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文檔簡介
自然氣管道檢漏主要內容:一、緒論;二、泄漏緣由;三、泄漏檢測技術;四、管道泄漏檢測系統的評價指標;五、預防泄漏事故的措施。1
一、緒論:自然氣易燃、易爆、易擴散,自然氣管線的泄漏裂開事故不但造成很大的干脆經濟損失,更易造成人身損害和環境污染等嚴峻后果。因此,對自然氣管線泄漏進行實時在線監測,剛好發覺泄漏和預防泄漏隱患就顯得特殊重要。
2依據泄漏量的不同,管道泄漏一般分為小漏、中漏、大漏。小漏亦稱砂眼,泄漏量低于正常輸量的3%,主要是由于管道防腐層被破壞,管壁在土壤電化學腐蝕作用下出現銹點,腐蝕逐漸貫穿整個管壁的現象。中漏的泄漏量在正常輸量的3%-10%之間。大漏的泄漏量則大于正常輸量的10%。在管道運營中,由于倒錯流程、干線閥門誤動作等緣由可能使干線超壓造成管道泄漏。3二、泄漏緣由:自然氣長輸管道在運行過程中,出現泄漏現象的緣由主要有以下四個方面。(1)管道腐蝕;(2)自然破壞;(3)人為破壞;(4)管道自身缺陷。4管道的泄漏,具體表現在以下10個方面:①管道材質不良,由于材質開裂、存在砂眼,久經腐蝕穿洞;②管道涂層損壞、脫落,造成管道腐蝕穿孔;③陰極疼惜度低或失效,以及潮濕的環境如腐蝕性介質對管道外壁造成的腐蝕和傳輸介質的腐蝕成分對管道內壁造成的腐蝕;④管道接頭安裝不良,閥門不良,未設計管道伸縮節等緣由;⑤由于地下管道擁擠,在施工其它地下工程時受影響所致;
5⑥由于高層建筑工程的重壓,使地基下沉,致使管道開裂;⑦由于地質構造緣由使地基下沉,造成管道開裂(如地震\地下水位下降);⑧在路段上的管道,由于重載車輛的通行而造成管道開裂;⑨不法分子的盜竊破壞,造成管道穿孔以及施工人員違章操作,野蠻施工造成的破壞;⑩由于地震、滑坡等自然災難以及氣候變更使管道發生翹曲變形導致應力破壞。6一般來說,泄漏事故在管道運行的早期的發生頻率較高,而在中期較低。這主要是因為在早期,管道在材質、設計和施工等方面存在的未被發覺的缺陷,會在運行初期充分暴露,管理和操作人員的本身閱歷不足,制度不全,這也是初期造成泄漏事故多發的緣由;在管道運行后期,由于管道和設備的老化、腐蝕、磨損,管道較簡潔裂開,造成事故率上升。7在自然氣管道輸送過程中,常發生泄漏的部位是管道上的連接部位、焊接部位、流體的轉向部位及接受填料密封部位等。1.連接部位泄漏:連接部位是指為了檢修或更換零部件而在設備或管道上設置的可拆卸性構件。最常見的連接部位有法蘭連接和螺紋連接。8(1)法蘭泄漏:法蘭密封是自然氣管道輸送中應用最廣泛的一種密封結構形式。這種密封形式一般是依靠其連接螺栓所產生的預緊力,通過各種固體墊片或液體墊片達到足夠的工作密封比壓,來阻擋被密封流體介質的外泄,屬于強制密封范疇。這種連接形式主要存在三種泄漏形式。91)界面泄漏。密封墊片壓緊力不足、法蘭結合面上的粗糙度不恰當、管道溫差變形、機械振動等都會引起密封墊片與法蘭面之間密合不嚴而發生泄漏。2)滲透泄漏。壓力介質通過密封墊片內部的微小間隙而產生的一種泄漏形式。3)破壞泄漏。破壞泄漏是由于安裝質量欠佳而產生密封墊片壓縮過度或密封比壓不足而發生的泄漏。