【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 并將數(shù)據(jù)傳到控制中心，由中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷，長(zhǎng)輸管道 防 泄漏 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 、巡檢 信息 管理 系統(tǒng) —— 可行性研究報(bào)告 第 11 頁(yè) 共 26 頁(yè) 發(fā)現(xiàn)異常后報(bào)警。 （ 1）專用線纜檢測(cè) 在管道沿線敷設(shè)特殊線纜，它具有傳感器與數(shù)據(jù)傳輸雙重功能，當(dāng)管道發(fā)生變形、穿孔泄漏、人為破壞等物理干擾現(xiàn)象時(shí)，將引起管道震動(dòng)或管道周?chē)凸艿纼?nèi)介質(zhì)聲速、管道壓力等參數(shù)的變化，這些信息被傳感 器采集并傳輸?shù)娇刂浦行?，由?jì)算機(jī)根據(jù)參數(shù)的變化進(jìn)行判斷。 （ 2）壓力傳感器檢測(cè) 當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏點(diǎn)處產(chǎn)生負(fù)壓波，負(fù)壓波向上、下游傳播，并逐漸衰減，這種壓力波動(dòng)具有幾乎垂直的前緣。利用安裝在管道上、下游的壓力傳感器監(jiān)視管道壓力參數(shù)，捕捉瞬時(shí)壓力突變，可以判斷管道泄漏事故的發(fā)生。測(cè)量負(fù)壓波到達(dá)管道上、下游檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)間差，根據(jù)管道內(nèi)壓力波傳播速度，通過(guò)計(jì)算可以得出泄漏點(diǎn)的位置。 （ 3）智能清管器檢測(cè) 智能清管器（如幾何清管器、漏磁清管器等）可對(duì)管道內(nèi)外壁進(jìn)行檢測(cè)。幾何清管器檢測(cè)管道凹痕、 帶扣、皺褶和彎曲損傷的位置及其嚴(yán)重程度，漏磁清管器是利用漏磁無(wú)損檢測(cè)原理對(duì)管道內(nèi)外壁腐蝕、損傷或材質(zhì)缺陷等情況進(jìn)行檢測(cè)。漏磁清管器的工作原理是利用自身攜帶的磁鐵在管壁全圓周上產(chǎn)生一個(gè)縱向磁回路場(chǎng)，當(dāng)清管器在管道內(nèi)隨介質(zhì)運(yùn)行時(shí)，如果管內(nèi)壁或外壁沒(méi)有缺陷，磁力線囿于管壁內(nèi)；如果管內(nèi)壁或外壁有缺陷，磁力線將穿透管壁，產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象。漏磁場(chǎng)被位于兩磁極之間的探頭檢測(cè)到，產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，記錄在存儲(chǔ)器中。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理，就可以對(duì)管道狀況進(jìn)行判斷識(shí)別。智能清管器自身帶有里程輪，可定位和記錄管道總里長(zhǎng)輸管道 防 泄漏 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 、巡檢 信息 管理 系統(tǒng) —— 可行性研究報(bào)告 第 12 頁(yè) 共 26 頁(yè) 程。 （ 4）外夾式超 聲波流量計(jì)檢測(cè) 泄漏檢測(cè)用超聲波流量計(jì)量系統(tǒng)見(jiàn)圖 1 所示。 圖 1 泄漏檢測(cè)超聲波流量計(jì)量系統(tǒng) 從圖 1 可以看出，在管道上游 A 地、下游 C 地設(shè)備壓力傳感器、溫度傳感及外夾式超聲波流量計(jì)，分別測(cè)量管道壓力參數(shù) P1和P溫度參數(shù) T1和 T2以及流量參數(shù) F1和 F2。站控 PLC 系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)娇刂浦行挠?jì)算機(jī)。根據(jù)質(zhì)量平衡法，通過(guò)溫度和壓力補(bǔ)償，可以精確測(cè)量管道的輸入輸出流量，由計(jì)算機(jī)判斷管內(nèi)介質(zhì)聲速變化對(duì)泄漏點(diǎn)定位。 管道泄漏模型軟件分析法 管道狀態(tài)可以由管道內(nèi)介質(zhì)的壓力、溫度、流量等參數(shù)描述、管道流體運(yùn)動(dòng)可以由一系列數(shù)學(xué)方程進(jìn)行描述。已知管道的縱斷面數(shù)據(jù)、管徑、壁厚、地溫、傳感器精度、閥門(mén)種類(lèi)、機(jī)泵特性等，應(yīng)用連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程、狀態(tài)方程建立管道泄漏檢測(cè)數(shù)學(xué)模型。