长输油气管道泄漏检测方法
第19卷第5期2008年10月中原工学院学报
J OU RNAL OF ZHON GYUAN UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol.19 No.5Oct.,2008
收稿日期:2008-09-23 基金项目:河南省自然科学基金资助项目(0511052700) 作者简介:赵则祥(1956-),男,河南通许人,教授,博士.
文章编号:1671-6906(2008)05-0010-05
长输油气管道泄漏检测方法
赵则祥1,王延年2,朱 强2
(1.中原工学院,郑州 450007;2.郑州大学,郑州 450001)
摘 要: 介绍了长输油气管道泄漏检测方法的国内外研究现状,详细分析和比较了各检测方法的优缺点及其应用,指出了检测方法研究的方向.
关 键 词: 长输油气管道;泄漏;检测方法中图分类号: TE973.6 文献标识码: A
管道输送是一种经济方便的运输方式,在石油和天然气输送中具有独特优势,突出表现为安全、高效、低耗等.随着我国经济发展和能源结构转变,石油和天然气等清洁能源的需求不断增加,管道分布越来越广.长输油气管道已经成为我国能源大动脉的重要组成部分,在国民经济中的战略地位十分重要.
长输油气管道的特点是点多线长,且多数为地埋管道.由于使用环境恶劣,随着服役时间不断增长,腐蚀、地形沉降、重压、机械施工及人为破坏等因素都能使管道出现损伤,甚至泄漏.据统计,美国从1994年至2001年报告的224起第三方责任事故中,7起管线停
运,35起损伤,平均每起事故损失2500万美元
[1]
.在
我国,一些不法分子疯狂地在管道上打孔盗油盗气,例如,从1993年到2005年,全长285公里的中原油田-洛阳输油管道累计被打孔盗油900多次,平均每公里超过3个“盗孔”,2000年以来,打孔盗油事件每年平均在130起以上,累计被盗原油4万余吨,被迫停输近3000h ,最长一次达12h ,直接经济损失8000多万
元.一旦盗油引起泄漏,会造成大片良田被毁或引发火灾、爆炸等恶性事故.由于管道输油采用高温高压技术,如果停输时间过长,管道内温度下降造成原油冷凝,后果将不堪设想[2].
泄漏不仅造成巨大财产损失和严重环境污染,甚至引发火灾、爆炸,严重威胁人民生命和财产的安全.
建立和完善油气管道泄漏和外力损伤监测系统,对管
道泄漏和可能引起管道外力损伤的重压、地形沉降、机械施工及人为破坏等第三方责任事件进行迅速判断和准确定位、及时发现泄漏和预报泄漏隐患就显得十分重要.
1 管道泄漏检测方法
管道泄漏的检测方法很多[3-5],主要分为2类:直接检漏和间接检漏.直接检漏法是利用探测器直接检测管道外的泄漏物判断泄漏;间接检漏法是通过监测管道的运行参数(如压力、流量、温度等)估计泄漏.1.1 直接检漏法
(1)检漏电缆法.一种方法是沿管线埋设附有易被
碳氢化合物溶解的绝缘材料的两芯电缆.漏油浸泡电缆使缆芯之间的阻抗发生变化,在一端通过对阻抗分布参数的测量来判断管道泄漏及位置.另一种方法是沿管线铺设用非透水性但具有透油性的材料制成的同轴电缆.从电缆一端发射脉冲,被油浸透的电缆能够反射脉冲,通过检测反射脉冲信号判断管道泄漏并进行定位.检漏电缆法的优点是不需要在管线上配备任何地面检测设备,就能快速而准确地检测出管道微小渗漏及其位置.
(2)导电高聚合物检漏法.探测电缆由2根常规绝
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缘导线和2根探测导线组成,外包特种导电高聚物.探测电缆中的探测导线通过检测电缆中的水蒸气判断管道绝缘层的浸水点和泄漏点.这种方法适用于绝缘管道的检漏.
(3)传感光缆法.分布式光纤传感器是一种传感型光纤传感器,具有同时获取传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的能力.光波在光纤中传播时,其特征参量(如振幅、相位、偏振态、波长等)在外界因素(如压力、振动、位移、温度等)的作用下发生变化.沿油气管线铺设一条传感光缆,拾取管道周围的压力、声音和振动信号,通过信号分析和处理,发现和定位管道泄漏、重压、地形沉降、机械施工和人为破坏等事件[6-7];或者利用对石油或成品油等碳氢化合物敏感的传感光缆来检测和定位泄漏[8-10].
(4)红外线法.为了降低原油粘性,在管道输运之前需要对原油进行加热.管道发生泄漏,周围地表被泄漏原油覆盖和浸泡,温度上升,导致地表红外辐射发生变化;输气管道泄漏,泄漏物在空中形成的气团与周围空气的光谱不同.红外线法利用机载或星载精密红外摄像装置,记录输油管道周围地热辐射效应或输气管道上方空气光谱,利用光谱分析可以检测出较小泄漏及其位置[11].
(5)探地雷达.探地雷达[5]是一种用于浅层地质构造探测和确定地下介质分布的广谱电磁波技术.它用一个天线向地下介质发射无载波电磁脉冲,另一个天线接收地下不同介质界面反射的回波.由于电磁波在介质中的传播与介质电性质及几何形态有关,通过对反射信号时域波形分析和处理探知地下物体.输油管道泄漏,周围地表的电性质发生变化,反射信号时域波形也随之发生变化,通过对波形变化特征的分析判断管道是否发生了泄漏.探地雷达有便携式和车载式.另外为了进行远程泄漏检测,机载侧视雷达(SL AR,side -looking airborne radar)和星载合成孔径雷达(SA R,synt hetic apert ure radar)是2种常用的手段[12].雷达图象信号与管道周围地质特性有关,利用探地雷达检测管道泄漏时,地质特性突变对雷达信号影响很大,是实际应用中的一个难点.
1.2 间接检漏法
(1)质量平衡法.无泄漏情形下,管道中流动介质遵从质量/体积守恒关系,管道流出质量等于流入质量.因此,在稳定流动情况下,一段时间内流出管道的介质质量应等于流入的质量.考虑到管道本身的弹性、流体性质以及流速、温度和压力变化等因素造成的管道充填体积的改变,在一定时间内流出和流入管道的介质质量之间的差值应该保持在一定的范围内.当流出和流入管道的质量之间的差值超出这一范围时,可以判断管道发生了泄漏.质量平衡法可靠性很高,可以检测小流量泄漏.但是受多种因素影响,管道首末端的流量变化有一个过渡过程,因此该方法及时性差,尤其管道状态经常发生变化时,质量平衡法不能有效工作.此外,质量平衡法不能定位泄漏是其缺点[13-14].
(2)压力梯度法.流体沿管道流动过程中温度基本保持不变或其粘度、密度、热容等随温度变化较小时,管道入口和出口处的压力梯度相等,管道内的压力梯度呈斜直线(即线性)下降.发生泄漏时,管道内压力分布发生变化,漏点前的流量增大,梯度变陡;漏点后的流量减小,梯度变平;管道内压力梯度呈折线状下降,折点就是泄漏点.因此当管道两端的压力梯度不一致时,可判断发生了泄漏,分别按照管道入口和出口处的压力梯度画线,交汇点就是泄漏位置.但是,由于我国原油属于高凝点、高含蜡、高粘度的“三高”原油,需要加热输送,原油物质特性随温度变化较大,较小温度变化能引起原油粘度很大的变化,使得压力梯度沿管线分布呈非线性.因此,线性压力梯度法的定位精度较差,且仪表测量误差对定位精度影响很大,一般作为辅助手段和其他方法一起使用[15-17].