10(2)螺紋連接部位泄漏:螺紋泄漏是由于所運用的纏繞填充材料如四氟乙烯、石棉繩、麻絲等材料經過長期運用后,會出現老化、龜裂、變質,塑性變形和回彈力下降,造成填充材料與絲扣之間密合不嚴而發生泄漏。2.焊接部位泄漏:由焊接存在的缺陷如未焊透、夾渣、氣孔、裂紋引起的泄漏。113.沖刷引起的管道泄漏:由于自然氣高速流體在變更方向時,對管壁產生較大的沖刷力導致的管道穿孔泄漏。4.填料部位泄漏:主要指閥門填料處或機泵的軸向填料密封處發生的泄漏。12二、泄漏檢測技術:泄漏檢測方法一般用來檢測管道的完整性的。國外從20世紀70年頭末起先對油氣長輸管道泄漏檢測技術進行探討,到80年頭末,相關的檢測技術和設備已商品化。目前,國內外常用的輸氣管道泄漏檢測與定位方法很多。131、干脆檢漏法:干脆檢漏法是檢測泄漏氣體的干脆檢漏方法,其中包括最原始的人工巡察法,這種方法依靠工人沿道進行巡察,依靠于人的敏感性、經驗和責任心,往往只能發覺一些較大的泄漏,而且耗費很大的人力,實時性也較差。隨著科學技術特殊是計算機和自動化儀表的飛速發展,大量最新科技成果不斷被應用于管道的檢測中,涌現出很多高效、靈敏和便利的檢測技術和設備。14(1)紅外線成像技術:當管道發生泄漏時,泄漏點四周土地的溫度場會發生變更,通過紅外線遙感攝像裝置可以記錄輸氣管道四周的地熱輻射效應,再利用光譜分析就可以檢測出泄漏位置。這種方法可以較精確地定位泄漏點,靈敏度也較高,但不適用埋設較深的管道檢漏。15(2)紋影成像技術檢測法:由于泄漏到大氣中的自然氣比四周空氣的折射高,光柵之間的泄漏自然氣就會使光線達攝像機時,形成紋影圖像,拍攝下來的紋影能提供信息生位移估算泄漏量,與其他一些光學檢漏技術(如背景吸取體成像、紅外輻射吸取技術)相比,紋影成像技術的敏度高,設備敏捷、運用便利,但不能實時檢測泄漏。16(3)智能爬行機檢測方法:智能爬行機是基于超聲波、漏磁、聲放射等無損傷原理以及錄像視察的儀器,它的四周裝有多個探頭,可進入管道內部邊爬行邊檢測管道內外腐蝕、機械損傷的程度和位置,為預測和推斷是否泄漏供應依據。例如超聲波檢測器在爬行中不斷地通過探頭放射超波,檢測壁厚,從而估計管道受腐蝕程度。17通常,接受聲波須要在傳感器和管壁之間充填耦合劑,檢測時,要設一個液體段(通常為凝膠),在這個液體段的兩端運行兩個常規清管器,而超聲波檢測器須要放入液體段,因此操作很不便利,還會影響管道的正常運用。國外已研制成功不要液體耦合劑就能用于輸氣管道的輪式干耦合超聲波檢測器。18漏磁檢測器:在管道爬行的過程中,通過檢測器上的磁鐵不斷將經過的管道磁化,由于管道上缺陷處的磁通會發生泄漏,檢測器就將管道上各處磁通量泄漏狀況記錄下來,經分析后可確定管道的破損狀況。智能爬行機能夠較為精確地推斷泄漏,并依據管道狀況預料泄漏,防患于未然,但投資較大,且須要豐富的操作閱歷,只適用于那些沒有太多彎頭和連接處的大口徑管道。19(4)嗅覺傳感器技術:嗅覺傳感器技術是一項新興技術。這種技術利用特殊的化學物質,傳感器對自然氣中某種化學物質作出反應,輸出信號,然后通過計算機信號處理,檢測泄漏的自然氣。可將嗅覺傳感器沿管道按確定的間距布置,對管道進行實時監控。目前,將此項技術應用于管道檢測還不太成熟,須要進一步探討和探討。