长输石油管道泄漏检测与定位技术研究

周雪

摘 要：油气资源是当前最重要的能源之一，而油气的管道运输则是当前在油气运输方式中最为主要的方式，但是管道运输存在着的安全隐患，随着管道运用时间的增长，使得管道材质出现老化腐蚀、凝管，以及误操作等等因素，使得管道在运输过程中出现爆管、泄漏以及断管等安全事故出现。所以本文就针对管道的运输安全，对其进行泄漏检测与定位技术的探讨分析。

关键词：石油；管道泄漏；检测；定位

油气运输的方式有铁路运输，公路运输，航空运输，水运运输以及管道运输，相比之下，管道运输是我国陆上油气运输的主要方式，这也是一种长距离的输送液体和气体资源的运输方法。近年来随着石油天然气工业的快速发展，管道运输建设业务得到了快速的发展，其与其他几种运输方式相比，具有不间断输送以及平稳等优势。可是我国的石油管道安全事故也屡有发生，所以研究石油管道运输的安全技术是当前极为重要的任务，采用管道泄漏检测以及定位方法，能够对管道实施在线的不确定监测操作。下面我们就来进行详细的介绍。

1 石油管道泄漏检测技术

石油管道泄漏检测技术根据不同的检测内部流体状态、不同的管壁状况，监测的技术也是不尽统一的，而且泄漏检测涉及到很多学科领域的知识技术，所以检测的技术也是很多类的，像管壁参数检测法，地表打孔检测法，泄漏介质检测法以及光纤传感检测法，软件技术检测法，基于知识的方法以及声学原理检测法等等。

1.1 管壁参数检测法

管壁参数检测法主要检测的是管道内壁的焊缝缺陷以及腐蚀情况，主要是采用探测器，从检测管道的一段放进去，然后使检测器沿着管道前行进行检测。这样一来就能将整条管道的质量情况，以数据的方式进行传达，就能准确的判断管道需不需要进行修理。比如像管壁参数检测法中的漏磁通检测，在对来管道表面以及近表面进行检测，观察管道是否需要修理的一种无损检测方法，就是利用磁现象来进行检测的。而在漏磁通检测中使用的漏磁通检测器则是利用永久磁铁检测的特性来进行检测的，该仪器中的南北两极和管道的内部进行接触，并产生磁路，然后就能利用检测线圈来对管壁的形状进行检测，而且检测到的磁场也会因为管壁形状的不同而产生不同扭曲形状的磁场，而这些磁场也就能反映管壁的质量情况。

1.2 声学原理检测法

负压波法是声学原理检测法中的的一种，这种方法由于其原理简单，不需要建立管道的数学模型，有很强的实用性，而且运作过程简单灵敏，所以得到广泛的使用。由于石油管道泄漏的地方，因为石油的损失，使得这个地方出现局部石油密度流动密度减小，使得瞬时压力下降的情况产生，而瞬时压力则是以声速在泄漏处的上下游进行传播，所以以泄露处在泄漏前的的压力作为参照数据时，负压波就是泄露处产生的减压波。所以为了确定泄漏点的位置，就在管道两端安装压力变送器，利用采取到的负压波压力信号，通过上下游测量点的时间差，以及在管线中的负压波的传播速度，就能检测出泄漏点。

1.3 泄漏介质检测法

泄漏介质检测法主要是在传输介质中添加特殊性质的物质，并利用传输介质的本身，来发现管道的泄漏点。比如像在管道中添加放射物质来进行泄漏检测，当管道发生泄漏的时候，反射物质就能在管道沿线地域留下标记，然后对管道沿线地区进行检测，就能准确并迅速的知道管道泄漏点。但是该方法的一次检测长度一般不小于二十公里，检测周期较长，所以在现在已经很少使用了。现在最简单的一种泄漏介质检测法就是在传输介质中放入臭味剂，比如四氢噻吩，四氢噻吩有一种独特的味道，这样一来，只要是有发生泄漏，沿线检查的工人就能闻得到，虽然这不符合科学技术发展的要求，但是这是目前最为典型的一种方法。另外热红外成像法也得到广泛的利用，在石油泄漏的时候，就会对红外辐射进行影响，然后通过记录周围土壤的正常温度进入计算机，然后利用直升机对管道周围土壤温度情况，进行实时采集，在将两者进行比较，就能检测出泄漏点。

2 石油管道软件自动检测定位技术

随着计算机技术的迅速发展，在油气管道运输中，SCADS系统的检测定位技术已经得到普遍的运用，实现了在线检测的石油管道检测技术。这种检测技术，首先就是要对管道的模型进行实时的建立，然后利用SCADS系统将采集到的数据作为边界条件，再依据压力偏差法的检测的原理，以及动态质量平衡法的检测原理来进行检测，然后对其判定泄漏或者管道断裂，就要根据管道的流体压力、管道流体流速的变化平均值来进行统计分析，因为这两个性质是管道泄漏预测系统的两大特点。

在国外的一些管道研究机构、管道泄漏检测公司利用计算机仿真，研发出一些管道仿真软件，这些软件的研发，对油气管道的动态水利工况分析、管道的运行方案的确定以及检测分析管道泄漏提供了可靠的检测定位工具。然后SCADS系统通过管道的实时数据，来对这些仿真软件进行驱动运行，并且对其进行连续实时的模拟数据对实际管道进行监测定位。其中，在建立实时模型的过程中，模型的准确度回归受到流动阻力的波速变化以及阻力系数变化 ，还有测量噪声等等因素的影响，但是监测泄漏定位灵敏度和精确度与建立的模型的准确度有着直接的联系。

3 总结

综上所述，石油或者气体的管道运输设施，在运行过程中最重要的就是运行设备的安全性。在石油的运输管道管理中，泄漏检测以及定位操作是非常重要的工作，也是相对用途比较困难的工作，在现实的运输管道泄漏检测的过程中，要根据下实际情况对检漏方法的特点进行考虑，在各种各样的泄漏检测方法中，选择出集最经济、最实用、最可靠于一身的综合性的泄漏检测系统进行检测定位。

参考文献：

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