(3)负压波检漏法.由于管道内外的压力差,当某一点突然发生泄漏时,泄漏处因物质流失引起局部流体密度减小和瞬时压力突然降低,产生在管道流体中分别向上、下游传播的瞬态负压波[18].其中0.05～10 Hz范围内的低频负压波在管道中传播的损耗较小,能够远距离传播[19],在5～32℃时负压波的传播速度约为1100～1300m/s[20].分别在管道两端安装压力传感器,根据压力传感器捕捉的负压波判断泄漏,根据负压波到达管道两端的时间差定位泄漏.由于到达管道两端的负压波来源于同一泄漏,可以利用相关分析法检测和定位漏点;负压波信号前峰陡降段的斜率最大,也可以利用微分算法捕捉管道两端负压波前锋的方法进行定位.负压波法是一种基于信号分析和处理的方法,准确捕捉负压波和判断负压波到达管道两端的时间差是正确检测泄漏和准确定位的关键,因此需要对采集的压力信号进行降噪去藕处理,区分管道泄漏和泵站正常作业(如调泵、调阀等)产生的负压波,提高泄漏检测的可靠性和准确性.常用的信号分析和处理方法有自适应滤波算法、KULLBAC K信息测度法,小波变换相关分析法、时序分析法等.负压波法因其简单易行,是目前应用较广的一种泄漏检测方法.
(4)管内智能爬行机法.爬行机[21]已经广泛使用
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中原工学院学报2008年 第19卷
在管道工业中.配置各种传感器的智能爬行机检测系统可以用来周期性地检测管道因腐蚀或其他原因造成的损伤,评估管道的完整性,发现泄漏和预报泄漏隐患.将爬行机放入管道内并在管道中流体推动下向下游移动,收集管道内流体流速、流量、压力、温度和管壁完好程度信息.通过对爬行机记录数据的分析和处理,获得管道运行状态的信息.智能爬行机是一种检测管道管壁完好程度,发现泄漏和泄露隐患的有效手段.爬行机一般采用视觉、X-射线、涡流、声学或超声等技术手段探测管壁受腐蚀情况.其中磁通量泄露检测[22]和超声探测[23]是最普遍采用的技术.
(5)统计检漏法.泄漏导致管道内压力和流速之间的关系发生变化,如泄漏引起管道内压力降低和管道两端的流速不一致.根据管道入口和出口的流速和压力,连续计算发生泄漏的统计概率.对于最佳检测时间,使用序列概率比实验(SPR T,sequential p robabili2 ty ratio test)方法.检测到泄漏之后,根据管道两端流速和压力及统计平均值估计泄漏速度,使用最小二乘法(least-squares algorit hm)对无分支管道泄漏进行定位.统计检漏法最大优点在于无需复杂的管道模型就可以达到较高的检测性能,计算量小,安装费用低和便于维护[24].
(6)应力波法.管道上打孔盗油盗气在我国一些地区十分猖獗,严重威胁在役管道的安全运行,是导致泄漏的重要原因.长输油气管道的管壁都是金属弹性体,在管壁上打孔会产生振动,振动以应力波形式沿管道在管壁内传播,传播速度高达5000m/s,传播距离超过1.8km[25].当管道发生泄漏,泄漏形成的多相湍射流与管壁相互作用,诱发管壁产生高频应力波并在管壁内高速传播.应力波引起的管壁振动包括纵振动、横振动和圆环振动.由于管壁阻尼作用,应力波强度随传输距离指数衰减,只有某些频率的应力波能远距离传播,尤其是应力波与管道发生共振时,传播更远.3种振动传播的速度、方向和衰减各不相同,传播距离不同,信号特征不同,信号能反映传播距离的信息.在管道外壁上安装高灵敏度的应力波传感器并通过分析管道应力波信号功率谱来检测泄漏并进行定位,也可以在管道两端分别安装传感器并根据应力波信号到达的时间差进行定位[26-27].
(7)声学方法.管道因腐蚀老化出现腐蚀孔或因外力损伤出现裂纹时,管道内外的压力差使管道内的流体通过腐蚀孔或裂纹向外喷射.泄漏多相湍射流与管壁相互作用产生声波.声波频率一般在5～300k Hz.通过传感器采集泄漏产生的声音信号并进行处理,可以对泄漏以及其位置进行判断.传统声波检测是沿管道按一定间隔离散地安装大量传感器,借助对泄漏孔两侧传感器采集的声音信号进行相关处理来检测与定位泄漏.随着光纤传感技术的发展,出现了连续型分布式光纤传感器进行泄漏声音检测和定位[6].该方法可应用于天然气、原油及其他流体管道的泄漏检测[28-29].
(8)实时模型法.实时模型法的基本原理是根据瞬变流的水力模型和热力模型,综合考虑管道内流体的速度、压力、温度、密度及粘度等物理参数的变化,建立管道实时模型,在一定边界条件下求解管道内流场,然后将计算值与管道两端的实测值进行比较.当实测值与计算值的偏差超过一定范围时,判定发生了泄漏,然后使用实时模型,根据管道内压力梯度变化确定泄漏点位置.实时模型法主要有以估计器为基础的实时模型法、以系统辨识为基础的实时模型法和基于Kalman 滤波器的实时模型法.
2 检测方法的特点
综上所述,管道泄漏检测可以分为直接检漏法和间接检漏法.
直接检漏法主要利用图像分析或用泄漏物敏感材料制成传感器检测管道外是否有泄漏物.探地雷达是一种主动探测方法,将脉冲信号发射到地下介质中,通过接收反射信号探测管道是否发生了泄漏.红外线法是一种被动探测方法,不需要发射探测信号,只需接收来自被测对象的信号,例如,利用机载或星载精密红外摄像装置记录泄漏物在空中形成的气团或管道周围的地热辐射效应,通过光谱分析发现泄漏.由于长输管线点多线长,周围地质结构差异很大,探地雷达和红外线法不适合管道泄漏实时检测.线缆法是用泄漏物敏感材料制成传感线缆并沿管线铺设,线缆遇到泄漏物后导致其传输的光电信号发生改变,根据光电信号的特征判断管道泄漏并定位.线缆法适合管道泄漏的实时检测且定位精度高.
间接检漏法是根据管道内压力、流速、温度等运行参数估计泄漏及其位置.例如,管壁因腐蚀老化出现腐蚀孔或因外力损伤出现裂纹时,管道内外的压力差使管道内流体通过腐蚀孔或裂纹向外喷射.泄漏处的多相湍射流与管壁相互作用产生声波、应力波和负压波.声波在空气中传播速度约为340m/s,频率一般在5～300k Hz之间,传统声波法需要沿管线按一定间隔安装大量的声传感器.声波法除了传感器电源供电及其
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引发的安全问题外,背景噪声也是一个难以解决的问题.长输油气管道的管壁都是金属弹性体,泄漏产生的射流与管壁相互作用诱发管壁产生高频应力波并在管壁内传播,在管道上打孔也会产生振动并以应力波形式在管壁中传播.应力波在钢管中的传播速度约为5000m/s ,借助管道管壁上离散安装的传感器采集应力波信号,通过对信号进行相关分析估计管道泄漏和定位.泄漏导致瞬时压力突然降低,在管道流体中产生分别向上、下游传播的瞬态负压波,通过对管道两端负压波信号的检测和分析判断管道泄漏,根据负压波到达管道两端的时间差定位泄漏,也可以按照管道入口和出口的压力梯度作线,交汇点就是泄漏的位置.