20(5)打壓檢測法:早期新建管道必需進行靜水壓試驗,管道在高于正常運行壓力(一般設為設計壓力的1.25倍)維持24小時,這種檢測方法對于暴露各種初始缺陷特殊有效,但只能檢測出管道不能承受試驗壓力的部位,不能供應管道的具體信息,并且水壓試驗須要停輸進行,檢測成本較大。21(6)氣體檢測法:這是一種接受基于接觸燃燒原理的可燃性氣體檢測器,這種方法的優點是受溫度、污染或機械運行的影響較小,靈敏度較高,目前已成為檢測輸氣管道的主要檢測儀器。缺點是易引發燃燒或爆炸事故,而且不能長距離連續檢測。22(7)探地雷達:探地雷達將脈沖電磁波放射到管道旁邊的地下。當管道內的氣體發生泄漏時,管道四周介電性發生變更,到達雷達的放射信號的時域波形也會發生變更,依據波形的變更就可以檢測到管道是否發生泄漏。應用這種方法時,被測對象必需有確定的體積,因此不適用較細的管道,而且地質特性的突變往往會對圖像有很大的影響,簡潔出現誤報。232、間接檢漏法:間接檢漏法是指泄漏造成的流量、壓力、聲音等物理參數發生變更而進行間接檢測的方法。(1)傳感器檢測法:當管道發生泄漏時,在泄漏點會產生噪聲,通過聲波傳感器檢測這種聲波,就可進行泄漏檢測和定位。此項技術能夠快速檢測泄漏,定位精確性也較高。24但是由于泄漏口形態的差異對泄漏聲波的特征影響較大,這種方法難以確定泄漏程度。由于傳統的聲波傳感器屬于離散型,對于長距離管道需布置大量傳感器,投資相當大,限制了這項技術的應用。光波在光纖中傳播時其特征參量(如振幅、相位、偏振態、波長等)在外界因素(如壓力、振動、位移、溫度等)的作用下會發生變更。25利用這一特性,在油氣管線鋪設一條或幾條光纜,利用光纖作為傳感器,監視管道泄漏時發出的噪聲,或者檢測管線四周的壓力和溫度等信號,通過對信號的分析和處理,對管線旁邊的機械施工和人為破壞等事務進行快速推斷和精確定位,提高在線檢測水平。26
分布式光纖傳感器是近幾年來發展的一個熱點,它在實現物理量測量的同時可以實現信號的傳輸,在解決信號衰減和抗干擾方面有著獨特的優越性,在管道監控系統中將極具有應用潛力。27(2)流量或質量平衡法:在流量平衡方法背后的原理是質量守恒,既,在同一時間間隔內流入管道中的流體流量減去流出的量必需等于管道內流體的變更量。假如考慮更廣泛的時間期間,泄漏發生能被發覺,然而在產品性質和一個管道瞬態特征的變更會導致誤報警28運用這個方法,在任何時間段內,能被檢測出來的最小的泄漏量在管線存量上有不確定性。基本上,這意味著只有泄漏大于能被插入管道內的額外流量/質量才能被測出來。在流量平衡方程中,包括在管線存量上變化,極大地削減與管線充裝有關的流量平衡中的錯誤數量。流量平衡的不確定性被削減在流量測量上加上在計算的管存上的錯誤,這能通過以下兩種方法被實現:291.通過假定管段一端到另一端的穩態壓力和溫度特性,計算一個這個管段的平均密度,密度被乘以管線流量,獲得管存量。管充的計算被擴展成計算管線因數諸如管壁的膨脹,和溫度變更對管充的影響,這可以削減計算的管線錯誤。從一個時間步到下一個時間步,管充是在時間t1的管存量減去在時間t0的管存量.302.假如中間壓力測量儀表存在,管存量能被更精確地確定,運用以管線的已知壓力特征和集成獲得的密度特征。用這個方法,全部中間壓力測量基本上是連續以可維持的運行操作.
