分布式光纤管道泄漏检测及预警技术灵敏度分析

作者：周琰，靳世久，曾周末，封皓， ZHOU Yan， JIN Shi-jiu， ZENG Zhou-mo， FENG Hao 作者单位：天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室,天津,300072

刊名：

纳米技术与精密工程

英文刊名：NANOTECHNOLOGY AND PRECISION ENGINEERING

年，卷(期)：2008,6(5)

被引用次数：3次

参考文献(10条)

1.郎需庆.赵志勇.宫宏油气管道事故统计分析与安全运行对策[期刊论文]-安全、健康和环境 2006(10)

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3.孙琪真.刘德明.王健基于环结构的新型分布式光纤振动传感系统[期刊论文]-物理学报 2007(10)

4.王延年.赵玉龙.朱笠分布式光纤传感器在管道泄漏监测中的应用[期刊论文]-郑州大学学报(理学版) 2003(02)

5.周琰.靳世久.张昀超分布式光纤管道泄漏检测和定位技术[期刊论文]-石油学报 2006(02)

6.曲志刚.靳世久.周琰油气管道安全分布式光纤预警系统研究[期刊论文]-压电与声光 2006(06)

7.曲志刚.靳世久.周琰基于RBF网络的油气管道侵入事件识别方法研究[期刊论文]-化工自动化及仪表 2007(03)

8.周琰.靳世久.张昀超管道泄漏检测分布式光纤传感技术研究[期刊论文]-光电子·激光 2005(08)

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10.王惠文光纤传感技术与应用 2001

本文读者也读过(10条)

1.周琰.诸葛晶昌.封皓.曾周末.靳世久分布式光纤管道泄漏检测及预警技术研究[期刊论文]-仪器仪表学报2008,29(8)

2.曲志刚.李健.靳世久.曾周末.周琰.QU Zhi-gang.LI Jian.JIN Shi-jiu.ZENG Zhou-mo.ZHOU Yan基于EMD的油气管道安全分布式光纤预警系统信号分析方法[期刊论文]-天津大学学报2007,40(1)

3.周琰.靳世久.张昀超.孙立瑛.ZHOU Yan.JIN Shi-jiu.ZHANG Yun-chao.SUN Li-ying管道泄漏检测分布式光纤传感技术研究[期刊论文]-光电子·激光2005,16(8)

4.周琰.喻梅.靳世久.曾周末.封皓.ZHOU Yan.YU Mei.JIN Shi-jiu.ZENG Zhou-mo.FENG Hao基于SCADA的分布式光纤管道泄漏检测系统[期刊论文]-计算机工程与应用2008,44(18)

5.周琰.靳世久.曾周末.封皓.ZHOU Yan.JIN Shi-jiu.ZENG Zhou-mo.FENG Hao分布式光纤管道安全检测定位技术研究[期刊论文]-光电子·激光2008,19(7)

6.曲志刚.靳世久.封皓.曾周末.周琰.李健.QU Zhigang.JIN Shijiu.FENG Hao.ZENG Zhoumo.ZHOU Yan.LI Jian 基于经验模态分解的管道预警系统信号多尺度混沌特性分析方法[期刊论文]-石油学报2008,29(2)

7.赵红.杭利军.李港.ZHAO Hong.HANG Li-jun.LI Gang载波对分布式光纤泄漏检测系统的影响研究[期刊论文]-激光技术2010,34(1)

8.曲志刚分布式光纤油气长输管道泄漏检测及预警技术研究[学位论文]2007

9.张宇.李健.陈世利.张景川.靳世久.ZHANG Yu.LI Jian.CHEN Shi-li.ZHANG Jing-chuan.JIN Shi-jiu基于混沌特性的输油管道泄漏识别方法[期刊论文]-纳米技术与精密工程2009,7(4)

10.王立坤.靳世久.周琰.李庄.李同景.魏茂安一种新型支线管网泄漏监测系统[期刊论文]-化工自动化及仪表2001,28(6)

引证文献(3条)

密工程 2011(2)

2.张景川.曾周末.延峰.封皓.靳世久基于最大Lyapunov指数和小波变换的管道检测信号降噪技术[期刊论文]-纳米技术与精密工程 2009(6)

3.基于改进型马赫-曾德干涉仪原理的管道安全预警系统研究[期刊论文]-传感技术学报 2009(11)

本文链接：https://www.360docs.net/doc/664741238.html,/Periodical_nmjsyjmgc200805011.aspx

管道泄漏检测方法简单比较

管道泄漏检测方法简单比较管道泄漏检测技术的研究从上世纪九十年代开始，历经二十年，已经有放射物检测法、质量平衡法、电缆检测法、微波探测、磁场感应传感器探测法、红外探测法等多种直观、简单的方法被淘汰，现在行业中有三种方法被广为介绍：光纤检漏法、负压波法、次声波法。 1、光纤检漏法：根据Joule-Thomson效应原理，当管道发生泄漏时，泄漏源附近的温度会相应降低，监视该局部温度变化，可以对泄漏进行监测和定位。根据这个原理，光纤法应该是非常有效并且定位准确的，但存在以下几个问题： ①当泄漏量较小时，泄漏源附近温度变化较小，对光纤传感器的检测灵敏度要求相当高，因此成本也相应偏高。 ②当使用与管道平行埋设的光纤时，由于当初埋设光纤的目的不是做管道泄漏检测，因此，光纤的埋设离管道有一定的距离，并不是贴着管道埋设（实际工程中，我们多次遇到光纤离管道有十几米距离的情况），如此一来，因管道发生泄漏而引起的温度降低，光纤就检测不到。 ③即使原有光纤与管道离得很近，当发生图一情况时，由于光纤和泄漏点处于管道的两端，仍然无法报警，按照国外的报道，光纤检测系统里面的光纤需要三根均匀分布在管道周围（如图二所示），才能确保管道的泄漏报警。图一：检测光纤与泄漏点处于管道两端