由于流量计造价高,我国油品管道大多数中间站没有安装流量计,输送的多为“三高原油”.基于磁通、涡流、摄像等投球技术的管内检测法(管道爬行机)的优点是定位准确,缺点是对管道条件要求较高,在原油管道中容易发生堵塞、停运等事故,无法在线监测.负压波法、应力波法和压力梯度法因为简单实用,比较适合于我国油气管道泄漏检测.但是一些不法分子通过利用新的技术使上述检测方法完全失效.例如,在中洛输油管道上,一些不法分子模仿国家专利密闭开孔机的原理,专为盗油制作了一种手持式微型打孔器,在管
道上打孔和安装阀门一次完成,而且通过2个阀门一边盗油一边加压注水,打孔时既不产生应力波,盗油时也不产生负压波,甚至管道两端的流量也一致.
3 结 语
已有的检测方法都是针对特定问题提出的专门解决方案,一个共同缺点就是只能检测已经发生的泄漏,一般不能对即将发生的可能危及管道运行安全的第三方责任事件发生预警.在我国,随着经济发展和能源结构转变,对石油和天然气等清洁能源的需求不断增加,管道分布越来越广.经济越发达地区,能源需求越大,往往需要利用管道输送油气,同时这些地区一般人口密集,公路等交通网密布,人类的生产活动频繁,管道往往会受到重压、挖掘、机械施工等事件影响,一些管道途径区域的地质结构复杂,容易出现滑坡、泥石流等地质灾害,甚至一些不法分子在管道上打孔盗油盗气,严重威胁管道的安全运行,因此,对穿越这些地区的管道监测就成为研究的重点,需要利用新理论新技术新材料新方法来研制新的油气管道泄漏和外力损伤的检测和定位技术.
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Detecting Method of Leakage of Long 2distance Oil and G as Pipeline
ZHAO Ze 2xiang 1,WAN G Yan 2nian 2,ZHU Qiang 2
(1.Zhongyuan U niversity of Technology ,Zhengzhou 450007;
2.Zhengzhou U niversity ,Zhengzhou 450001,China )
Abstract : The research act ualities of detecting met hods of leakage of long 2distance oil and gas pipeline are int roduced in t his paper ,and t he advantages ,disadvantages and applications of t he detecting met hods above are analyzed and compared in detail.The research directions of t he detecting met hods are given.
K ey w ords : long 2distance oil and gas pipeline ;leakage ;detecting met hods
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管道泄漏检测方法简单比较
管道泄漏检测方法简单比较 管道泄漏检测技术的研究从上世纪九十年代开始，历经二十年，已经有放射物检测法、质量平衡法、电缆检测法、微波探测、磁场感应传感器探测法、红外探测法等多种直观、简单的方法被淘汰，现在行业中有三种方法被广为介绍：光纤检漏法、负压波法、次声波法。 1、光纤检漏法： 根据Joule-Thomson效应原理，当管道发生泄漏时，泄漏源附近的温度会相应降低，监视该局部温度变化，可以对泄漏进行监测和定位。根据这个原理，光纤法应该是非常有效并且定位准确的，但存在以下几个问题： ①当泄漏量较小时，泄漏源附近温度变化较小，对光纤传感器的检测灵敏度要求相当高，因此成本也相应偏高。 ②当使用与管道平行埋设的光纤时，由于当初埋设光纤的目的不是做管道泄漏检测，因此，光纤的埋设离管道有一定的距离，并不是贴着管道埋设（实际工程中，我们多次遇到光纤离管道有十几米距离的情况），如此一来，因管道发生泄漏而引起的温度降低，光纤就检测不到。 ③即使原有光纤与管道离得很近，当发生图一情况时，由于光纤和泄漏点处于管道的两端，仍然无法报警，按照国外的报道，光纤检测系统里面的光纤需要三根均匀分布在管道周围（如图二所示），才能确保管道的泄漏报警。 图一：检测光纤与泄漏点处于管道两端
图二：光纤应埋设三根，均匀分布在管道周围 2、负压波法 当管道发生泄漏时，泄漏处由于管道内介质外泄造成管道压力突然下降，在流体中产生一个瞬态负压波，负压波沿管道向上、下游传播。由于管道的波导作用，负压波可传播数十公里，根据负压波到达上、下游测量点的时间差以及负压波在管道中的传播速度，可以计算泄漏位置。由于负压波法有效距离长、安装简捷、成本较低，目前在国内得到广泛的的应用。 负压波法有其自身的缺陷，表现在以下几个方面： ①对泄漏量要求很大：负压波法能迅速检测出泄漏量很大的泄漏，对泄漏量较小的泄漏没有效果。目前，业界对能够报警的泄漏量值说法不一，根据胜利油田一个招标项目里给出的指标：灵敏度：系统应在20秒之内探测出大于流量10%的泄漏，2分钟内探测出大于管道设计流量2%的泄漏；我们依稀可以推测出2％是一个很高的指标（详见胜利油田2013年3月招标文件《07管线漏失监控系统》）； ②在天然气管道上不起作用：在天然气管道上，如果发生泄漏，泄漏处的压缩气体迅速扩张，不产生可以检测得到的负压波，因此，负压波法对天然气管道无能为力； ③在海底管道上不起作用：海底的管道受海浪冲刷，在海底如同面条般不停的摆动，管道内的介质压力相应的不停变化，负压波系统会不停的发出报警信号；福建泉港联合石化的一条总长15公里的海底管道，原本设计安装一套负压波系统，后因不停报警而撤换成次声波系统。 ④定位不准确：负压波信号是直流信号（波形如图3所示），信号从开始到结束的时
输油气管道管材等级选择
输油气管道管材等级选择 摘要在长距离输送油气管道工程中，钢管费用占工程设备材料的50％以上，因此合理地选用钢管的材质等级十分重要。分析设计输送压力、韧性要求、刚度和稳定性、腐蚀及经济性等因素对选用钢管材质等级的影响，拟建了管材等级选择模式，给出了不同输送压力下的管材等级选用表，举例分析了满足设计强度要求的壁厚选择，简要介绍了国内外的管型应用情况。 主题词管道管类选择输送压力 在80年代初期以前，我国长距离输送管道大多数使用非管道钢的钢管材料（简称管材），如Q225（原 A3）、16Mn及20号钢等。随着我国输油管道技术水平的提高，大部分管道使用了符合美国API标准或ISO 标准材质要求的钢管，这些钢管既有国外引进的，也有国产的，但使用等级均在×65以下。而国外输送管道工程则由80年代前使用×70级钢管发展到90年代使用×80 级钢管，并有向使用更高级管材（如×100）方展的趋势。 一、选用管材等级的影响因素 1、设计输送压力 埋地钢管在服役时由于受设计输送压力（内力）P的作用，在管壁上产生环向应力（σh）及轴向应力（σa），一般要求这些应力小于或等于管材允许使用应力。允许使用应力是依据管材等级，即钢管屈服极限（σs）来乘以设计系数（F）、焊缝系数（Φ）、温度系数（t）而定。管道壁厚是依据强度要求而确定的δ＝PD/2ΦFσs t或δ＝PD/2ΦFσs （1） 式中P——设计输送压力； δ——钢管选用壁厚； D——钢管外径； Φ——焊缝系数，选用目前国家标准《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》（GB/T 9711.1～ 9711.3）的钢管，取1.0； F——设计技术，依GB 50251-94《输气管道工程设计规范》及GB 50253-94《输油管道工程设计规范》的规定选取； t——温度系数，当输送温度小于120℃时，取1.0。 