31(3)負壓波檢測法:當泄漏發生時,泄漏處因流體物質損失而引起局部流體密度削減,就會產生一個瞬時壓力降和速度差,并形成負壓波。負壓波自泄漏點向兩端傳播到上下游的壓力傳感器,通過分析壓力傳感器捕獲到瞬時壓力降的波形和上下游壓力傳感器接收到壓力波信號的時間差就可以定出泄漏點。32管道運行中的正常操作也可能造成負壓波,但與泄漏造成的負壓波是有差別的,泵、閥的正常作業引起的負壓波與泄漏產生的負壓波方向不同,國外已探討出了負壓波定向報警技術。依據泄漏引起的負壓波與正常操作產生的負壓波波形特征有較大區分,靳世久等人提出模式識別技術,對負壓波進行分段符號化處理,通過與標準負壓波模式比較推斷是否有泄漏發生。33由于工業現場的電磁干擾、輸油泵振動和加熱爐等的影響,實際采集到的負壓波序列附著大量的噪聲,這使得精確識別壓力突降點變得特殊困難。李煒等人利用小波技術對泄漏信號進行了消噪,并修正了負壓波傳播速度,提高了檢測與定位的精度。34
當泄漏量較大,泄漏引起的壓力波動比較大,接受負壓波檢測定位精度較高,剛好性較好。但是對于緩慢發生的泄漏、已知發生的泄漏和微小滲漏,由于泄漏過程不產生負壓波,或者突降點不明顯,檢測較困難。35(4)瞬變模型法:瞬變模型法給自然氣管道的運行建立管內流體流淌的一個數學模型,并在確定邊界條件下利用計算機求解管內流場。將模型的輸出值與實際檢測值相比較,一旦發覺兩者的偏差大于確定范圍時,即認為發生泄漏,進一步分析管道內的壓力梯度變更可以確定泄漏點的位置。當然這種模型只能建立在穩定流假定基礎之上的,因此對于非穩定流的狀況檢測效果不好。36由于此方法中的報警值與儀器模型和數值計算的誤差有關,為了削減誤差造成的誤報警,閥值不能定得太低,檢測的靈敏度受到制約,誤報警率高是瞬變模型法在實際應用中的一個難以解決的問題。(5)統計決策檢漏法:運用序貫概率比檢測的方法,依據管道出入口的流量和壓力,連續計算發生泄漏的概率,確定發生泄漏后,利用最小二乘法進行泄漏點定位。37該方法運用統計決策論的觀點,較好地解決了瞬變模型中報警的問題,并且降低了計算上的困難性,具有很好的應用前景。(6)分段密封法:沿管線安裝多個截止閥,關閉相鄰兩個截止閥,通過監測各管段的壓力下降的狀況來檢漏。這種方法能夠檢測出較小泄漏量,牢靠性高,但只能在管道停輸時運用,而且須要安裝較多截止閥,實時性和經濟性較差。38另外,還有一些其他檢測方法,如應力波檢測法、壓力梯度法、背景吸取氣體成像、放射線示蹤物法等。這些繁多的檢測技術各具有優缺點,單一的檢漏裝置很難滿足檢測要求。在實踐中要結合工程實際,正確分析工況條件及最終性能要求,明確各性能要求的主次關系,綜合應用多種檢測方法,組成牢靠性及經濟性俱佳的泄漏檢測系統。393.硬件方法:硬件方法是依靠不同的硬件裝置用來幫助檢測確定泄漏位置。所用典型裝置依據設計原理可分為5種類型:氣體取樣檢測器、溫度檢測器、聲學檢測器、電參數檢測器和管內行走檢測器。1、氣體取樣檢測器氣體取樣檢測器主要有火焰電離檢測器和可燃氣體監測器兩種。40火焰電離檢測器的基本工作原理:在有電場存在的狀況下,烴類(氣態)在純氫火焰灼燒下產生帶電碳原子,碳原子被收集到一個電極板上并計數;當碳原子的數量超過預設值時,則表明四周空氣中存在超過了警戒濃度的可燃氣體,檢測器即報警。利用檢測有無可燃性氣體的方法來確定可燃性氣體的泄漏一般接受基于接觸燃燒原理的可燃性氣體檢測器,常用于氣體管道。