图二：光纤应埋设三根，均匀分布在管道周围 2、负压波法当管道发生泄漏时，泄漏处由于管道内介质外泄造成管道压力突然下降，在流体中产生一个瞬态负压波，负压波沿管道向上、下游传播。由于管道的波导作用，负压波可传播数十公里，根据负压波到达上、下游测量点的时间差以及负压波在管道中的传播速度，可以计算泄漏位置。由于负压波法有效距离长、安装简捷、成本较低，目前在国内得到广泛的的应用。负压波法有其自身的缺陷，表现在以下几个方面： ①对泄漏量要求很大：负压波法能迅速检测出泄漏量很大的泄漏，对泄漏量较小的泄漏没有效果。目前，业界对能够报警的泄漏量值说法不一，根据胜利油田一个招标项目里给出的指标：灵敏度：系统应在20秒之内探测出大于流量10%的泄漏，2分钟内探测出大于管道设计流量2%的泄漏；我们依稀可以推测出2％是一个很高的指标（详见胜利油田2013年3月招标文件《07管线漏失监控系统》）； ②在天然气管道上不起作用：在天然气管道上，如果发生泄漏，泄漏处的压缩气体迅速扩张，不产生可以检测得到的负压波，因此，负压波法对天然气管道无能为力； ③在海底管道上不起作用：海底的管道受海浪冲刷，在海底如同面条般不停的摆动，管道内的介质压力相应的不停变化，负压波系统会不停的发出报警信号；福建泉港联合石化的一条总长15公里的海底管道，原本设计安装一套负压波系统，后因不停报警而撤换成次声波系统。 ④定位不准确：负压波信号是直流信号（波形如图3所示），信号从开始到结束的时

油气管道腐蚀检测

油气管道腐蚀的检测摘要:油气管道运输中的泄漏事故，不仅损失油气和污染环境，还有可能带来重大的人身伤亡。近些年来，管道泄漏事故频繁发生，为保障管道安全运行和将泄漏事故造成的危害减少到最小，需要研究泄漏检测技术以获得更高的泄漏检测灵敏度和更准确的泄漏点定位精度。本文介绍几种检测方法并针对具体情况进行具体分析。关键字：腐蚀检测涡流漏磁超声波引言：在油气管道运输中管道损坏导致的泄漏事故不仅浪费了石油和天然气，而且泄露的有毒气体不仅污染环境，而且对人和动物造成重大的伤害，因此直接有效的检测技术是十分必要的，油气管道检测是直接利用仪器对管壁进行测试，国内外主要以超声波、漏磁和祸流等领域的发展为代表。[1] 1、涡流检测电涡流效应的产生机理是电磁感应. 电涡流是垂直于磁力线平面的封闭的旋涡!状感应电流, 与激励线圈平面平行, 且范围局限于感应磁场所能涉及的区域. 电涡流的透射深度见图1, 电涡流集中在靠近激励线圈的金属表面, 其强度随透射深度的增加而呈指数衰减, 此即所谓的趋肤效应. [1] 电涡流检测金属表面裂纹的原理是: 检测线圈所产生的磁场在金属中产生电涡流, 电涡流的强度与相位将影响线圈的负载情况, 进而影响线圈的阻抗. 如果表面存在裂纹, 则会切断或降低电涡流, 即增大电涡流的阻抗, 降低线圈负载. 通过检测线圈两端的电压, 即可检测到材料中的损伤. 电涡流检测裂纹原理见图2.[2]

涡流检测是一种无损检测方法，它适用于导电材料。涡流检测系统适应于核电厂、炼油厂、石化厂、化学工厂、海洋石油行业、油气管道、食品饮料加工厂、酒厂、通风系统检查、市政工程、钢铁治炼厂、航空航天工业、造船厂、警察/军队、发电厂等各方面的需求.[2] 涡流检测的优点为:1.对导电材料和表面缺陷的检测灵敏度较高;2.检测结果以电信号输出，可以进行白动化检测;3.涡流检测仪器重量轻，操作轻便、简单;4.采用双频技术可区分上下表面的缺陷:5.不需要祸合介质，非接触检测;6.可以白动对准_!:件探伤;7.应用范围广，可检测非铁磁性材料。涡流检测的缺点为:1.只适用于检测导电材料;2.受集肤效应影响，探伤深度与检测灵敏度相矛盾，不易两全:3.穿过式线圈不能判断缺陷在管道圆周上所处的具体位置;4.要有参考标准才能进行检测:5.难以判断缺陷的种类。[1] 2、超声波检测超声波检测的基本原理基本原理见图3所示。垂直于管道壁的超声波探头对管道壁发出一组超声波脉冲后，探头首先接收到由管道壁内表面反射的回波(前波)，随后接收到由管道壁缺陷或管道壁外表面反射的回波(缺陷波或底波)。于是，探头至管道壁内表面的距离A与管道壁厚度T可以通过前波时间以及前波和缺陷波(或底波)的时间差来确定：

