例A平台与已建B平台距离13kin；A平台原油计量后通过海管送往B平台，并配置管道泄漏监OverallScheme测系统；灵敏度为泄漏发生后3min内获取泄漏信息；精确度为反馈泄漏点位置在400m误差；可用性为每年误报率不能超过5次；存储性为信号中断后能够保存测量信息最少5h。由海洋平台管道测漏方法的分析可知，应用于平台的主要方法为电缆／光纤检漏法、质量／流量平衡法、负压波法和音波

6、法。根据现有工况描述可知电缆／光纤检漏法不适用于已建平台，根据对精度定位的要求可排除质量／流量平衡法，因此可采用的主要方法有负压波法(3D图像)和音波法。2．1负压波法英国ATMOS公司的测漏配置方式如图1所示，两个平台首末各安装一台压力变送器、GPS时间同步软件包和数据采集处理器；同时，两个平台首末各配置一台操作站和泄漏信号处理软件包。图1英国ATMOS公司的测漏配置方式第2期高山等．海管测漏技术在海洋平台的应用149泄漏信号的接人方式为：监测元件(压力变送器)’+数据采集处理器一泄漏信号处理

7、软件操作站。2．2音波法美国ASI公司的测漏配置方式如图2所示，两个平台首末各安装两台音波变送器，GPS时间同步软件包、数据采集处理器、操作站和泄漏信号处理软件包。哩／，万印“”⋯”“”≥／≤一机图2美国ASI公司的测漏配置方式泄漏信号的接人方式为：监测元件(音波变分析，并通过3种复杂算法进行泄漏判断；3D泄送器)-+数据采集处理器_÷泄漏信号处理软件的漏空间图由现场数据生成并用于排除误报警。而操作站。音波泄漏监测系统则是依据历史泄漏特性进行泄3D图像负压波法管道泄漏监测系统所测得漏判断，如果管

8、线中发生的泄漏并不典型有可能的现场数据在现场预处理并保存后传至中控Pc产生误报警甚至错过真正的报警。两者主要参数处理；先进的数字处理技术对所有现场数据进行的比较分析见表2。表2两种泄漏监测方法的主要性能参数的比较150化工自动化及仪表第43卷根据上述工况需求以及对测漏方法的分析比选，综合选取英国ATMOS公司已在使用的3D图像技术测漏配置方式在我国海洋某项目中进行实际应用，高效满足了实际需求。3结束语笔者列出了海底管道测漏系统在不同设计阶段、不同设计工况和不同设计需求下的方案推荐与应用可行性分析