41可燃氣體檢測器是一種監視可燃氣體的獨立傳感器。它通過擴散作用從空氣中取樣,利用催化氧化原理產生一種與可燃氣體濃度成比例的信號,一旦可燃氣體濃度超過爆炸下限的20%,繼電器驅動信號便傳送到遠方限制板上的報警器報警。422、溫度檢測器:泄漏會引起管道四周環境的溫度變更。采用搭載在車輛、直升機上的光譜檢測和分析設備,可通過監測泄漏引起的熱點檢漏。美國佛羅里達技術網絡公司利用直升飛機載紅外線攝像裝置,記錄埋地管道四周某些不規則的地熱輻射效應,利用光譜分析檢測較小的泄漏。43美國自然氣探討所現正致力于利用以激光為基礎的遙感技術檢漏探討,以開發一種能在相當遠的距離內選用遙感技術快速掃描大幅地區,檢測管道氣體泄漏產生的熱點并供應有關圖像的裝置。近年來先進的大面積溫度傳感器的發展使溫度檢測技術更加好用。溫度傳感器,如多傳感器電纜和接受光導纖維的光學時間域反射測定法等都被用于檢測泄漏旁邊溫度的變更。443、聲學檢測器:滲漏發生后,流體流出管道后會發生聲音,聲波依據管道內流體物理性質確定的速度傳播開去。聲音檢測器檢測出這種波而發覺泄漏。由于檢測范圍的局限有必要沿管道安裝很多聲音傳感器,這些傳感器在管道內檢測聲音信號,從正常運行的聲音中鑒別出泄漏聲音。454、電參數檢測器:電參數檢測器主要有電纜阻抗檢測和土壤電參數檢測兩種。電纜阻抗檢測法是由加拿大技術人員所開發。在管道建設時,沿管道鋪設一種能與自然氣進行某種反應的電纜。假如泄漏發生,則泄漏自然氣會與電纜發生反應,變更電纜的阻抗特性并將此信號傳回檢測中心。46該電纜既是傳感器又是信號傳輸設備,可利用阻抗、電阻率和長度的關系確定泄漏的程度和泄漏的位置。泄漏會引起管道四周土壤電參數的變更,接受雷達系統(放射器和接收器)可通過檢測土壤電參數精確定位地下管道的泄漏,即為土壤電參數檢測法。475、管道機器人:隨著科學技術的發展,機器人也在管道檢測中得到較為廣泛的運用。管道機器人是一種可在管道內行走的機械,可以攜帶一種或多種傳感器,在操作人員的遠端限制下進行一系列的管道檢測修理作業,是一種志向的管道自動化檢測裝置。一個完整的管道檢測機器人應當包括移動載體、視覺系統、信號傳送系統、動力系統和限制系統。48管道機器人利用超聲波傳感器、漏磁通傳感器等多種檢側傳感器進行信息檢測,對管道環境進行識別,自動完成檢測任務。其核心組成為管道環境識別系統(視覺系統)和移動載體。目前國外的管道機器人的技術已經發展得比較成熟,它不僅能進行管道檢測,還具有管道維護與修理等功能,是一個綜合的管道檢測修理系統。494.基于神經網絡的方法:由于有關管道泄漏的未知因素很多,接受常規數學模型進行描述存在較大困難。用于泄漏檢測時,常因誤差很大或易漏報、誤報而不能用于工業現場。基于人工神經網絡檢測管道泄漏的方法,不同于已有的基于管道精確流淌模型描述的泄漏檢測法,學習管道的各種工況,對管道運行狀況進行分類識別,是一種基于經驗的類似人類的認知過程的方法。