输油管道泄漏监测技术及应用

输油管道泄漏监测技术及应用摘要：文章对国内外输油管道泄漏检测方法进行了分析，对油田输油管道防盗监测的方法进行了探讨。针对油田输油管道防盗监测问题，指出了油田输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏检测报警及泄漏点的精确定位，并介绍了胜利油田输油管道泄漏监测系统的应用情况。主题词：输油管道泄漏监测防盗

泄漏是输油管道运行的主要故障。特别是近年来，输油管道被打孔盗油以及腐蚀穿孔造成泄漏事故屡有发生，严重干扰了正常生产，造成巨大的经济损失，仅胜利油田每年经济损失就高达上千万元。因此，输油管道泄漏监测系统的研究与应用成为油田亟待解决的问题。先进的管道泄漏自动监测技术，可以及时发现泄漏，迅速采取措施，从而大大减少盗油案件发生，减少漏油损失，具有明显的经济效益和社会效益。 1 国内外输油管道泄漏监测技术的现状输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用，美国等发达国家立法要求管道必须采取有效的泄漏监测系统。输油管道检漏方法主要有三类：生物方法、硬件方法和软件方法。 1.1 生物方法这是一种传统的泄漏检测方法，主要是用人或经过训练的动物（狗）沿管线行走查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等，这种方法直接准确，但实时性差，耗费大量的人力。 1.2 硬件方法主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等，直观检测器是利用温度传感器测定泄漏处的温度变化，如用沿管道铺设的多传感器电缆。声学检测器是当泄漏发生时流体流出管道会发出声音，声波按照管道内流体的物理性质决定的速度传播，声音检测器检测出这种波而发现泄漏。如美国休斯顿声学系统公司（ASI）根据此原理研制的声学检漏系统（wavealert），

油气管线无损检测技术{zx}

油气管道无损检测技术管道作为大量输送石油、气体等能源的安全经济的运输手段,在世界各地得到了广泛应用,为了保障油气管道安全运行,延长使用寿命,应对其定期进行检测,以便发现问题,采取措施。一、管道元件的无损检测（一）管道用钢管的检测埋地管道用管材包括无缝钢管和焊接钢管。对于无缝钢管采用液浸法或接触法超声波检测主要来发现纵向缺陷。液浸法使用线聚焦或点聚焦探头,接触法使用与钢管表面吻合良好的斜探头或聚焦斜探头。所有类型的金属管材都可采用涡流方法来检测它们的表面和近表面缺陷。对于焊接钢管，焊缝采用射线抽查或检测，对于检测，通常采用射线实时成像检测技术。（二）管道用螺栓件对于直径> 的钢螺栓件需采用超声来检测螺栓杆内存在的冶金缺陷。超声检测采用单晶直探头或双晶直探头的纵波检测方法。二、管道项目建设周期中的无损检测（一）各种无损检测方法在焊管生产中的配置国外在生产中常规的主要无损检测配置如下图一中的、、、、、、工序。我国目前生产中的检测配置主要岗位如下图中的、、、、、、工序。图一大口径埋弧焊街钢管生产无损检测岗位配置

（二）超声检测全自动超声检测技术目前在国外已被大量应用于长输管线的环焊缝检测，与传统手动超声检测和射线检测相比，其在检测速度、缺陷定量准确性、减少环境污染和降低作业强度等方面有着明显的优越性。全自动相控阵超声检测系统采用区域划分方法，将焊缝分成垂直方向上的若干个区，再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查，检测结果以双门带状图的形式显示，再辅以 (衍射时差法)和扫描功能，对焊缝内部存在的缺陷进行分析和判断。全自动超声波现场检测时情况复杂，尤其是轨道位置安放的精确度、试块的校准效果、现场扫查温度等因素会对检测结果产生强烈的影响，因此对检测结果的评判需要对多方面情况进行综合考虑，收集各种信息，才能减少失误。（三）射线检测射线检测一般使用射线周向曝光机或γ射线源，用管道内爬行器将射线源送入管道内部环焊缝的位置，从外部采用胶片一次曝光，但胶片处理和评价需要较长的进度，往往影响管道施工的进度，因此，近年来国内外均开发出专门用于管道环焊缝检测的射线实时成像检测设备。图二管道环焊缝自动扫描射线实时成像系统

