基于低频声波和负压波的管道泄漏监测系统.pdf
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1、第3 fJ 卷 1 J 【J J( 2 0 1 4 0 1 )( 产品视点) 基于低频声波和负压波的管道泄漏监测系统 李文杰 中国 石化胜 利 油田 分公司 油 气集 输总厂 摘要:基于低频声波和负压波的管道泄漏监测 系统在孤永东长输管道孤岛原油库到永安输 油站段 的现场试验表 明,该 系统可以准确地 自动识 别出大于管道瞬时流量0 5 的泄漏 ;大于管 道瞬时流量1 的泄漏能够定位在距离实际泄漏点2 0 0 m以内;能够准确区分泄漏信号和站内操 作等外部干扰信号以及正常信号,解决了负压波法在扰动复杂频繁的情况下误报率高的问题; 系 统的定位精度有所提高,小流量泄漏自 动报警的漏报率有所降低,
2、达到了预期的应用效果。 关键词:低频声波;负压波;管道泄漏 ;监测系统;报警;定位精度 d o i : l O 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 6 6 8 9 6 2 0 1 4 1 0 6 0 油气管道泄漏监测定位系统的主要功能是实时 监测长输管道内的流体是否发生泄漏并在泄漏时对 泄漏点进行报警和定位,以确保油气管道安全平稳 运行 。 胜利油 田孤永东输油管道起始于孤岛原油库 , 途经永安输油站,终至东营原油库,全长6 4 5 k m, 设计压力 4 0 MP a ,设计最大输油能力 8 4 0 X 1 0 t a 。 安装在该长输管道中的负压波泄漏监测系统和 低频声波泄漏监测系
3、统在实际运行 中各有优缺点 , 互补性较强。对这两套系统进行重新整合和技术改 进,会有效提高系统定位精度并降低 自 动报警的误 报率。 1 负压波法的原理和优缺点 负压波法的原理是 当输油管道发生泄漏时 ,泄 漏点处由于管道内外的压差,流体迅速流失,压力 下降,泄漏点两边的液体由于存在压差而向泄漏点 处补充,这一过程依次向上、下游传递,相当于泄 漏点处产生了以一定速度传播的负压波。因此依据 泄漏产生的瞬时负压波传播到上、下游的时间差可 推算出泄漏点的位置。负压波的传播速度取决于管 壁的弹性和液体的压缩性,在钢质原油长输管道内 负压波的传播速度一般约为l 0 0 0 I 2 0 0 m s 。要
4、实 现定位的准确,需精确计算出负压波在管道内流体 中的传播速度和首、末端压力传感器接收负压波的 时间差。 负压波法 管道泄漏监测系统 的优 点是造价较 低,可借助多种软、硬件技术较好地解决大流量泄 漏和突发性泄漏 的监测问题。缺点是在工况扰动频 繁的情况下误报率较高,在缓慢的泄漏和小流量泄 漏情况下漏报率较高。 2 低频声波法的原理和优缺点 低频声波法的原理是当管道发生泄漏时,泄漏 产生的声波分布在很宽的频谱上 ,在 6 - 8 0 k H z 之 间,其中低于2 0 H z 的低频声波的特征信号可以在 因素要靠估算人员的判断能力和经验估计确定,势 必影响估算投资的准确性。 5 结语 在目前大
5、庆油田大面积推广实施三元复合驱 油 ,驱油工艺不断更新 、驱油成本不断加大的情况 下,为了减少估算投资与概算投资差异,首先要求 估算人员加强业务学习,不断总结工作中的经验教 训,学习相关专业知识 ,拓展知识面,只有这样才 能不断提高 自身业务水平 ,提高估算准确度 ;其 次,建立与造价中心联系机制, 包括与经济专业科 室在设备材料价格信息的共享,避免因价格信息滞 后所导致的投资偏差,同时要重视估算投资指标编 制工作 ,估算指标所采用设备材料价格要及时更 新,真正做到量价分离,便于操作 ; 再次,针对目 前规划人员所开列工程量深度不够 、不规范等问 题,建议针对可行性研究报告和方案设计阶段编制
6、工程量开列模版,并以主管设计部名义下发到各科 室执行,从而减少规划人员不按设计规范、 设计标 准要求开列较粗工程量所导致估算投资与概算投资 偏差,切实使估算投资在方案优化和项 目 决策、控 制投资等方面发挥真正的作用。 ( 栏目主持樊韶华) 一9 O一 油气田地面工程( h b t p : w w w y q t d m g c c o rn) 卷第 1 ! J J( 2 0 1 4 0 1 )( 产品视点) 管道 内远距离传播 ,并与工况扰动所产生的声波有 不同的信号特征。安装在管道首、末端的低频声波 传感器实时采集沿管道 内介质传播的低频声波信 号, 依据对泄漏信 的分析来监测是否发生泄漏
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