50試驗證明這種方法特殊靈敏和有效。理論分析和實踐表明,這種檢漏方法能夠快速精確預報出管道運行狀況,檢測管道運行故障并且有較強的抗惡劣環境和抗噪聲干擾的實力。泄漏引發應力波適當的特征提取指標能顯著提高神經網絡的運算速度。51基于神經網絡學習計算研制的管道泄漏檢測儀器簡潔好用,能適應困難工業現場。神經網絡檢測方法可推廣應用到管道堵塞、積砂、積蠟和變形等多種故障的檢測中,對于管網故障診斷有廣泛的應用前景。525.新型氣體泄漏超聲檢測系統:檢測原理:氣體泄漏產生超聲波假如一個容器內充溢氣體,當其內部壓強大于外部壓強時,由于內外壓差較大,一旦容器有漏孔,氣體就會從漏孔沖出。當漏孔尺寸較小而雷諾數較高時,沖出氣體就會形成湍流,湍流在漏孔旁邊會產生確定頻率的聲波。53聲波振動的頻率與漏孔尺寸有關,漏孔較大時人耳可聽到漏氣聲,漏孔很小且聲波頻率大于20kHz時,人耳就聽不到了,但它們能在空氣中傳播,被稱作空載超聲波。超聲波是高頻短波信號,其強度隨著離開聲源(漏孔)距離的增加而快速衰減。54當管道出現泄漏時,管道中的流體被擾動,接收換能器上的電壓將發生明顯變更。通過采集若干個泄漏點電壓變更量,描繪出泄漏點與電壓變更量的關系曲線,并且用計算機求解出曲線對應的方程。用這種方法,可以依據接收換能器上檢測儀表電壓的變更立刻發覺泄漏,進而依據擬合曲線或方程確定泄漏點的位置。55壓電陶瓷換能器產生和接收超聲波的工作原理是:當輸入電壓的頻率為諧振頻率時,超聲波在介質中產生的駐波最強。若管道中出現泄漏,接收換能器的電壓立刻發生變更,可以依據這種變更發覺泄漏,進而按擬合曲線或方程式計算出管道泄漏的位置。56依據聲速在介質中傳播速度的公式可知,隨著液體密度的增大,其聲速也將增大。例如,聲波在水中的傳播速度大約是空氣的五倍。由于原油的密度比水大,因而聲速在原油中的傳播速度遠遠大于在空氣中的速度,所以利用超聲波實時監測輸油管道的運行響應速度快、靈敏度高。57利用壓電陶瓷做為換能器成本低、功耗小,通過換能器所產生的超聲波在液體中形成駐波削減能量的損失,諧振信號強,有利于視察與記錄。通過測量得到不同泄漏點位置所對應的電壓信號,描繪出泄漏點位置與電壓信號變更量的曲線,進而得到其擬合曲線以及函數表達式,即可實時觀測管道的運行,發覺并確定泄漏點的位置。58美國自然氣公用公司通常運用火焰電離檢測技術(FID)檢查干線管道和城市配氣管網的泄漏,這種技術特殊有效。但由于檢測車行駛速度慢(一般僅為3~7m/h),勞動強度大,費用高,干脆影響檢測結果。目前,美國自然氣探討所(GRI)正在進行以激光為基礎的遙感檢漏技術探討。此外,加拿大、美國、俄羅斯等國家還在直升飛機上安裝紅外或激光遙感探測器進行氣體泄漏檢測,大大縮短了巡檢周期,擴大了檢測范圍。596.ESI泄漏監測系統介紹:ESILDS困難管線檢測系統----ESILDS依據管道平安法規的要求,以及泄漏造成的嚴峻后果,有必要安裝快速,有效,精確的泄漏檢測裝置。
60EnergySolutions泄漏檢測系統是一個先進的實時軟件,用于檢測液體和氣體管線的泄漏并確定泄漏位置.它融合有先進診斷特征的獨特的防真和模型技術,供應無可比擬的監視實力.61EnergySolutions被明確地評價是在泄漏檢測和定位領域的世界領導者,該系統通過現場測試被證明有效.這個軟件的實力在很多國家被選擇作為工業標準.這個實時泄漏檢測模塊符合美國石油工業協會(API)標準1130,API1130被美國運輸處管道平安辦公室接受作為計算機管線泄漏檢測系統的標準.62泄漏檢測和定位是基于一個特殊設計的診斷方法。來自管線兩端的現場儀表數據被用來供應在瞬態和穩態條件下極其快的檢測實力,同時削減誤報警。