油气管道泄漏检测技术综述

油气管道泄漏检测技术综述摘要：石油是维持我国经济高速发展的战略性资源，石油管道则是是保障能源供给、关系国计民生的基础性设施。管道运输具有平稳连续，安全性好，运输量大，质量易保证，物料损失小以及占地少，运赞低等特点，已经成为石油运输的首选方式,但是随着管道的广泛应用、运行时间的延长,由于各种原因导致的管道泄漏也逐渐增多，不仅造成资源的浪费和环境污染,而且有火灾爆炸的危险，对周围居民的生产生活带来较大的威胁。因此，建立管道泄漏检测系统,及时准确地报告事故的范围和程度,可以最大限度地减少经济损失和环境污染，防止事故的发生。本文主要总结国内外近几十年来发展起来的管道泄漏检测和定位的主要方法,原理及优缺点。关键词：管道泄漏事故检测定位原理正文： 1、事故案例（1）、事故经过 2008年3月14日凌晨3时30分左右， 4名协勤人员在回兴镇兴科一路巡逻时，发现郑伟集资楼17# “小精点发廊”门市附近有较浓的天然气异味，在隔壁经营夜宵店的王祥金，就去敲门告知该户可能有天然气泄漏，当该门市人员开灯时随即发生爆炸。（2）、事故原因直接原因临街PE（d110）燃气管线被拉裂，导致天然气泄漏，泄漏天然气通过地下疏松回填土层窜入室内，形成爆炸性混合气体，遇开关电器产生的火花引起爆炸。间接原因 A、管线回填未对地基进行处理或采取防沉降措施，回填土层在雨水的浸润作用下产生沉降。 B、管线在外部载荷应力叠加作用下，对管线热熔焊缝产生一定影响，导致管线拉裂。 C、对管线走向不明，巡管不到位。泄漏是输油管道运行的主要故障。目前，国内外出现多种输油管线泄漏检测及定位方法，其中包括：生物方法、硬件方法和软件方法。本文主要介绍硬件方法和软件方法，生物方法

项目名称油气管道变形内检测设备开发及应用推荐奖种科学技术

项目名称：油气管道变形内检测设备开发及应用推荐奖种：科学技术进步奖候选单位：1、中机生产力促进中心；2、中油管道检测技术有限责任公司；3、清华大学候选人：1、刘红旗；2、胡铁华；3、曹崇珍；4、赵晓光；5、郭静波；6、汪华军；7、张永江；8、吴哲；9、白港生；10、张俊杰；11、李育忠；12、黄平江；13、黄凯；14、王淳；15、金虹项目简介：油气管道运输是国际能源大动脉，70%的石油、100%的天然气都是采用管道输送的。长输油气管道沿途多为埋地、穿水域、过海底、翻山等多变地质、气候环境，地震、海水冲涮、河床变迁、山体滑坡、农业水利、建筑施工等均可造成管道变形。管道变形不仅影响管道运输能力，而且会造成局部压力剧增，重则引起爆管、火灾，伤及生命财产、破坏生态环境。我国现有长输油气管道近6万公里，其监检工作一直由国外公司所把控，并形成了市场垄断、技术封锁状况。在此大背景下，提出了自主研发管道变形内检测设备。油气管道变形内检测设备，能检测管道变形（管道凹陷、椭圆、错位）及管道特征（环焊缝、直焊缝、螺旋焊缝、阀门、法兰、三通等）；能用在新建管道试压前、试压后等基线管道验收检测中；也能用在在役管道在线管道变形检测，为后续投放管道腐蚀检测设备、裂纹检测设备、管道维护及管道完整性管理提供科学依据；本项目研究成果形成专有成套技术，可以推广应用到现有各种管道所需设备中；所形成的技术开发理念，能对具有机械、电磁、电子、软件等机电一体化装备研发有指导及提升作用；直观可视化的数据分析系统，能自动给出管道径向变形量、周向变形方位及轴向变形位置，能自动分析、量化及生成用户报告，指导现场开挖、维护、维修；设备在管道内运行情况，在管外地面能跟踪定标，且可实现远程监视设备所运行的位置。管道变形检测系统可实现对管道凹陷变形：±0.5%OD；椭圆度变形：±0.5%OD ；灵敏度：0.5mm，周向±15°等有效识别；主探头数量及精度都超过了国外同类型设备。本项目的创新点：1、多通道三维传感探测系统及设备的研制和应用，解决了管道内一次投放检测设备，同时获得管道变形缺陷及特征等管道信息，改变了原有引进检测设备的单通道检测理念（只能测径），实现了多参数一次性高精度检测。2、极低频发射定标跟踪系统的研制，解决了大管径厚壁管道的内检测设备、清管设备等管外跟踪定标问题。3、三维管道缺陷重构系统的研制，直观再现管道形态与缺陷，自动识别管道特征及缺陷量化，为管道安全运营管理提供科学依据。管道变形内检测设备研发已经形成专有技术，其技术成果获得了国家重点新产品项目，项目证书编号：2010GRA00089；获得机械科学研究总院科技成果1等奖，证书编号：2009027；获得北京市科技进步1等奖，获奖编号：2011电-1-001；获得发明专利“极

油气管道泄漏检测技术综述(新版)

油气管道泄漏检测技术综述 (新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0015

油气管道泄漏检测技术综述(新版) 摘要：简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害，简单回顾了国内外油气长输管道泄漏检测技术发展的历史，详细介绍了热红外线成像、探地雷达、气体成像、传感器法、探测球法、半渗透检测管检漏法、GPS时间标签法、放射性示踪剂法、体积或质量平衡法、压力波法、小波变换法、相关分析法、状态估计法、系统辨识法、神经网络法、统计检漏法和水力坡降法等20多种管道泄漏检测技术方法，同时介绍了泄漏检测方法的诊断性能指标和综合性能指标，最后指出了现在存在的问题和发展的趋势。关键词：油气；长输管道；泄漏；原因；检测方法；性能指标；问题；发展；趋势油气长输管道发生泄漏的原因多种多样，但大致可以分为：(1)管道腐蚀：防护层老化、阴极保护失效,以及腐蚀性介质对管道外壁