利用模型軟件計(jì)算出管道流量和壓力的理論值后與實(shí)際測(cè)量值相比較，當(dāng)差值超 過(guò)報(bào)警限時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出泄漏報(bào)警。 長(zhǎng)輸管道 防 泄漏 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 、巡檢 信息 管理 系統(tǒng) —— 可行性研究報(bào)告 第 13 頁(yè) 共 26 頁(yè) 2． 各種泄漏檢測(cè)法的優(yōu)缺點(diǎn) （ 1）人工巡線方法直接準(zhǔn)確，不受管道自動(dòng)化程度及通信系統(tǒng)的限制，但實(shí)效性較差。 （ 2）在儀器直接檢測(cè)的各種方法中，專用線纜檢測(cè)可以實(shí)時(shí)、連續(xù)的對(duì)管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于微量泄漏比較敏感。但設(shè)備不具備通用性，需要沿管道敷設(shè)專用線纜和購(gòu)置發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、專用計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備，同時(shí)要求管道沿線必須設(shè)置電源，因此投資較大。 （ 3）負(fù)壓波法對(duì)于突發(fā)性泄漏比較敏感，對(duì)于緩慢增大的腐蝕滲漏不敏感。由于正常的啟停泵和開(kāi)關(guān)閥、管道本身的震動(dòng)也可以產(chǎn)生壓 力擾動(dòng)，因此單一的負(fù)壓波法容易產(chǎn)生較高的誤報(bào)率，在相對(duì)復(fù)雜的管道系統(tǒng)應(yīng)用有一定的難度。 （ 4）外夾式超聲波流量計(jì)安裝方便，可檢測(cè)管道實(shí)際輸入與輸出的流量，因此直觀準(zhǔn)確。 （ 5）智能清管器可以對(duì)管道內(nèi)外壁進(jìn)行精確的檢測(cè)，是現(xiàn)役管道完整性評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)的首選方案，但成本較高，其檢測(cè)周期視管道的實(shí)際情況而定，一般為 2～ 10 年。 （ 6）管道泄漏檢測(cè)模型軟件分析法對(duì)泄漏檢測(cè)和定位都是根據(jù)理論計(jì)算值和實(shí)際測(cè)量的差值來(lái)進(jìn)行判斷的。理論計(jì)算值取決于數(shù)學(xué)模型的精確度，數(shù)學(xué)模型則需要根據(jù)特定管 道的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)建立與完善，實(shí)際測(cè)量值來(lái)源于 SCADA 系統(tǒng)，其準(zhǔn)確度依賴于各種傳感器的精度及重復(fù)性。因此 管道泄漏檢測(cè)模型軟件分析法對(duì)于管道自動(dòng)化系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的依賴程度較高，使用初期（一般 6～ 9長(zhǎng)輸管道 防 泄漏 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 、巡檢 信息 管理 系統(tǒng) —— 可行性研究報(bào)告 第 14 頁(yè) 共 26 頁(yè) 個(gè)月）要對(duì)管道泄漏檢測(cè)模型不斷調(diào)整，工作量較大，對(duì)技術(shù)人員自身的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)要求也較高。由于這種方法綜合考慮了管道系統(tǒng)多種因素相互作用的結(jié)果，因此在調(diào)整完善后，不僅能提供較高精度的泄漏檢測(cè)與定位，而且能提供更多方面的應(yīng)用支持，如清管器跟蹤、批輸管理、界面監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)分析等。 需要強(qiáng)調(diào)的是，除了人工 巡線方法和智能清管器檢測(cè)法外，其它方法所需數(shù)據(jù)都要依靠傳感器測(cè)量，并且至少要取得管道上、下游兩個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，因此對(duì)傳感器、 SCADA 系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的要求都比較高；同時(shí)，為了提高精度，降低誤報(bào)警率，對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)間同步和系統(tǒng)采樣頻率也有較高的要求。 