管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)即管道泄漏信息管理，是對(duì)液體（原油或其他液體）輸送管道全天時(shí)分秒監(jiān)測(cè)，一但管線發(fā)生穿孔泄漏，則監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可通過(guò)其信息管理系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警，并定點(diǎn)定位地進(jìn)行工程監(jiān)控系統(tǒng)管理。
檢漏方法主要有兩類(lèi)：直接檢漏方法和間接方法。直接方法就是利用預(yù)置在管道外的檢測(cè)元件(如檢漏線纜或油敏感元件)，直接測(cè)出泄漏介質(zhì)。這種方法可以檢測(cè)到微小的滲漏，并能定位，但要求在管道建設(shè)時(shí)與管道同時(shí)安裝。間接方法就是通過(guò)檢測(cè)管道運(yùn)行參數(shù)的變化推斷出泄漏的發(fā)生，如檢測(cè)壓力、流量等方法。這種方法的靈敏度不如直接方法高，適合檢測(cè)較大的泄漏(一般1%左右)，優(yōu)點(diǎn)是可在管道建設(shè)后不影響生產(chǎn)的情況下安裝，并可不斷升級(jí)
原油輸送管道是油田生產(chǎn)的生命線，如果管線發(fā)生穿孔，將會(huì)導(dǎo)致原油（天然氣）漏失、環(huán)境污染、等一系列不良后果，巡線、停產(chǎn)、搶險(xiǎn)、補(bǔ)漏，需動(dòng)用大量人力物力，花費(fèi)大量時(shí)間，其經(jīng)濟(jì)損失非常巨大。如果采取先進(jìn)的科技手段，對(duì)輸油管線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，迅速準(zhǔn)確的判斷出泄漏位置。就能使突發(fā)事件得到及時(shí)處理，使損失降到最低限度。并對(duì)不法分子形成強(qiáng)大的震懾和遏制作用。從而確保了國(guó)家財(cái)產(chǎn)免受損失和油田生產(chǎn)的正常運(yùn)行，其意義是積極的。
一、 系統(tǒng)工作原理
管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào) [2] 警定位系統(tǒng)以負(fù)壓波法為基本方法，利用管道瞬態(tài)模型，采用流量報(bào)警、壓力定位，以及流量+壓力綜合分析報(bào)警、定位。（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定報(bào)警、定位的分析方式） 當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，由于管道內(nèi)外的壓差，使泄漏處的壓力突降，泄漏處周?chē)囊后w由于壓差的存在向泄漏處補(bǔ)充，在管道內(nèi)突然形成負(fù)壓波動(dòng)。此負(fù)壓波從泄漏點(diǎn)向管道上、下端傳播，并以指數(shù)率衰減，逐漸歸于平靜，這種壓力波動(dòng)和正常壓力波動(dòng)的態(tài)勢(shì)絕然不同，具有比較陡峭的前沿。兩端的高敏壓力變送器接收到該波信號(hào)并被采集系統(tǒng)采錄。系統(tǒng)將結(jié)合壓力和流量的變化特征，進(jìn)行判斷泄漏是否發(fā)生，通過(guò)測(cè)量泄漏時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)壓力波到達(dá)上、下端的時(shí)間差和管道內(nèi)壓力波的傳播速度計(jì)算出泄漏點(diǎn)的位置。為了克服管道噪聲等因素的干擾，采用小波變換和相關(guān)分析負(fù)壓波的傳播規(guī)律和管道內(nèi)的噪聲、水擊波等變換特點(diǎn)，并結(jié)合管道管壁的彈性和液體的物理參數(shù)、物理特性進(jìn)行分析、處理、計(jì)算。對(duì)于一般輸送原油的鋼質(zhì)管道而言，負(fù)壓波傳播速度約為1000-1200m /s。該項(xiàng)技術(shù)的分析方法對(duì)于突發(fā)性泄漏比較敏感，適合監(jiān)視因人為引起的泄漏。但是對(duì)于緩慢的腐蝕滲漏不十分敏感。 該系統(tǒng)根據(jù)壓力波響應(yīng)的時(shí)間差、管道長(zhǎng)度、壓力傳播速度，建立基本的數(shù)學(xué)理論模型。系統(tǒng)又根據(jù)因管道物理參數(shù)、被輸介質(zhì)的理化性質(zhì)以及溫度衰減等因素對(duì)壓力波的傳遞速度造成的衰減變化，進(jìn)行了必要的補(bǔ)償和修正。
二、 系統(tǒng)構(gòu)成
輸油管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警定位系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、中央分析處理系統(tǒng)三大部分組成。
1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
在首（輸出）、末（接收）站安裝有采集系統(tǒng)，分別對(duì)首站出口、末站進(jìn)口的壓力、流量、溫度進(jìn)行高速采集、預(yù)處理。末站進(jìn)口的壓力、流量、溫度經(jīng)高速采集、預(yù)處理后壓縮、打包，再由通訊系統(tǒng)發(fā)送給終端處理系統(tǒng)進(jìn)行分析、處理。數(shù)據(jù)采集應(yīng)保證高速、準(zhǔn)確。要求各型號(hào)處理設(shè)備處理能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、漂移小、可高速不間斷運(yùn)行。必要時(shí)可將多組數(shù)據(jù)打包處理，但要保證首末站數(shù)據(jù)的同步性，可采取GPS等校時(shí)并添加數(shù)據(jù)時(shí)間標(biāo)記。
2、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)
系統(tǒng)采用有線、無(wú)線、網(wǎng)絡(luò)等通訊方式。在首、末站安裝通訊設(shè)備，使兩站可以交換數(shù)據(jù)。單條管線可采取末站將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)通訊設(shè)備傳送到首站終端分析、處理系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)應(yīng)保證較小延時(shí)通常應(yīng)小于50ms。
3、終端分析處理系統(tǒng)
對(duì)接收到的首、末站數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、計(jì)算、處理，確定泄漏時(shí)間、位置和泄漏量，并在90秒內(nèi)發(fā)出聲、光報(bào)警提示。系統(tǒng)應(yīng)界面友好、實(shí)時(shí)顯示所監(jiān)測(cè)管段的壓力、流量等曲線和壓力、流量等數(shù)據(jù)。
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