由于（1）可以看出，在同一压力与直径下选用管材等级（用钢管屈服强度表示σs）越高，管子壁厚越小，管道工程总的管材用量将减少。 2、韧性要求 随着输送应力的提高及环境因素的影响，国内外多次发生管道断裂事故，因而从60年代以来对管材的韧性要求越来越高。根据文献【1】提出的要求，特别是对输送油气的管道，不允许有脆性断裂。按照文献【2】总结的国外对管材塑性断裂止裂的要求，冲击功CVN值是随着应力σh增加而增加，也随管径D增 大而增大。而CVN值同管材的化学组分、轧制方法与过程、微晶结构与细度等因素有关，过去提高管材 强度是靠提高碳（C）的含量实现的，这反而降低了CVN值，现在的微合金钢将碳（C）级硫（S）降到 很低含量，而增加锰（Mn）含量，如API标准中×80级管材允许碳（C）最大含量为0.18％，而锰（Mn）的最大含量增至1.8％。因此，现在的高强度等级管材也可以满足高韧性要求，如加拿大要求×80级管材 在-5℃时，母材CVN值为180J、焊缝的CVN值为36J，这有利于发展高压、大管径输送油气的需要。同 等级管材应适当增加选用壁厚，降低σh值，则CVN值也可以适当降低。 3、刚度与稳定的要求 钢管在运输、储藏、服役过程中，应有一定的刚度及变形稳定性的要求，这在GB 50251与GB 50253中均反映管材壁厚要求。虽然在一定的压力P与管径D条件下，选用高强度等级管材可以减薄壁厚，减少管材总用量，但太薄的壁厚有可能满足不了此要求。在GB 50253-94第5.6.1条中要求D／δ≤140，在 GB 50251-94第5.1.3条中，依照D的大小要求60≤D／δ≤140。两标准均规定管子在无内压状态时受外力作用管子水平径向变形量不得大于3％D。 在建立管材等级选用模式时，取式（2）可满足两个国家标准要求：60≤D／δ≤140 （2）
长输管道工程建设简述
一、油气长输管道定义 长输管道系指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道，具体讲就是跨越地、市输送或跨越省、自治区、直辖市输送商品介质的长距离管道（一般长度大于50km）。对于油气长输管道，这个介质指的就是石油天然气。 油气长输管道设计压力一般大于6.3MPa，国家主干油气管网一般设计压力在10MPa，浙江省天然气省级管网设计压力为6.3MPa。二、油气长输管道工程建设内容 油气长输管道工程主要由站场、线路及辅助工程设施组成。 （1.）站场输油管道和输气管道基本相同，站场均可分为首站、末站和中间站场。 （2.）线路线路部分主要包括管道、阀室、阴极保护设施等。 油气长输管道由钢管焊接而成，除跨越段外全线一般都埋地敷设。为防止土壤对钢管的腐蚀，管外包有防腐绝缘层，并采用外加电流阴极保护措施。管道上每隔一定距离设有截断阀门，进出站处及大型穿跨越构筑物两端也有，一旦发生事故可以关闭阀门，及时截断管内介质流动，防止事故扩大，便于抢修。 管线在穿越一些大中型河流、交通干线（国道、高速公路、铁路等）常采用定向钻、隧道、顶管等施工方式，以避免对河流水体、堤坝、交通等造成不利影响。 （3.）辅助工程设施输油管道工程的配套辅助设施主要有通讯系统、水电供应系统、维修中心等。
（4.）控制系统长输管道一般线路较长，沿线经过的地形复杂，为保证整个输油、气管道安全、可靠、平稳、高效、经济地运行，该类工程均设有调度控制中心，并采用以工业控制计算机为核心的监控与数据采集系统，即ＳＣＡＤＡ系统，对全线各个站场、关键设备进行远距离数据采集、传输和记录、处理。ＳＣＡＤＡ系统的控制通常分为三级，即全线中心控制、站场控制及就地控制，对管道运行进行监控、统一调度和控制，具有报警、联锁保护、紧急关断等安全保护功能。 三、油气长输管道工程特点 油气长输管道工程的主要特点是线路长，沿线自然地理环境复杂，沿途可能要翻越山岭，穿越大河巨川、沼泽地带，或是沙漠地区、永冻土地带，如西气东输二线工程沿线既有土石山区、戈壁荒漠，又有黄土丘陵沟壑，一些区段生态环境极其脆弱。另外，长输管道沿线可能会跨越多个地区，可能的社会影响因素很多，例如我国的中东部地区人口密集，施工对当地人员生活可能会有一定影响。路由及站场选址与所经地区的城乡建设、水利规划、能源供应等问题密切相关，须取得所经地区的规划、土地等部门的许可。 四、油气长输管道工程施工内容 油气长输管道的施工一般包括开工前期准备、工程施工，以及试运、投产和交工。长输管道施工程序一般包括以下内容： （1.）测量放线、扫线
输油管道泄漏监测技术及应用
输油管道泄漏监测技术及应用 摘要：文章对国内外输油管道泄漏检测方法进行了分析，对油田输油管道防盗监测的方法进行了探讨。针对油田输油管道防盗监测问题，指出了油田输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏检测报警及泄漏点的精确定位，并介绍了胜利油田输油管道泄漏监测系统的应用情况。 主题词：输油管道泄漏监测防盗
泄漏是输油管道运行的主要故障。特别是近年来，输油管道被打孔盗油以及腐蚀穿孔造成泄漏事故屡有发生，严重干扰了正常生产，造成巨大的经济损失，仅胜利油田每年经济损失就高达上千万元。因此，输油管道泄漏监测系统的研究与应用成为油田亟待解决的问题。先进的管道泄漏自动监测技术，可以及时发现泄漏，迅速采取措施，从而大大减少盗油案件发生，减少漏油损失，具有明显的经济效益和社会效益。 1 国内外输油管道泄漏监测技术的现状 输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用，美国等发达国家立法要求管道必须采取有效的泄漏监测系统。 输油管道检漏方法主要有三类：生物方法、硬件方法和软件方法。 1.1 生物方法 这是一种传统的泄漏检测方法，主要是用人或经过训练的动物（狗）沿管线行走查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等，这种方法直接准确，但实时性差，耗费大量的人力。 1.2 硬件方法 主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等，直观检测器是利用温度传感器测定泄漏处的温度变化，如用沿管道铺设的多传感器电缆。声学检测器是当泄漏发生时流体流出管道会发出声音，声波按照管道内流体的物理性质决定的速度传播，声音检测器检测出这种波而发现泄漏。如美国休斯顿声学系统公司（ASI）根据此原理研制的声学检漏系统（wavealert），
基于负压波和流量平衡的管道泄漏监测系统研究
基于负压波和流量平衡的管道泄漏监测系统研究 李新建 邓雄 （西南石油大学 石油工程学院 四川 成都 ６１０５００） 【摘 要】输油管道大量应用于现代社会中，但是由于自然因素和人为因素 管道泄漏事故时有发生，造成严重后果，因此建立管道泄漏监测系统意义重大。本文介绍了管道泄漏监测的原理，设计了负压波－流量平衡法监测系统，可以同时监测压力和流量，对于由泄漏所引起的负压波和流量变化进行综合判断，解决了单独使用负压波检测技术时误报率高、无法实时监测管道和缓慢渗漏的问题，采用了一些新技术，提高了输油管线发生泄漏时报警和定位的精确性。在油田的实验结果表明，该系统稳定可靠。 【关键词】 泄漏监测系统，负压波，流量平衡，小波变换 作者简介 李新建（１９８６－） 河南新蔡人，主要从事输油管道的泄漏检测和降 低油品蒸发损耗等油气储运方面的学习与研究。 １ 泄漏监测与定位的研究意义 自１８７９年世界上首条输油管道建成以来，经过一百多年的发展，管道运输已经发展成为公路、铁路、空运、海运之外的第五大运输体系。管道运输具有成本低、供给稳定、节能、安全等优点，广泛应用于流体的输送。但是，随着管龄的增长，由于腐蚀、磨损等自然因素，管道泄漏事故时有发生，据统计１９８６年以前修建的输油管线平均穿孔率为０．６６次／（公里．年），另 一方面，近年来不法分子在输油 管道上打孔盗油行为也日益频繁。 输油管道泄漏不仅影响了管道的正常运行，而且还威胁到人们的生命财产安全，流失油品会造成巨大的经济损失，还会造成环境污染。如何能够实时地监测管道泄漏事故，并尽快定位泄漏点，对降低油品损失和环境污染、预防重大事故的发生，具有重要的现实意义。 ２ 泄漏检测和定位的原理 ２．１ 负压波法泄漏检测技术和定位原理［１］ 管道发生泄漏时，泄漏点因流体介质损失而引起的局部液体密度减小，导致瞬间压力降低，作为压力波源通过流体介质向泄漏 故障诊断