造成的腐蚀和传输介质的腐蚀成分对管道内壁造成的腐蚀；(2)自然破坏：由于地震、滑坡等自然灾害以及气候变化使管道发生翘曲变形导致应力破坏；(3)第三方破坏：不法分子的盗窃破坏,施工人员违章操作,野蛮施工造成的破坏；(4)管道自身缺陷：包括管道焊接质量缺陷,管道连接部位密封不良,未设计管道伸缩节,材料等原因。油气管道泄漏不仅给生产、运营单位造成巨大的经济损失，而且会对环境造成破坏、严重影响沿线居民的身体健康和生命安全。 1检漏技术发展历史国外从上个世纪70年代就开始对管道泄漏检测技术进行了研究。早在1976年德国学者R.Isermann和H.Siebert就提出以输入输出的流量和压力信号经过处理后进行互相关分析的泄漏检测方法；1979年ToslhioFukuda提出了一种基于压力梯度时间序列的管道泄漏检测方法；L.Billman和R.Isermann在1987年提出采用非线性模型的非线性状态观测器的检漏方法；A.Benkherouf在1988年提出了卡尔曼滤波器方法；1991年Kurmer等人开发了基于Sagnac光纤干涉仪原理的管道流体泄漏检测定位系统；1993年荷兰壳牌

管道泄漏检测技术应用分析

管道泄漏检测技术应用分析摘要:近年来,油气输送管道泄漏事故时有发生,造成了巨大经济损失和环境污染。因此,对液体输送管道进行检测和定位的研究与实践非常必要。介绍了国内外液体输送管道泄漏检测与定位的主要方法,分析了各种方法的原理及优缺点,提出了实际实施过程中应注意的问题及相应对策。关键词:泄漏;检测技术;分析 1 基于硬件的管道泄漏检测方法基于硬件的检测方法主要有:直接观察法,泄漏电缆法,示踪剂检测法[1]和光纤泄漏检测法[2],其中基于光纤传感器的管道泄漏检测方法越来越受到人们的重视。 1.1 直接观察法该方法是指有经验的工作人员用肉眼观测、闻气味、听声音查出泄漏的位置, 或专门训练过的狗通过辨气味确认泄漏位置。早期的管道泄漏检测方法是有经验的技术人员沿管线行走查看管道附近异常情况,闻管道释放出来的介质的气味,或听介质从管道泄漏时发出的声音。这种检测方法的结果主要依赖于个人经验和查看前后泄漏的发展。另外一种方法是用经过训练的、能够对管道泄漏物质的气味很敏感的狗进行检测。该方法无法对管道泄漏进行连续检测,灵敏性较差。宁波广强机器人CCTV管道检测机器人利用先进的CCTV内窥检测技术进行管道检测。广强管道检测机器人是按照国家卫生部颁发的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》的相关技术要求，设计的进行检测的专业设备，可完成各种检测作业，还可搭载各种声纳、切割设备，可按需定制。广强机器人是完成公共场所集中空调检测项目的得力工具。管道机器人具有超强驱动力，通过镜头可以观测管道内景了解管道内部情况并完成采样维护作业。广强管道机器人小巧灵活，便于携带，造型美观，可搭载在车上，一次即可完成多种检测和维护作业。广强机器人管道机器人用途：用于公共场所集中空调采样和检测、用于环境卫生、职业安全、检验检疫等场所的检测，是检测人员的最佳安全伴侣、最得力的工具.宁波广强机器人科技有限公司管道检测机器人是由控制器、爬行器高清摄像头、电缆等组成。在作业的时候主要是由控制器控制爬行器搭载检测设备进入管道进行检测。检测过程中，管道机器人可以实时传输管道内部情况视频图片以供专业维修人员分析管道内部故障问题。去年7月，由广强公司自主研发的高端化管道探测机器人在杭州市萧山机场开始应用；该公司普及型管道探测机器人研发成功并投入使用，目前为止已经在浙江、江苏、安徽、山东等多省的管网检测中获得应用，在功能上设计上更加符合城乡管网的检验要求。与此同时，为满足高端市场实际需求，该公司还自主研发了多种cctv管道检测车，通俗来说就是将cctv管道检测系统集成到汽车内部。今年以来，广强公司已在浙江、江苏等省的相关政府招投标项目中中标。据了解，

