石油管道泄露检测技术探讨

石油管道泄露检测技术探讨

李增波/中油辽河工程有限公司，辽宁

盘锦

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【摘要】随着经济的发展，各国对石油的开采量呈逐年上升趋势,输油管道建设越来越重要。但是由于多种原因,油气管道泄漏事故频繁发生,对环境造成了极大的污染，也为石油工程带来不可估量的损失。只有及时发现输油管道泄漏点位置，才能为安全生产提供保障。本文对我国石油管道泄漏检测技术的现状、方法及性能评价分别进行阐述，为石油管道泄漏检测技术的应用提供参考。【关键词】石油管道；检测技术；探讨

石油是我国重要的能源物资，而管道作为油气的主要运输方式之一,其应用范围也越来越广泛，因此，石油管道运输在国民经济中占有重要的地位。为了满足当今社会的发展需要，石油运输管线日益增多，由于管道使用年龄的不断增长、磨损、腐蚀以及其他无法避免的因素，石油管道泄漏事故时有发生，它不仅威胁到人们的生命财产安全，还严重的影响到生态环境。石油管道泄漏问题不容忽视，因此，对石油管道泄漏检测技术的研究和探讨具有重要价值和意义。

一、石油管道泄漏检测技术的现状

我国的石油事业发展十分迅速。新泄漏检测技术采用了先进的自动化、智能化理念，把软件和硬件相结合，应用于管道泄漏的检测中，从而取代了传统的人工沿管线巡视方式，为管道泄漏检测的准确度和灵敏度提供了有力的保障。近年来，各项科学技术的发展促使各种石油产品不断更新，石油管道自动化水平也有了相应的提高，其泄漏检测技术的应用环境也不断走向成熟。随着石油运输业的发达，提高管道泄漏检测技术水平刻不容缓，如何研究出检测泄漏位置更加准确、灵敏度更高的技术，如何推行检测系统的自动化，实现石油管道泄露的全自动化检测，已成为石油管道检测工作者的新课题。石油管道泄漏检测的研究和实践正在不断的推陈出新。

二、石油管道泄漏的检测技术

管道泄漏检测技术包括模型检测法、基于压力梯度法泄漏检测法、基于双压力传感器的检测系统等多种，以下进行具体介绍。

1、模型检测法

模型检测法是建立输油管道模型，估算管道的流量和压力，然后将实测的流量和压力值与其进行比较，以此判断管道有无泄漏。应用模型检测法包括状态估计法等。状态估计检测法是模拟管路压力和流量来建立模型，是可以利用实际测量值与估算值的偏差信号来确定管道泄露的具体位置。状态估计的检测方法是以管路压力和流量来建立检测模型的。设管道输入端压力为PN，终端压力为P0，管道流量估算器输出设为QN，终端流量设为Q0，若泄露量非常小，则管道上、下游油泵的压力对泄漏影响可以忽略不计，这样我们就可以对始端出口及终端入口的流量进行估算，而测量值Q0会因管道的泄漏而增大。

模型检测法准确性高，但具有一定程度上的局限性：①此方法不适用于石油泄露量大的情况；②在实际应用此方法时需安装流量计；③在稳定流量的状态下建立定位公式，其估算误差可能比较大。2、基于压力梯度法检测法

基于压力梯度法是以管道压力沿管道的线性变化为依据来进行管道泄漏检测和定位的。泄漏前的流量相对于泄漏后的流量较大，坡降变陡；泄漏点后的流量变小，坡降变平。因此，沿管道的压力梯度成折线型，折点处为泄漏点，管道上下端的压力梯度在泄漏点处有相同临界条件，可以计算出实际泄漏位置。设上游端两个测点Pl和P2计算上游段的压力梯度，采用同样的方法，在下游设置P3和P4两个测点计算下游段的压力梯度。其原理如下图1所示。

图1定位原理图

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压力梯度法只需要在管道两端设置压力测点，与其他检测方法相比较其简单、直观，不仅可以检测泄漏，而且可确定泄漏点的位置。但实际测量中沿管道压力梯度呈非线性分布，因此其定位精度低，而且仪表测量对定位结果影响很大。除此之外，测点P1和P2、P3和P4之间距离的选择可直接影响检测灵敏度。压力梯度法定位在检测中可作为辅助方法，与其他方法一起使用．

3、具有检测功能的清管器

当前,很多清管器也具有泄漏检测功能，智能清管器具有高分辨率漏磁技术,能采集管道状况的各种数据,用计算机将采集数据进行处理,进而得到管道腐蚀、裂纹、轮廓、变形等各种信息。

检测功能清管器利用检测清管器可以判断金属损失变形以及漏损事故的潜在威胁，确定管道沿线走势等。材料完整性在管道正常寿命期受到腐蚀而破损，引起管道金属损失以及开裂。腐蚀检测可以检测到管道金属损失的大小以及位置。地理位置检测清管器可以对管道的弯头角度、方向、位置等进行检测，进而将其纳入信息系统，是管道和管道缺陷的定位更加快捷、精准。

高频涡流检测清管器的涡流检测是一项新型检测技术，利用电磁感应原理，通过被检工件内产生涡流的变化来判断管道缺陷性质，当导电体靠近变化的磁场或切割磁感线时，导体内产生涡流，与此同时，感应磁场与原磁场叠加，因此检测线圈的复阻抗发生改变，若检物体有缺陷，则涡流将绕过，使之形成感应电磁场和耦合后的阻抗发生变化，被探头感应到，进而缺陷检测出来。高频涡流检测清管器的优点为：应用范围广，对导电材料表面和近表面的缺陷检测的灵敏度高，无需耦合剂，因此，可应用于不适用其他检测方法的场合。主要缺点为：涡流对铁磁材料穿透力弱，只能检测到材料表面的缺陷，若遇到有磁性的腐蚀物垢层或磁性氧化物，则检测结果可能出现误差。

漏点探测清管器是通过对管壁处压力、流量进行测量的机械式、放射性以及超声波检测法。清管器通过泄漏产生的声音或压差来进行泄漏检测，基于泄漏引起压力损失的事实，利用压差系统确定漏点位置，无论管道是否运行，压差都可以通过导航器磁性清管器获得，因此可以检测出微小的漏点，该系统操作时要求清管器密封良好，确保能准确确定其在管道系统的位置。

综合比较上述方法，模型检测法准确性高，但具有一定局限性；压力梯度法比较简单、直观，不仅可以检测泄漏，而且可确定泄漏点的位置，但是其精度低，且受选择具体的影响大；清管器作为新型检测技术，优势较为突出，值得广泛应用。

结束语：

石油管道泄漏形式复杂性、输送介质多种多样，所以检测的工作变得十分困难复杂，目前还研究出通用的检测方法能够满足各种泄漏检测要求。因此，在检测技术的实际应用中，我们应该根据管道泄漏的实际情况，将多种检测方法相结合，从而获取良好的检测效果。

考文献】

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