长距离输油(气)管道的安全运行通用范本
内部编号：AN-QP-HT465 版本/ 修改状态：01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 长距离输油(气)管道的安全运行通用范 本
长距离输油(气)管道的安全运行通用范 本 使用指引：本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时，不断提高产品质量，保证安全生产，同时进行经济核算，通过降低产品成本来赢得更多商业机会，最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 管道生产有其自身的特点：管道线路长、站库多，运送介质易燃、易爆、易凝、输送压力高，并且要求连续运行。因此，管道生产需要先进可靠的设备和技术手段，对生产过程进行严格管理、精心的维护、准确的监控，确保输送油、气过程中安全平稳。 1．生产运行安全。调度人员根据输油量、输油所处季节，制定合理的输油运行方式。通过生产设施上的各类仪表，将系统压力、温度、流量参数和工艺流程、设备运行状态通过通讯讯道传到调度室显示或输入计算机，调度
GB50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范
中华人民共和国建设部公告 第407号 建设部关于发布国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》的公告 现批准《油气长输管道工程施工及验收规范》为国家标准，编号为：GB 50369—2006，自2006年5月1日起实施。其中，第4.1.1、4.2.1、10.1.4、1O.3.2、10.3.3(2、3、4)、 10.3.4、14.1.1、14.1.2、14.2.2条(款)为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 前言 本规范是根据建设部建标[2002]85号《关于印发“二00一年至二O0二年度工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》文件的要求，由中国石油天然气集团公司组织中国石油天然气管道局编制完成的。 本规范共分19章和3个附录，主要内容包括：总则，术语，施工准备，材料、管道附件验收，交接桩及测量放线，施工作业带清理及施工便道修筑，材料、防腐管的运输及保管，管沟开挖，布管及现场坡口加工，管口组对、焊接及验收，管道防腐和保温工程，管道下沟及回填，管道穿(跨)越工程及同沟敷设，管道清管、测径及试压，输气管道干燥，管道连头，管道附属工程，健康、安全与环境，工程交工验收等方面的规定。 在本规范的制定过程中，规范编制组总结了多年油气管道施工的经验，借鉴了国内已有国家标准及行业标准和国外发达工业国家的相关标准，并以各种方式广泛征求了国内有关单位、专家的意见，反复修改，最后经审查定稿。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国石油天然气管道局负责具体技术内容解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中国石油天然气管道局质量安全环保部(地址：河北省廊坊市广阳道，邮编：065000)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人： 主编单位：中国石油天然气管道局 参编单位：中国石油集团工程技术研究院 主要起草人：魏国昌陈兵剑郑玉刚王炜续理 高泽涛马骅苏士峰陈连山钱明亮 胡孝江姚士洪葛业武李建军隋永莉 田永山杨燕徐梅李林田宝州 1 总则
管道泄漏系统技术规格书(设计院版)2.0
XX管道泄漏监测系统技术规格书 2015年11月
1、项目简介 XX管线防控防漏措施项目的管道泄漏监测系统（LDS）采用“整体压力流量综合分析”监测及定位系统。“整体压力流量综合分析”泄漏检测系统一般由多点压力传感器、流量传感器、数据同步，现场数据采集处理器（RTU），监控主机及处理服务器组成。该系统将达到在首站控制室完成对全线进行监控和分析的自动化。 设计原则 —严格遵守国家的法律法规，执行国家及行业最新版本或国际上先进的、最新版本的标准、规范。 —系统将自动、连续地监视分析管道的运行。 —注意可操作性，满足HSE的要求。 —采用的设备、材料及系统应是技术先进、性能价格比好，能够满足所处环境和工艺条件、在工业实际应用中被证明是成熟的产品。 —系统必须具有高可靠性，稳定性和灵活性，以保证生产安全可靠地运行。系统能监视整个系统的工作状态，以便于对系统的维护和维修。 —系统采用的硬件、软件和网络应具有当时国内先进技术水平，并且经过实践考验证明其是安全、有效、实用的产品。 —系统的体系结构必须具有良好的可扩展性，健壮性和抗风险性，以保障安全生产。系统承包商应对LDS的整套方案进行详细描述。 2、LDS系统功能和技术要求 2.1 LDS系统注意技术要求 LDS系统的硬件和软件应具有高度的可靠性和可用性。承包商应对所选择的注意硬件设备和系统的计算机网络提出平均无故障工作时间（MTBF）和平均维修时间（MTTR）。所设计的系统必须具有最小的停运时间。 LDS系统的可靠性应根据各部分硬件和软件的可靠性、网络结构、冗余配制方式等因素综合考虑，但总的指标应大于99.9%。承包商投标时应提供可靠性和可用性指标的分析及估算。
长输油气管道的建设与安全参考文本
长输油气管道的建设与安 全参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
长输油气管道的建设与安全参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 现阶段，我国油气管道正处在大规模建设时期，方兴 未艾。继兰成渝成品油管道、西气东输天然气管道等相继 建成投产后，现又有西气东输二线、中缅原油管道等项目 正在建设中。不久的将来，我国的输油气管道会交织成 网，从而带动我国经济的进一步发展。如何保证如此大规 模的油气管网安全提到了议事日程上。建设工程本身安全 可靠是安全运行的根基，保证建设工程的安全可靠成为关 键的环节。长输管道要穿越各种地质状况不同的地段，因 地质灾害造成的油气管道断裂事故时有发生。本文就如何 尽量确保油气管道的安全可靠进行探讨。 1 优选线路 地质条件的好坏与管道安全密切相关，必须十分重视
线路路由的选择工作。管道建设之初，必须投入精干的技术力量进行选线工作。首先利用航空影像、航天遥感图片进行初步比选，制定几个方案，到现场重点踏勘，调查落实。经过认真比选，找到相对安全、适宜管道敷设的较佳位置，避开危险地段。设计工作要做细、做实，一切方案都要以实际的基础资料为依据。 2 山区管道建设的新思路 在山区进行管道建设时，翻山越岭不可避免。对于低矮山区且地质条件稳定时，管道直上山坡或横越山坡是允许的。当山体陡峭且地质灾害频发时，管道就不宜直上直下山坡。切忌顺等高线横过山坡，否则，一旦发生滑坡、泥石流等灾害时，管道被冲断的可能性相当大。 近些年，某些大型项目如兰成渝输油管道在通过山区时，采用管道设计新思路——隧道方式。采用隧道方式的优点是：可以避开极为复杂的高陡边坡、地质灾害地段；