油气管道无损检测方法选择_雷晓青

石油工业技术监督·2013年7月无损检测工作的可靠与否直接关系到管道的安全运行。现行施工及验收规范对无损检测方法的选择有相应的规定，但有些规定比较笼统。为了提高焊接缺陷的检出率，检测单位应当根据被检管道的材质、焊接方法以及可能产生的缺陷等，选择几种无损检测方法，相互补充和验证。因为任何一种无损检测方法都不是万能的，每种无损检测方法都有自身的优点与不足，不同的检测部位需要选择不同的无损检测方法。综合利用各种无损检测方法才能够保证不同的检测方法相互取长补短，更准确的反映焊接缺陷。 1无损检测概述所谓无损检测，是在不损坏试件的条件下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和器材，对试件的内部及表面的结构、性质状态进行检测和测试的方法。油气管道常用的无损检测方法有射线检测、超声波检测、磁粉检测和渗透检测。 1.1射线检测利用射线（X射线、γ射线、中子射线等）穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续性的检测技术[1]。1.2超声检测超声波在被检测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响的程度和状况，探测了解材料性能和结构变化的检测技术[2]。 1.3磁粉检测利用漏磁（场）和合适的检验介质发现试件表面和近表面的不连续性特征的无损检测方法。 1.4渗透检测利用液体的毛细管作用，将渗透液渗入固体材料表面开口缺陷处。再通过显象剂将渗入的渗透液吸出到表面，显示缺陷的影像的无损检测方法。磁粉检测和渗透检测统称为表面检测。 2油气管道常用无损检测方法的特点 2.1射线检测 2.1.1优点检测结果可用底片直接记录；可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确。 2.1.2局限性体积型缺陷检出率高，而面积型缺陷的检出率受多种因素影响；适宜检验厚度较薄的工件而不适油气管道无损检测方法选择雷晓青中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）摘要分析了油气管道常用无损检测方法的特点，结合多年以来工作经验，提出了油气管道无损检测的选择方法。指出，应根据施工及质量验收及规范、无损检测标准适用范围、被检焊缝型式和检测部位、可能产生的缺陷种类等方面，选择无损检测方法。关键词射线检测超声波检测磁粉检测渗透检测油气管道 Abstract The features of the commonly used NDT methods for oil/gas-pipeline testing are analyzed,Combined with working experi-ence over the years,how to select the NDT method for oil/gas-pipeline are introduced.The NDT method shall be selected in accor-dance with the construction acceptance criteria and specification,the applicable scope of NDT standard,the to-be-tested welding seam type and testing area,and the possible defect types etc.. Key words radiograph inspection;ultrasonic inspection;magnetic particle inspection;fluorescent penetrant inspection;oil/gas pipeline 工程质量监督 28 TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUSTRY

输油管道泄漏检测方法综述

输油管道泄漏检测方法综述 2 检漏系统的性能指标对一种泄漏检测方法优劣或一个检漏系统性能的评价 ,应从以下几个方面加以考虑 1 泄漏位置定位精度当发生不同等级的泄漏时 ,对泄漏点位置确定的误差范围。 2 检测时间管道从泄漏开始到系统检测到泄漏的时间长度。 3 泄漏检测的范围系统所能检测管道泄漏的大小范围 ,特别是系统所能检测的最小泄漏量。 4 误报警率误报警指管道未发生泄漏而给出报警信号。它们发生的次数在总的报警次数中所占比例。 5 适应性适应性是指检漏方法能否对不同的管道环境 ,不同的输送介质及管道发生变化时 ,是否具有通用性。 6 可维护性可维护性是指系统运行时对操作者有多大要求 , 及当系统发生故障时 ,能否简单快速地进行维修。 7 性价比，性价比是指系统建设、运行及维护的花费与系统所能提供性能的比值。 3 检漏方法管道的泄漏检测技术基本上可分为两类 ,一类是基于硬件的方法 ,另一类方法是基于软件的方法。基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测。如直接观察法、检漏电缆法、油溶性压力管法、放射性示踪法、光纤检漏法等。基于软件的方法是指检测因泄漏而造成的影响 ,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。这类方法有压力/ 流量突变法、质量/ 体积平衡法、实时模型法、统计检漏法、 PPA (压力点分析)法等。除上述两类主要方法外 ,还有其他的一些检漏法 ,如清管器检漏法。各类方法都有一定的适用范围。 3. 1 基于硬件的检漏法 3. 1. 1 直接观察法有经验的管道工人或经过训练的动物巡查管道。通过看、闻、听或其他方式来判断是否有泄漏发生。近年美国 OIL TON 公司开发出一种机载红外检测技术。由直升飞机带一高精度红外摄象机沿管道飞行 ,通过分析输送物