假如泄漏發生,泄漏量和位置的評價被自動產生,并且數據被快速地提供應操作者,讓操作者及實行適當的事故處理措施。63運用很好證明白的模型補償體積平衡方法,當系統適應每一個管道操作的獨特方面時,系統可達到敏感度的最高水平。基于由從SCADA系統收集的測量值驅動的實時瞬態模型(RTM),泄漏檢測系統精確的模擬流淌管道的水利和熱力動態。64RTM供應用于計算流量變更的模擬值,充裝率;同時流量計供應流量變更的實際流率,流量平衡。在流量平衡和充裝率之間的差別構成了體積平衡,它能反映出真正的流失量。ESI的系統運用多個獨立的體積平衡部分(VBS)來供應泄漏檢測的多種水平。65這些獨立的VBS有多種平均的時期、歷史的頻率和泄漏門檻計算。每個VBS都有多樣獨立的平均時期,它可供應大量泄漏的快速檢測,使錯誤警報的發生削減到最小。泄漏通過在壓力測量點比較節點流量平衡來定位。每個VBS都被分別的配置來反映沿著管道的實際的差別。66該系統的特征:1.當在很長的時間內有檢測特殊小的泄漏時,也能快速檢測大量泄漏。在出現重大瞬態條件和操作變更時,不會發生錯誤警報。2.實時全瞬態模型3.完全符合美國API1130標準;在測試條件下,完成一樣的超級結果674.供應多方面的應用支持,包括:1).批量跟蹤和報告2).批量接口特征圖3).Pig跟蹤4).DRA模型5).ETA估計到達時間計算6).基于全局評價的傳感器錯誤修改687).多種水平警報門檻設定值(警告和警報)8).在困難管道網中精確定位泄漏9).假如發生遺失數據(例如傳感器),自動重配置允許接著操作69用戶的利益:該系統的高度敏感的泄漏檢測和精確的泄漏定位實力供應廣泛的利益給用戶,如:1.削減泄漏對環境的影響;2.削減人員緊急和產品損失;3.增加操作有效性.EnergySolutions的泄漏檢測系統已經被應用到很多管線介質,包括氣體,原油,成品油,LPG,液體氨水,乙烯,HCl,CO2.70管道內部檢測技術:通過對清管器應用磁通、超聲、錄像、渦流等技術提高了泄漏檢測的牢靠性和靈敏度。國際管道和近海承包商協會IPLOCA宣布,迄今為止已開發出30多種智能清管器。智能清管器應用了大量新近研發出來的電子技術和計算機技術,可依靠計算機對檢測結果進行制圖。新型清管器在硬件方面裝備了傳感器、數據貯存和處理設備、電視和照相設備;在軟件上配備了特地用于分析用的軟件包。71此類清管器不僅可用于管道檢漏,而且可勘查管壁結蠟狀況,記錄管內壓力和溫度,檢測管壁金屬損失。如磁漏式清管器,通過永久磁鐵來磁化管壁達到磁通量飽和密度。清管器在管道中流淌時,管壁內外腐蝕、損傷和泄漏等部位會引起異樣漏磁場,并且感應到清管器中的傳感器。管壁中的任何變更都會引起磁力線產生相應的變更。72現在,微處理機和有限元數值計算技術的發展使清管器對信號識別和處理的功能大大增強。但磁漏式清管器的輸出信號受管道壓力、運用環境的影響較大,傳感器的感應線圈僅對某種類型和尺寸的缺陷靈敏。一般來說這種清管器適合于金屬孔隙探測。其他智能清管器中,還有超聲波檢測清管器、內徑規清管器和核子源清管器等。73管道外部動態檢測技術:隨著自動化儀表、計算機技術的深化發展,各種動態檢測技術也相繼出現,如:壓力點分析法、特性阻抗檢測法、相互關分析法、壓力波法、流量差監測法、管道瞬變模型法等等。1.壓力點分析法。壓力點分析法可用于氣體、液體的多相流管道的檢測。