输油管道泄漏检测方法综述
输油管道泄漏检测方法综述 2 检漏系统的性能指标 对一种泄漏检测方法优劣或一个检漏系统性能的评价 ,应从以下几个方面加以考虑 1 泄漏位置定位精度当发生不同等级的泄漏时 ,对泄漏点位置确定的误差范围。 2 检测时间管道从泄漏开始到系统检测到泄漏的时间长度。 3 泄漏检测的范围系统所能检测管道泄漏的大小范围 ,特别是系统所能检测的最小泄漏量。 4 误报警率误报警指管道未发生泄漏而给出报警信号。它们发生的次数在总的报警次数中所占比例。 5 适应性适应性是指检漏方法能否对不同的管道环境 ,不同的输送介质及管道发生变化时 ,是否具有通用性。 6 可维护性可维护性是指系统运行时对操作者有多大要求 , 及当系统发生故障时 ,能否简单快速地进行维修。 7 性价比，性价比是指系统建设、运行及维护的花费与系统所能提供性能的比值。 3 检漏方法 管道的泄漏检测技术基本上可分为两类 ,一类是基于硬件的方法 ,另一类方法是基于软件的方法。基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测。如直接观察法、检漏电缆法、油溶性压力管法、放射性示踪法、光纤检漏法等。基于软件的方法是指检测因泄漏而造成的影响 ,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。这类方法有压力/ 流量突变法、质量/ 体积平衡法、实时模型法、统计检漏法、 PPA (压力点分析)法等。除上述两类主要方法外 ,还有其他的一些检漏法 ,如清管器检漏法。各类方法都有一定的适用范围。 3. 1 基于硬件的检漏法 3. 1. 1 直接观察法有经验的管道工人或经过训练的动物巡查管道。通过看、闻、听或其他方式来判断是否有泄漏发生。近年美国 OIL TON 公司开发出一种机载红外检测技术。由直升飞机带一高精度红外摄象机沿管道飞行 ,通过分析输送物
海城华润燃气有限公司燃气管线及附属设施泄漏检测管理制度
海城华润燃气有限公司 燃气管线及附属设施泄漏检测管理制度 第一章总则 第一条为了规范燃气管线及附属设施的泄漏检测工作，提高泄漏检测管理质量，确保燃气管线及附属设施的安全平稳运行，制定本指引。 第二条本指引规定了燃气管线及附属设施日常泄漏检测管理的内容及要求，适用于管理权属燃气公司的燃气管线及附属设施的日常泄漏检测管理。 第三条规范性引用文件： 《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》CJJ51-2006 《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 《城镇燃气技术规范》GB50494-2009 《城镇燃气管理条例》2010年 第二章泄漏检测原则、周期 第四条泄漏检测遵循“全覆盖”与“重点突出”的原则。全覆盖原则是指泄漏检测要覆盖所有管理权在燃气公司的燃气管线及其附属设施。重点突出原则是指对不同级别的管线其泄漏检测周期应有所不同，确保管网的整体状况处于有效监测。 第五条泄漏检测周期与泄漏检测时间 1、根据管线材质、压力等级、防腐材料、使用年限、泄漏（腐蚀）状况、在输配系统中的位置与作用以及燃气管线安全评估等情况综合考虑，将管线划分成不同的安全风险等级，并确定各等级管线的泄漏检测周期。在特殊时间或地点，
管线泄漏检测周期可临时适当缩短，以加强对管线的监控。 对安全风险等级最低的管线，其泄漏检测周期应满足下列要求： 1）、高压、次高压管线每年不少于1次；低压钢质管线、聚乙烯塑料管线或设有阴极保护的中压钢质管线，每2年不少于1次；未设有阴极保护的中压钢质管线，每年不少于1次；铸铁管线和被违章占压的管线，每年不少于2次。 2）、新通气管线在24小时内检查一次，并在一周内进行复测。 2、管线泄漏检测一般安排在白天进行，尽量避开夏季每日最高气温时段，但根据临时需要，也可安排在夜间进行。 第三章泄漏检测范围 第六条应在下列地方进行管线泄漏检测（对管线附近出现异常情况的，检测范围适当扩大）： 1、检测带气管线两侧5米范围内所有污水井、雨水井及其它窨井、地下空间等建构筑物是否有燃气浓度； 2、检测带气管线两侧5米范围内地面裂口、裂纹是否有燃气浓度； 3、检测管线沿线的阀井、凝水井、阴极保护井、套管的探测口等是否有燃气浓度； 4、除上述地方外，对一般管线，在硬质地面上沿管线走向方向25米、带气管线两侧5米范围内没有污水井、雨水井、阀井、地面裂口等有效检测点的，应沿管线走向方向间隔不大于25米设置一个检测孔，检测是否有燃气浓度；对风险等级最低的管线可不大于50米设置一个检测孔检测点，检测是否有燃气浓度。 检测孔应满足下列要求： 1）、设置检测孔的位置时应尽量避开其他管线设施密集的区域。
我国油气长输管道工程论文
我国油气长输管道工程论文 1.1油气长输管道的基本结构 油气长输管道的基本组成过程中，主要有输油站站场和线路两个环节组成的，对于输油长输管道的工艺站场而言，主要有输油首站和输油中间热站，同时也存在输油泵站和输油热泵站几个部分，输油站也即是一种压气站，在气体加压的过程中，通过冷却计量以及净化调压的过程中，并实现压气机车间和压气机的正常工作。 1.2油气长输管道的施工特点 油气长输管道施工过程中，往往需要结合长输管道的相关设计要求，并在施工规范的要求下，做好规范性的施工，在焊接试压以及防腐下沟的施工作业中，实现一次性的投产成功。对于我国的油气长输管道工程的发展而言，主要是一种线程性的工程，不仅仅存在相对较长的施工线路和较长的施工工期，同时也有着相对较快的作业速度和相对较多的野外作业，施工过程中，不可避免的存在相对较难的后勤保障工作。这种常数管道施工沿线的过程中，往往存在复杂多样的地形地貌，工作人员实际的施工环境相对来说有着一定的复杂性，这就不免为施工的进行带来了相对较多的麻烦，这些问题的存在，在某种程度上同样也为油气长输管道的施工带来了较大的风险，严重制约着油气长输管道施工工程的建设和发展。
一般而言，现代化油气长输管道工程的建设发展，不可避免的也存在各种各样的风险，这种风险的存在同样也是多方面的，具体有以下几个方面的体现： 2.1施工风险 长输管道工程施工发展中，施工风险在辨别的过程中，主要是将施工过程中存在的相关风险问题有效解决，并在油气长输管道工程的施工管理中，做好存在风险的主要辨别。就其实质性而言，当前油气长输管道工程的施工过程中，缺乏风险的识别，不可避免的对油气长输管道工程的施工带来一定的影响，在对风险因素确定以及风险源头分析的过程中，缺乏综合性的分析。 2.2技术风险 长输管道工程的主要是施工中，技术风险的存在，不仅仅是在关键环节施工过程中有着相对落后的施工工艺，进而对整个油气长输管道施工的质量产生一定的影响。同时在对新技术使用的过程中，缺乏技术的科学验证，以至于施工过程中难以从根本上掌握相关的新技术，以至于施工中的技术应用不符合实际工程情况，并将长输管道的施工风险显著增加。最后在施工中不成熟施工技术的应用，不仅仅加
SmartBall管道泄漏监测系统
SmartBall ?油气管道泄漏检测
目录 油气管道进行泄漏检测的必要性 (3) SmartBall ?简介 (4) SmartBall ?的价值 (5) SmartBall ?适用性 (5) SmartBall ?技术优势 (6) SmartBall ?技术参数 (8) SmartBall ?产品组成与特点 (9) SmartBall ?案例 (11) SmartBall ?业绩 (12) 项目检测进展预计进度表（以一百公里管段为例） (15) 管道情况调查表 (16)
