1、精選優質文檔-傾情為你奉上輸油管道泄漏檢測技術綜述摘要：輸油管道的泄露，不僅會造成巨大的經濟損失，還會帶來極大的危險，而且會造成對環境的嚴重污染。對此，本文系統介紹了近年來國內外輸油管線泄漏檢測及定位技術，并對比了各種方法的優缺點。關鍵詞：輸油管線泄露檢測管道運輸在原油輸送方面應用越來越廣泛。隨著管道的增多，管齡的增長，由于施工缺陷和腐蝕穿孔、突發性自然災害以及人為破壞等都會造成管道泄漏，給人們的生命財產和生存環境造成了巨大的威脅。為了確保管道安全運行和減少泄漏事故危害，研究具有更高可靠性和準確性的泄漏檢測技術，具有重要的理論意義和應用價值。一、輸油管道泄露檢測及定位的性能評價管道泄露檢測及定

2、位技術能夠及時準確報告泄漏事故，可以最大限度地減少經濟損失和環境污染及更大危險的發生。對一種泄露檢測方法的優劣和性能的評價，應從以下幾個標準考慮：1.泄漏檢測的靈敏度指泄漏檢測系統對小的泄漏信號的檢測能力。2.泄漏檢測的及時性指檢測系統在盡可能短的時間內檢測到泄漏發生的能力。3.泄露的誤報率誤報率是指系統沒有發生泄漏時卻被錯誤地判定出現泄露的概率。4.泄露的漏報率漏報率是指系統出現了泄漏卻沒有被檢測出來的概率。5.泄露辨別的準確性指泄漏檢測系統對泄漏的大小及其時變特性的估計準確度。對于泄漏時變性的準確估計，不僅可以識別泄漏的程度，而且可對老化、腐蝕的管道進行預測并給出一個合理的處理方法。二、管

3、道泄漏檢測方法簡介目前，國際上已有的檢測和定位方法大體上分為基于生物的方法、基于硬件的方法和基于軟件的方法三大類。1.基于生物的方法利用富有經驗的人或訓練有素的狗等生物，依靠視覺，氣味或聲音發現并且找到管道的泄漏點。2.基于硬件的方法依靠各種硬件裝置直接來探測和發現泄漏孔和泄漏物。使用的典型硬件包括聲學傳感器、氣體傳感器、放射物傳感器和壓力傳感器等。3.基于軟件的方法利用各種不同的計算機軟件包來發現管道泄漏的存在并確定泄漏孔的位置。軟件包對因泄漏而造成的影響(如壓力、流量、流速、摩阻等管道動態模型參數的變化)進行采集、處理和估計，從而對管道的非線性、不確定性、隨機性等因素引起的誤差進行補償，進

4、而提高泄漏檢測的靈敏度和定位精度，因此軟件包的完整性和可靠性是十分重要的。這些方法包括流量/壓力變化法，質量/體積平衡法，動態模型法和壓力點分析法。3.1基于生物的方法通過富有經驗的人沿管線巡查或通過對氣味敏感的狗等動物來發現管道泄漏，這種方法費時費力，且對于海底，沙漠，沼澤和荒原中的管道很難進行人工巡查。生物巡查效果主要依賴個體經驗和動物訓練水平，在科技水平如此發達的時代，這種檢測方法已經過時，只能在特定場合下應用此方法。3.2基于硬件的方法3.2.1聲學法當管道發生泄漏時，管內高壓流體由破裂處噴出，由于與管壁的相互作用，產生一個高頻的振動噪聲，以應力波的形式沿管壁傳播，管壁的阻尼作用使得只

5、有一定的頻率的波才能傳播較遠距離，這與管道的振動模型有關。管道泄漏聲信號屬于連續聲發射信號，通過設置好的傳感器可以接受到這種聲波，從而探測泄漏，并進行定位。這種方法成本很高。對于埋地輸油管道，阻尼作用更加明顯，該方法不適于埋地輸油管道的檢測。3.2.2氣體法當輸氣管道發生泄漏時，由于氣體具有高度揮發性，通過檢測管道周圍環境中氣體的濃度，可以判斷管道有無泄漏。氣體檢測設備通常需要搭載在運輸工具上，沿管線邊移動邊檢測，檢測響應時間通常是幾小時到數天，此種方法不適用于輸液管道檢測。3.2.3放射物法該檢測方法開發于1955年，美國用于輸油管道的檢測，一次檢測長度在 20km以上，相繼采用該項技術的國

6、家有前蘇聯，法國，丹麥，印度，日本等。所用的放射性標記物有嗅一82、碘一131鈉一24等，檢測范圍涉及到水管道，油管道，氣管道。這種方法檢測操作周期長，不適用于在線實時檢測管道運行，現在已經很少使用。3.3基于軟件的方法3.3.1壓力波法當管道發生突然泄漏時,由泄漏部位會產生一個向管道上游或管道下游傳播的減壓波,稱之為負壓波。在管道兩端設置壓力傳感器，當傳感器檢測到負壓波,就可以判斷泄漏并對泄漏進行定位。應用負壓波檢測法的關鍵問題是如何區分正常操作與泄漏帶來的負壓波。負壓波檢測法靈敏準確，可以迅速地檢測出大的泄漏,但是對于比較小的泄漏或已經發生的泄漏效果則不明顯。3.3.2壓力點分析(PPA)

7、方法壓力點分析法(PreSSurePOintAnalysiS)簡稱PPA法，是一種用于氣體、液體和某些多相流管道檢測泄漏的方法，其原理是對管道某點處的壓力和流量的變化進行檢測。當管道處于穩定狀態時，壓力和速度以及密度分布不隨時間變化。在設備(泵和壓縮機)供能增大或減少時，流體的速度、壓力和密度分布的變化是連續的。如果在沿線的某點發生事故，其最初的泄漏特征將在一定的時間內傳遞到管道末端檢測處(或其它任何檢測位置)，傳遞時間取決于事故發生地點到檢測點距離和壓力波在管道流體中傳播的速度。當泄漏發生時，管道完成過渡達到新的穩態。過渡時間由動量和沖量定理確定，完成該變化所需要的時間為幾分鐘至十幾分鐘。P

8、PA檢測法首先分析某個測試點的一組數據，然后應用計算機處理這些原始數據，使用壓力測量值統計分析方法，以確定管道是否存在泄漏點。該方法結構簡單，無需專用的檢測儀表，但是單點分析的模式區分偏于簡單，易誤報警，無法定位等都是此種方法的局限。3.3.3小波分析法小波分析是20 世紀80 年代中期發展起來新的數學理論和方法，是一種良好的時頻分析工具。利用小波分析可以檢測信號的突變、去噪、提取系統波形特征、提取故障特征進行故障分類和識別等。因此，可以利用小波變換檢測泄漏引發的壓力突降點并對其進行消噪，以此檢測泄漏并提高檢測的精度。小波變換法的優點是不需要管線的數學模型，對輸入信號的要求較低，計算量也不大，可以進行在線實時泄漏檢測,克服噪聲能力強，但是，此方法對由工況變化及泄漏引起的壓力突降難以識別，易產生誤報。三、結論通過上述的論述和比較，結合衡量管道泄漏檢測方法的優、劣的幾個主要標準分析，許多檢測方法都存在尚需解決得問題，如小泄露檢測與定位問題，多泄漏點管網的檢測與定位問題等等。而單純地采用任何一種技術對輸油管線進行泄露檢測和定位都無法達到令人滿意的效果。只有綜合地運用多種技術，才能成