當管線處于穩定工況時,流體的壓力、速度和密度的分布是不隨時間變更的。74當泵或壓縮機供應的能量發生變更時,上述參數是連續變更的。當管道發生泄漏后,液體將過渡至新的穩態。過渡時間從幾分鐘到十幾分鐘不等,由動量和沖量定理確定。壓力點分析法檢測流體從某一穩態過渡到另一穩態時管道內流體壓力、速度和密度的變更狀況,從中推斷是否包含有泄漏信號。752.特性阻抗檢測法。由傳感器構成的檢漏系統可隨時檢測到管道微量原油的泄漏狀況。傳感器接受多孔聚四氟乙烯樹脂作為絕緣材料。這種材料導電率、絕緣阻抗熱穩定性好、不易燃燒、化學穩定性好。當漏油滲入以后,其阻抗降低,從而達到檢漏的目的。763.相互關分析法。設上、下兩站的傳感器接收到的信號分別為x(t)、y(t)。兩個隨機信號x(t)和y(t)有相互關函數Rxy(t)。如果x(t)和y(t)兩信號是同頻率的周期信號或包含有同頻率的周期成分,那么,即使t趨近于無窮大,相互關函數也不收斂并會出現該頻率的周期成分。假如兩信號含有頻率不等的周期成分,則兩者不相關。774.壓力波法。壓力波法是目前國內應用比較普遍的檢漏方法。當管線某點發生泄漏時,該點可視為向上、下游傳遞壓力的壓力源,同時向上、下游傳遞一個減壓波,即上站的出站壓力和下站的進站壓力分別下降。78綜上所述,每種檢漏法都有其各自的優點,但是往往單一檢漏裝置很難滿足實際工作的需要,所以在應用中,確定要考慮各種檢漏方法的特點,接受幾種檢測方法協作運用,可組成牢靠性和經濟性綜合的檢漏系統。要依據不同的工作環境和工作對象,選擇合適的檢漏方法。79在運用這些檢漏技術與系統的同時我們要擅長總結閱歷,不斷開發新型高效的管道泄漏檢測和定位技術,提高泄漏檢測及定位的靈敏度、精確度和牢靠性,促進管道泄漏檢測和定位技術的發展。80三、管道泄漏檢測系統的評價指標:引起管道事故的緣由有多種,只接受某一種預防手段不能解決全部的問題。管道事故往往是突發性的,這就要求泄漏檢測系統不僅能夠快速、精確地發覺泄漏,確定泄漏位置,估計泄漏量,而且能夠不間斷地對整條管道進行監測。基于這一目的,要求管道泄漏監測診斷系統應具有下列基本特性:
81(1)精確牢靠地診斷泄漏故障位置;(2)快速牢靠的報告泄漏程度;(3)泄漏診斷技術系統原理簡潔、維護和操作便利。為保證輸氣管道的平安性,降低事故的危害,須要比較評價各種泄漏檢測方法的優劣,供用戶選擇參考。為了便于操作,可將上述泄漏診斷系統的特征細分為以下十個指標進行綜合考察:
82(1)靈敏性:能檢測到的最小泄漏量。(2)定位精度:能否精確指出泄漏點的位置。(3)評估實力:能否精確估計泄漏量的大小,即泄漏的嚴峻程度。(4)響應時間:須要多長時間能檢測出泄漏。(5)誤報警率:無泄漏發生時報警率是否較低。(6)連續性:是否能連續監測整條管道。83(7)適應性:管道運行條件發生變更時,檢測能否正常進行。(8)操作性:系統的運用和維護是否簡潔、易學。(9)平安性:在檢測過程中是否易引起介質燃燒、爆炸事故。(10)費用:投資金額和操作運行費用。84管道泄漏檢測技術的評價:依據上述指標評價體系,可對目前常用管道泄漏檢測方法進行綜合評價如表1所示,表中有“√”的表示該項性能指標好或較好,空格為不好。85
表1管道泄漏檢測技術
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