油气管道进行泄漏检测的必要性 油气管道发生泄漏不仅导致资源损失，同时极大污染环境，甚至发生火灾爆炸，严重威胁人民生命财产安全。定期进行泄漏检测将大大减少事故发生的几率。 近年来，由于石油价格上涨，国内不法分子受利益驱动疯狂地在输油管道上打孔盗油，严重干扰了正常的输油生产，造成了巨大的经济损失 泄漏检测有直接检测与间接检测两种方法。 间接检测法可以连续检测泄漏，实现对管道的实时监测，但敏感性和定位精度相对较低，误报警率也较高。目前大部分长输管道在于scada系统中，利用各种工艺参数如压力流量等的变化实现泄漏检测，但这种方法无法实现微小的泄漏检测，只能是发生大的泄漏事故时（泄漏量为管道流量的4%以上）才能检测出来，而且对于小量的盗油也无能为力。 直接检测法敏感性好，定位精度高，误报警率低，但无法实现不间断的检测。目前全世界能够实现精确的直接泄漏检测的公司以及技术并不多，加拿大的Pure Technologies Ltd.公司发明了智能球泄漏检测系统SmartBall ?，实现了油气管道的微小泄漏检测，能识别和定位非常微小的泄漏。
供水管道泄漏检测及相关仪的原理与使用
供水管道泄漏检测及相关仪的原理与使用 （南通市自来水公司 徐少童） 摘 要 介绍了相关仪的基本原理，使用方法等 关键词 相关 数字滤波 噪声 引言 随着我国的经济建设的发展，水资源短缺越来越成为限制我们发展的瓶颈之一，如何解决这个问题已经被逐步提到了战略高度，因此，合理利用水资源，降低漏损就成了我们水利工作者的重中之重。 减少漏损就要有相应的方法，目前我国大部份地区的检漏手段还停留在几十年前的水平，而国外在近二三十年则有了很大的发展，我们要做好这项工作就必须了解他们的技术，并能够最终掌握。 当前，简陋技术最先进的设备当属相关仪了，国外已有普通相关仪，多探头相关记录仪等多种产品，但究其根本，原理都是一样的，本人经过多方学习以及查阅相关资料，对其原理有了进一步的认识，下面就先从相关仪的基本原理说起。 一． 相关仪的基本原理 当管道发生泄漏时，能够产生比普通水声频率高较多的声压波沿管道传播，泄漏噪声频率高低主要取决于泄漏点的大小，泄漏噪声传播速度主要取决于管道直径和管材；通过放置在管道两端（泄漏点包围在中间）的振动传感器或声发射传感器测量泄漏信号，由于泄漏点可能位于管道不同位置，因此泄漏声传播到达两个传感器的时间不同，利用两列信号的互相关分析，一般即可确定泄漏噪声到达两个传感器的时间差。根据该时间差，通过两个传感器间的距离和声波在该管材中的传播速度，即可计算出泄漏点距两个传感器的距离。 设)(),(t y t x 为所测量的两列信号，则其相关函数计算公式如下： )()()(1 lim )(0τττ-=-=?∞→yx T T xy R dt t x t y T R 若信号为周期信号或一段信号可以反映信号全部特征，则可以采用一个共同周期或一段信号内的均值代替整个历程的平均值。对于泄漏声波信号，只要采集的两列信号均覆盖了在500m 以内泄漏声传播的全过程即可，不必无限制采集。这样，互相关函数计算公式可如下近似： )()()(1 )(max 0max τττ-=+=?yx T xy R dt t y t x T R
长输油气管道的建设与安全
编号：SY-AQ-06672 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 长输油气管道的建设与安全Construction and safety of long distance oil and gas pipeline
长输油气管道的建设与安全 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 现阶段，我国油气管道正处在大规模建设时期，方兴未艾。继兰成渝成品油管道、西气东输天然气管道等相继建成投产后，现又有西气东输二线、中缅原油管道等项目正在建设中。不久的将来，我国的输油气管道会交织成网，从而带动我国经济的进一步发展。如何保证如此大规模的油气管网安全提到了议事日程上。建设工程本身安全可靠是安全运行的根基，保证建设工程的安全可靠成为关键的环节。长输管道要穿越各种地质状况不同的地段，因地质灾害造成的油气管道断裂事故时有发生。本文就如何尽量确保油气管道的安全可靠进行探讨。 1优选线路 地质条件的好坏与管道安全密切相关，必须十分重视线路路由的选择工作。管道建设之初，必须投入精干的技术力量进行选线工作。首先利用航空影像、航天遥感图片进行初步比选，制定几个方
案，到现场重点踏勘，调查落实。经过认真比选，找到相对安全、适宜管道敷设的较佳位置，避开危险地段。设计工作要做细、做实，一切方案都要以实际的基础资料为依据。 2山区管道建设的新思路 在山区进行管道建设时，翻山越岭不可避免。对于低矮山区且地质条件稳定时，管道直上山坡或横越山坡是允许的。当山体陡峭且地质灾害频发时，管道就不宜直上直下山坡。切忌顺等高线横过山坡，否则，一旦发生滑坡、泥石流等灾害时，管道被冲断的可能性相当大。 近些年，某些大型项目如兰成渝输油管道在通过山区时，采用管道设计新思路——隧道方式。采用隧道方式的优点是：可以避开极为复杂的高陡边坡、地质灾害地段；可以缩短线路的长度，降低造价；管道落差减小，可降低泵站的扬程，管道压力相应降低，从而减小管道壁厚，节约管材；减少地面土石层和植被的破坏，有利于环境和水土保持。 对于管道穿越山区河流，由于河流基底多为岩石，根据实际情
油气田和长输管道建设项目环境保护设计规范
油气田和长输管道建设项目环境保护 设计规范
油气田和长输管道建设项目环境保护设计规范（试行）SYJ24－87 （试行日期1988年5月1日，石油工业部批准） 第一章总则 第1.0.1条根据《中华人民共和国环境保护法（试行）》、《建设项目环境保护管理办法》，按《建设项目环境保护设计规定》的要求，并结合油、气田及长输管道工程建设的实际情况，特制订本规范。 第1.0.2条油、气田和长输管道建设项目环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法律、法规，合理开发和充分利用油、气资源，有效地防治污染和其它公害，改进生产环境，发展生产，为人民提供清洁、优美、安静的劳动和生活环境。 第1.0.3条油、气和长输道建设项目环境保护设计应贯彻环境保护建设与油、气田和长输道建设、矿区建设同步规划、同步实施、同步步发展的要求，做到经济效益、社会效益和环境效益的统一。 第1.0.4条本规范适用于陆上油、气田和工输管道的新建工程及扩建、改建工程的新建部分（包括外资、合资、引进项目）的防治污染设计；不适用于油田、气田的物探、钻井、试油、井下作业工程。 第1.0.5条油、气田和长输管道建设项目环境保护设计除执行本规范外，尚应符合现行国家标准的有关规定。本规范波及的部
分，可参照执行有关部门、地方现行的环境保护规范、污染物排放标准和卫生标准。 第1.0.6条本规范由建设项目的建设单位/设计单位负责执行；由建设项目所在单位的主管环境保护部门监督执行。 第二章一般规定 第2.0.1条油、气田和长输程及其它大型厂、站、库建设项目的建设单位，应在工程的可行性研究阶段，负责提出环境影响报告书或环境影响报告表。 第2.0.2条油、气田和长输管道工程及其它大型厂、站、库建设项目的初步设计，必须根据批准的环境影响报告书或环境影响报告表编制环境保护章节，其主要内容有： 一、环境保护设计的主要依据； 二、主要污染源和主要污染的种类、数量、浓度或强度及排放方式； 三、采用的排放标准，处理工艺技术能达到的排放指标； 四、环境保护工程采用的先进工艺技术、处理工艺流程及综合利用方案；主要设备和建（构）筑物； 五、绿化设计； 六、对资源开发而引起生态变化所采取的防范措施； 七、环境管理机构和环境监测。（参见石油部《油气田环境监测工作暂行办法》）； 八、环境保护设施投资概算及经营费用估算；
