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管道研究

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S-image次声波泄漏监测技术在输油管道的初步应用

来源:《管道保护》杂志 作者:贺焕婷;惠贤斌;耿立娟;何鹏程 时间:2020-11-18 阅读:

贺焕婷 惠贤斌 耿立娟 何鹏程

中国石油青海油田分公司

 

摘  要:介绍了S-image次声波管道泄漏监测系统的工作原理、系统构成。以某输油管道为例,阐述了该系统在管道主站及子站的设计、布站方式、系统架构等,并进行了现场测试。结果表明,可准确定位管道泄漏点。建议提高泄漏监测阈值。

关键词:输油管道;次声波;泄漏监测

 

 

输油管道本体受内外部因素的影响,存在泄漏风险。 S-image次声波管道泄漏监测系统能够及时监测管道泄漏并定位泄漏位置,为减少企业损失、消除环境和社会不良影响提供了可靠技术支持,为管道安全运行提供了强有力的保障[1]

1 工作原理

S-image次声波管道泄漏监测系统,采用声音定位与图像识别、定性及定量识别、神经网络、隔离判定、人工智能、序贯概率比检验、压力梯度和实时瞬态模型等多种技术对管道泄漏进行判定。管道两端分别安装次声波传感器,当管道发生泄漏时,管道内部介质产生振荡,在泄漏点处形成密度波,同时管道内产生泄漏后的次声波,通过数字化仪采集分析后上传至中心站,结合声速及时间差判定泄漏位置,系统软件依据压力、流量数据进行分析后自动报警并提供准确泄漏位置[2-4]。其监测原理见图 1。

2 现场应用

在某油田输油管道(中间设置加热站3座)安装一套S-image次声波管道泄漏监测系统,由中心主站、监测子站两部分组成,五个监测子站即管道首站-1#加热站-2#加热站-55公里处排气室-3#加热站-管道末站。布站设置系统架构见图 2。

2.1 管道概况

监测管道长80 km,管线规格为D159×6.3,材质为L245N无缝钢管,输送介质为净化原油,管道高程为2 719 m~3 377 m。其工艺示意图见图 3。

2.2 布站设置

整体配置如下:在主管部门安装S-image次声波管道泄漏监测系统主站1套,现场安装监测子站5套(9台次声波传感器)、隔离器8台、太阳能供电系统1套、高精度压力单元9台,配套安装相应附件。

主站配置1台专用中心站服务器, 1套S-image次声波管道泄漏监测系统软件及相关附件,实现与子站的数据交互及泄漏信号的处理和报警定位。报警信息包括泄漏时间、泄漏管段、泄漏点到管道首站和管道末站的距离、 GIS地图定位等信息,通过中心站发出声光报警。

监测子站配置见表 1。

2.3 现场测试测

试管段为首站至1#加热站,长度20.7 km。通过人工手动放油模拟管道泄漏。测试结果表明,系统在未经调试及参数优化条件下,可以成功检测到模拟泄漏事件并准确定位管道泄漏点,等效最小可测泄漏孔径约2~16 mm;且成功监测到测试管段内的介质泄漏、流程切换、管道抢修等事件。

3 结语

应用S-image次声波管道泄漏监测系统可及时发现管道漏油事件,减少原油损失,具有一定的经济效益及社会效益。但管道运行参数的变化和泄漏监测阈值的限制,容易引起监测漏报和误报,建议进一步提高泄漏监测阈值、采用自适应报警阈值确定方法。

 

参考文献:

[1] 于殿强,赵海培,鄢召民.输油管道泄漏监测技术在胜利油田的应用[J].石油规划设计, 2004,3(9): 39-41.

[2] 罗宇,施剑.iSafe次声波管道泄漏监控系统的应用[J].测绘通报, 2014, 6(11): 137-139.

[3] 郭世伟,朱东旭,张敬.原油长输管道泄漏监测技术应用研究[J].油气储运, 2018, 3(2): 17-19.

[4] 张清.长输管道泄漏监测技术的应用探析[J].中国化工贸易, 2019, 6(3): 142-144.

 

作者简介:贺焕婷, 1985年生,助理工程师, 2013年6月毕业于西南石油大学,获得油气储运工程专业工学硕士学位,现就职于青海油田钻采工艺研究院,主要从事油气集输工作。联系方式: 15379836575,hehuantqh@petrochina.com.cn。

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