输油管道泄漏检测及定位技术综述

本文由tonyxiong77992贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。ｉｌｔｔ信■ ｏ科教前沿ｏ２００８年第３５搠输油管道泄漏检测及定位技术综述朱志千王兮璐Ｉ西安科技大学陕西西安７１００５４）【摘要】输油管道的泄露，不仅会造成巨大的经济损失，还会带来极大的危险，而且套造成对环境的严重污染。对此，本文系统介绍了近年来国内，Ｆ，ＩＩ油管线泄满检测及定位技术，并对比了各种方法的优缺点。【关键词】输油管绒；泄露；检测；定位０．引‘言管道运输具有平稳连续，安全性好，运输量大，质量易保证，物料损失小以及占地少，运赞低等特点，已经成为石油运输的首选方式。然而．由于管道服役时间不断增长而逐渐老化，或受到各种介质的腐蚀以及人为破坏等因素，会引起管道泄漏，严重威胁着输油管线的安全，及周围的自然环境，同时带来不可估量的经济损失。目前，国内外出现多种输油管线泄漏检测及定位方法，其中包括基于硬件的检测方法，如人工巡线、“管道猪”、声发射技术等；基于软件的检测方法，如负压波法、压力梯度法等。时性较强，对泄漏点的定位较为精确。但是，声发射信号在输油管道上传播的距离极为有限，不利于长距离检测。闭基于硬件检测的方法还有很多。比如管内智能爬机系统（即“管道猪”）、光线检测、电缆检测及ＧＰＳ检测等。３．软件检测方法基于软件的检测方法是指根据计算机数据采集系统（如ＳＣＡＤＡ系统）实时采集管道的流量、压力．温度及其他数据，利用流量或压力的变化、物料或动量平衡、系统动态模型、压力梯度等原理，通过计算对泄漏进行检测和定位。３．１负压波检测法当管道发生突然泄漏时，由泄漏部位会产生一个向管道上游或管道下游传播的减压波，称之为负压波。在管道两端设置压力传感器，当传感器检测到负压波。就可以削断泄漏并对泄漏进行定位。应用负压渡检测法的关键问题是如何区分正常操作与泄漏带来的负压波。负压波检测法灵敏准确。可以迅速地检测出大的泄漏，但是对于比较小的泄漏或已经发生的泄漏效果则／ｆｉ明显。‘３１３．２压力梯度法当输油管道内原油流动平稳时．压力沿管道是线性变化的，也就是说．压力呈斜直线分布。在管道的上、下游分别设置两个压力传感器．通过上、下游的压力信号可分别讣算出管道的压力梯度。当管道发生泄漏时，泄漏点前的流量变大，压力梯度变陡；泄漏点后的流量变小，压力梯度变平，其折点就是泄漏点。由此可以计算出泄漏点的位置。在实际运行中，由于沿管道压力梯度是非线性分布，因此压力梯度法的定位精度较差，并且仪表测量的精度和安装位置都对定位结果有较大的影响。３．３小波分析法小波分析是２０世纪８０年代中期发展起来新的数学理论和方法，是一种良好的时频分析工具。利用小波分析可以检测信号的突变、去嗓、提取系统波形特征、提取故障特征进行故障分类和识别等。因此，可以利用小波变换检测泄漏引发的压力突降点并对其进行消噪，以此检测泄漏并提高检测的精度。小波变换法的优点是不需要管线的数学模型。对输入信号的要求较低，计算量也不大，可以进行在线实时泄漏检测。克服噪声能力强，但是，此方法对由工况变化及泄漏引起的压力突降难以识别．易产生误报。３．４瞬变模型法瞬变模型法是建立管道内流体流动的数学模型，在一定边界条件下求解管道内流场。然后将计算值与管道端的实测值相比较。当实测值与计算值的偏差大于一定范围时，即认为发生了泄漏。在泄漏定位中使用稳态模型。根据管道内的压力梯度变化可以确定泄漏点的位置。瞬变模型法的报警门限值与测量仪器误差、流动模型误差、数值方法误差以及要求的报警时间均密切关。如果采用较小门限值来检测更小的泄漏。那么由于以上原因导致的不确定性就会产生更多的

国内外管道泄漏检测技术

国内外管道泄漏检测技术 [转帖]国内外管道泄漏检测技术管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。根据泄漏量的不同，管道泄漏一般分为小漏、中漏、大漏。小漏亦称砂眼，泄漏量低于正常输量的3%，主要是由于管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。中漏的泄漏量在正常输量的3%－10%之间。大漏的泄漏量则大于正常输量的10%。在管道运营中，由于倒错流程、干线阀门误动作等原因可能使干线超压造成管道泄漏。近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。据统计，自1998年以来在中石油管道公司管辖的范围内，累计发生打孔盗油盗气案件将近300起。及时、迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。以下对国内外有代表性的管道泄漏检测方法进行简要介绍。人工巡线人工巡线在国外石油公司也广为应用。美国Spectratek公司开发出一种航空测量与分析装置。该装置可装在直升机上，对管道泄漏进行准确判断。我国通常是雇佣农民巡线员沿管道来回巡查，虽与发达国家有较大差距，但针对我国国情来说，也是切合实际的。管道内部检测技术通过对清管器应用磁通、超声、录像、涡流等技术提高了泄漏检测的可靠性和灵敏度。国际管道和近海承包商协会IPLOCA宣布，迄今为止已开发出30多种智能清管器。智能清管器应用了大量新近研发出来的电子技术和计算机技术，可依靠计算机对检测结果进行制图。新型清管器在硬件方面装备了传感器、数据贮存和处理设备、电视和照相设备；在软件上配备了专门用于分析用的软件包。此类清管器不仅可用于管道检漏，而且可勘查管壁结蜡状况，记录管内压力和温度，检测管壁金属损失。如磁漏式清管器，通过永久磁铁来磁化管壁达到磁通量饱和密度。清管器在管道中流动时，管壁内外腐蚀、损伤和泄漏等部位会引起异常漏磁场，并且感应到清管器中的传感器。管壁中的任何变化都会引起磁力线产生相应的变化。现在，微处理机和有限元数值计算技术的发展使清管器对信号识别和处理的功能大大增强。但磁漏式清管器的输出信号受管道压力、使用环境的影响较大，传感器的感应线圈仅对某种类型和尺寸的缺陷灵敏。一般来说这种清管器适合于金属孔隙探测。其他智能清管器中，还有超声波检测清管器、内径规清管器和核子源清管器等。管道外部动态检测技术随着自动化仪表、计算机技术的深入发展，各种动态检测技术也相继出现，如：压力点分析法、特性阻抗检测法、互相关分析法、压力波法、流量差监测法、管道瞬变模型法等等。压力点分析法。压力点分析法可用于气体、液体的多相流管道的检测。当管线处于稳定工况时，流体的压力、速度和密度的分布是不随时间变化的。当泵或压缩机供给的能量发生变化时，上述参数是连续变化的。当管道发生泄漏后，液体将过渡至新的稳态。过渡时间从几分钟到十几分钟不等，由动量和冲量定理确定。压力点分析法检测流体从某一稳态过渡到另一稳态时管道内流体压力、速度和密度的变化情况，从中判断是否包含有泄漏信号。特性阻抗检测法。由传感器构成的检漏系统可随时检测到管道微量原油的泄漏情况。传感器采用多孔聚四氟乙烯树脂作为绝缘材料。这种材料导电率、绝缘阻抗热稳定性好、不易燃烧、化学稳定性好。当漏油渗入以后，其阻抗降低，从而达到检漏的目的。互相关分析法。设上、下两站的传感器接收到的信号分别为x(t)、y(t)。两个随机信号x(t)和y(t)有互相关函数Rxy(t)。如果x(t)和y(t)两信号是同频率的周期信号或包含有同频率的周