长输管线泄漏监测系统原理及应用
长输管线泄漏监测系统原理及应用 摘要：文章对国内外输油管道泄漏检测方法进行了分析，对油田输油管道防盗监测的方法进行了探讨。针对油田输油管道防盗监测问题，指出了油田输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏检测报警及泄漏点的精确定位，并介绍了华北油田输油管道泄漏监测系统的应用情况。 关键词：输油管道泄漏监测防盗 北京昊科航科技有限责任公司 2012-9-24
近年来，受利益的驱动不法分子在输油管线打孔盗油，加上管道腐蚀穿孔威胁，管道泄漏事件时有发生一旦引起大的火灾爆炸环保事故，后果不堪设想。为努力维护管道安全，已经投入了大量的人力物力，但形势仍十分严峻。采用合适的管道泄漏在线监测系统，则能够实时细致了解管线输油工况变化，便于及时发现泄漏位置，以便及时发现泄漏，尽早采取相应的措施，将损失危险降到最小程度；同时减少了巡线压力，降低了职工劳动强度。 因此，输油管道泄漏监测系统的研究与应用成为油田亟待解决的问题。先进的管道泄漏自动监测技术，可以及时发现泄漏，迅速采取措施，从而大大减少盗油案件发生，减少漏油损失，具有明显的经济效益和社会效益。 1. 国内外输油管道泄漏监测技术的现状 输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用，美国等发达国家立法要求管道必须采取有效的泄漏监测系统。 输油管道检漏方法主要有三类：生物方法、硬件方法和软件方法。 1.1 生物方法 这是一种传统的泄漏检测方法，主要是用人或经过训练的动物（狗）沿管线行走查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等，这种方法直接准确，但实时性差，耗费大量的人力。 1.2 硬件方法 主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等，直观检测器是利用温度传感器测定泄漏处的温度变化，如用沿管道铺设的多传感器电缆。声学检测器是当泄漏发生时流体流出管道会发出声音，声波按照管道内流体的物理性质决定的速度传播，声音检测器检测出这种波而发现泄漏。如美国休斯顿声学系统公司（ASI）根据此原理研制的声学检漏系统（wavealert），由多组传感器、译码器、无线发射器等组成，天线伸出地面和控制中心联系，这种方法受检测范围的限制必须沿管道安装很多声音传感器。气体检测器则需使用便携式气体采样器沿管道行走，对泄漏的气体进行检测。 1.3 软件方法 它采用由SCADA系统提供的流量、压力、温度等数据，通过流量或压力变化、质量或体积平衡、动力模型和压力点分析软件的方法检测泄漏。国外公司非常重视输油管道的安全运行，管道泄漏监测技术比较成熟，并得到了广泛的应用。壳牌公司经过长期的研究开发生产出了一种商标名称为ATMOS Pine的新
油气管道泄漏检测应对事故技术一览
油气管道泄漏检测应对事故技术一览 2014-04-13能源情报 能源情报按：先是青岛爆燃，接着是兰州石化管道泄露污染饮用水，都是管道惹的祸。管道安全一向被企业重视，但为何还是屡次出现事故？看看这些检测泄露的技术吧。 文/苏欣中油工程设计西南分公司 油气长输管道发生泄漏的原因多种多样，但大致可以分为：(1)管道腐蚀：防护层老化、阴极保护失效, 以及腐蚀性介质对管道外壁造成的腐蚀和传输介质的腐蚀成分对管道内壁造成的腐蚀；(2)自然破坏：由于地震、滑坡等自然灾害以及气候变化使管道发生翘曲变形导致应力破坏；(3)第三方破坏：不法分子的盗窃破坏, 施工人员违章操作, 野蛮施工造成的破坏；(4)管道自身缺陷：包括管道焊接质量缺陷, 管道连接部位密封不良, 未设计管道伸缩节, 材料等原因。油气管道泄漏不仅给生产、运营单位造成巨大的经济损失，而且会对环境造成破坏、严重影响沿线居民的身体健康和生命安全。 1 检漏技术发展历史
国外从上个世纪70年代就开始对管道泄漏检测技术进行了研究。早在1976年德国学者R.Isermann和H. Siebert就提出以输入输出的流量和压力信号经过处理后进行互相关分析的泄漏检测方法；1979年Toslhio Fukuda提出了一种基于压力梯度时间序列的管道泄漏检测方法；L.Billman和R.Isermann在1987年提出采用非线性模型的非线性状态观测器的检漏方法；A.Benkherouf在1988年提出了卡尔曼滤波器方法；1991 年Kurmer 等人开发了基于Sagnac 光纤干涉仪原理的管道流体泄漏检测定位系统；1993年荷兰壳牌(shell)公司的X.J.Zhang 提出了统计检漏法；1999年美国《管道与气体杂志》报道了一种称作“纹 影”( Schlieren)的技术，即采用空气中的光学折射成象原理可用于管道检漏；2001年Witness提出了采用频域分析的频域响应法，其基本思想是将管道系统的模型转换到频域进行泄漏检测和定位分析；2003年Marco Ferrante提出了采用小波分析的方法，利用小波技术对管道的压力信号进行奇异性分析，由此来检测泄漏。 我国对于管道泄漏技术的研究起步较晚，但发展很快。1988年方崇智提出了基于状态估计的观测器的方法；1989年王桂增提出了一种基于Kullback信息测度的管线泄漏检测方法；1990年董东提出了采用带时变噪声估计器的推广Kalman 滤波方法；1992年提出了负压波法泄漏检测法；1997, 1998年天津大学分别采用模式识别、小波分析等技术对负压波进行了很大程度的改进；1997年唐秀家等人首次提出基于神经网络的管道泄漏检测模型；1999年张仁忠等提出了压力点分析(PPA)法和采集数据与实时仿真相关分析法相结合的方法；2000年胡志新等提出了分布式光纤布拉格光栅传感器的油气管道监测系统；2002年崔中兴等介绍了声波检漏法；2003年胡志新提出了基于Sagnac 光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型；2003年潘纬等利用小波分析方法来分析信号的奇异性及奇异性位置,来检测天然气管线泄漏；2003年夏海波等提出了基于GPS 时间标签的管道泄漏定位方法；2004年白莉等提出了一致最大功效检验探测泄漏信号；2004年吴海霞等运用负压波和质量平衡原理,采用模糊算法和逻辑判断法,利用压力、流量和输差三重机制实现了对原油管道的泄漏监测及定位、原油渗漏监测和报警；2004年伦淑娴等利用自适应模糊神经网络系统的去噪方法可以提高压力信号；2005年张红兵等介绍了根据管道的瞬态数学模型，并应用特征线法求解进行不等温输气管道泄漏监测；2005年刘恩斌等研究了一种新型的基于瞬态模型的管道泄漏检测方法,并对传统的特征线法差分格式进行了改进,将其应用于对管道瞬态模型的求解；2005年朱晓星等提出了将仿射变换的思想应用到基于瞬态压力波的管道泄漏定位算法中；2005年白莉等等将扩展卡尔曼滤波算法,应用于海底管道泄漏监测与定位；2006年白莉等利用多传感器的信息融合思想,提出分布式检测与决策融合方法进行长距离海底管线泄漏监测；2006年提出了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉原理的新型分布式光纤检漏测试技术。 2 泄漏检测技术方法 对于检漏技术的分类，现在没有统一的规定，根据检测过程中所使用的测量手段不同，分为基于硬件和软件的方法；根据测量分析的媒介不同可分为直接检测法