3． 管道泄漏檢測(cè)方案的選擇及確定 液體管道的異同點(diǎn) 液體管道在許多方面具有相同點(diǎn)，在工藝方面，大多采用密閉輸送工藝，例如鐵嶺至大連原油管道、鐵嶺至秦皇島原油管道、庫(kù)爾勒至鄯善原油管道、蘭成渝成品油管道、東營(yíng)至黃島原油管道、克拉瑪依至獨(dú)山子成品油管道等。 在自動(dòng)化方面，為了滿足閉密輸送工藝要求，均采用了較為成熟的 SCADA 系統(tǒng)。例如鐵嶺至大連原油管道、東營(yíng)至黃島管道和鐵嶺至秦皇島管道應(yīng)用了美國(guó)的 S/3 系統(tǒng)，克拉瑪依至獨(dú)山子管道應(yīng)用了德國(guó)的 WIN CC 系統(tǒng)，庫(kù)爾勒至鄯善原油管道和蘭成渝成品油管道則采用了加拿大的 OASYS 系統(tǒng)，根據(jù) SCADA 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰ㄐ畔到y(tǒng)均可采用衛(wèi)星、光纜、微波等多種方式。同時(shí)，每條管道又具有各自的不同點(diǎn)，例如地理位置不同，有的管道長(zhǎng)輸管道 防 泄漏 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 、巡檢 信息 管理 系統(tǒng) —— 可行性研究報(bào)告 第 15 頁(yè) 共 26 頁(yè) 建在地勢(shì)平緩的平原地區(qū)，管道落差較少，運(yùn)行壓力相對(duì)平穩(wěn)，而有的管道則建在高原或山區(qū)，落差較大，因此壓 力波動(dòng)較為頻繁，需要采取相應(yīng)的減壓控制技術(shù)克服大落差影響，由于管道建設(shè)時(shí)間不同，新建管道 SCADA 系統(tǒng)和通信系統(tǒng)較為完善，傳感器種類(lèi)齊全，儀表設(shè)備先進(jìn)，而老管道 SCADA 系統(tǒng)和通信系統(tǒng)則相對(duì)落后或是通過(guò)后期改造建立起來(lái)的，有著較多的局限性；輸送介質(zhì)不同，原油管道出口單一、油品單一，因此流量、壓力相對(duì)穩(wěn)定，而成品油管道則順序輸送多種油品，不同介質(zhì)的管道內(nèi)運(yùn)行時(shí)壓力波動(dòng)很大，加之沿途分輸點(diǎn)較多，流量變化較大。 泄漏檢測(cè)方案的選定原則 從上述液體管道所具有的異同點(diǎn)以及各種泄漏檢測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)分析 可以看出，不同的管道所適用的泄漏檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析可以看出，不同的管道所適用的泄漏檢測(cè)技術(shù)應(yīng)有所差別。 液體管道泄漏檢測(cè)方案的選定原則就是根據(jù)各種泄漏檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮管道工藝，自動(dòng)化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、工藝及儀表設(shè)備、設(shè)資金額等多方面因素，選用最適合的泄漏檢測(cè)技術(shù)，從而達(dá)到最高性價(jià)比。 成功應(yīng)用泄漏檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵在于根據(jù)每條管道的不同特點(diǎn)，認(rèn)真分析研究各種泄漏檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合的泄漏檢測(cè)方案，準(zhǔn)確高效的對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行在線泄漏檢測(cè)，確保管道安全運(yùn)行。 4． 泄漏檢測(cè) 的支撐技術(shù) （ 1） 監(jiān)控 與數(shù)據(jù)采集 長(zhǎng)輸管道 防 泄漏 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 、巡檢 信息 管理 系統(tǒng) —— 可行性研究報(bào)告 第 16 頁(yè) 共 26 頁(yè) 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集 SCADA（ Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)作為一項(xiàng)高新技術(shù)已廣泛應(yīng)用于管道運(yùn)輸行業(yè)，成為當(dāng)今管道自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本模式。高集成度、易于使用的系統(tǒng)的安裝和使用大大提高了規(guī)劃能力，增加