油气管道内检测新技术举例

油气管道内检测新技术举例摘要管道检测技术是完整性的一部分，也是获取管道有关信息的最佳手段。管道检测可以监测管道受到的危害或潜在危害，在管道未发生事故前进行有计划的修理，可以避免大量的不必要维修，节约资金，在管道的日常维护中占有非常重要的地位。本文主要针对管道检测技术中的常用的几种内检测技术作了简要的介绍，并指出了各种技术的要点。关键词：管道内检测新技术 1.内检测器的分类管道是输送危险液体和气体最为安全有效的方式。但随着时间的推移和周围环境的变化，会出现缺陷，也会导致事故的发生。管道中可以被检测到的缺陷可以分为三个主要类型： ①几何形状异常（凹陷、椭圆变形、位移等）； ②金属损失（疲劳、划伤等）； ③裂纹（疲劳裂纹、应力腐蚀开裂等）。管道内检测技术通过装有无损检测设备及数据采集、处理和存储系统的智能清管器在管道中运行，完成对管体的逐级扫描，达到对缺陷大小、位臵的检测目的。针对上述三种缺陷类型，各大检测专业公司都根据市场和用户的需要研发了多种检测器，并不断更新换代。内检测器按其功能可分为用于检测管道几何形状异常的变形检测器，用于检测管道金属损失的金属损失检测器，用于裂纹、应力腐蚀开裂检测的裂纹检测器。 2.几何形状异常的检测技术管道几何形状的异常多因受到外部机械力或焊接残余应力等原因造成，通过使用适当的检测装臵可以检测各种原因造成的、影响管道有效内径的几何异常现象并确定其程度和位臵。测径器是用于检测、定位和测量管壁几何形状异常的大小。正常的管线，应当有一个圆环形横断面。在管道铺设过程或长期运行中，第三方的干扰可以造成

凹陷。合格的测经器应可对任何管段横断面的临界变化进行检测并确定大小，是进行管道金属损失或裂纹内检测之前非常重要的一步。常用的测径器使用一定排列的机械抓手或有机械抓手的辐射架。机械抓手压着管道内壁并会因横断面的任何变化引起偏移。这些偏移可能是由于一个凹陷、偏圆、褶皱或附着在管壁上的碎屑引起的。捕捉到的偏移信号被转换为电子信号存储到机载的存储器上。讲一次运行后的数据取出并使用合适的软件加以分析和显示，从而确定那些可影响到管道完整性的异常点。目前，市场上的测径器，提供的被测管径范围从100-1500mm不等，其灵敏度通常为管段直径的0.2%~1%，精度大约为0. 1%-2%。 3.金属损失检测技术漏磁（MFL）技术因其可检测出腐蚀或擦伤造成的管道金属损失缺陷，甚至能够检测到那些不足以威胁管道结构完整性的小缺陷（硬斑点、毛刺、结疤、夹杂物和各种其他异常和缺陷），偶尔也可检测到裂纹缺陷、凹痕和起皱。漏磁技术应用相对较为简单，对检测环境的要求不高，具有很高的可信度，而且可兼用于输油和输气管道，所以，这种技术被广泛应用并在不断的发展。对于很浅、长且窄的金属损失缺陷，MFL信号就难以检测出来。检测精度也受多种因素的影响。在对管道进行检测时，要求管壁达到完全磁性饱和，因此测试精度与管壁厚度有关，厚度越大，精度越低，其使用的壁厚范围通常在12mm 以下。另外，检测器在管道中的运行速度也可影响检测结果的准确性。有关研究机构正在研究其速度控制技术，指在不影响正常输量的前提下提高检测的准确性。近来，美国哥伦比亚输气公司结合现场经验及有关研究发现并已证实了MFL 数据的采集受管内废杂物的影响，影响有三个：损坏设备、速度偏差、检测器脱离管壁。设备损坏、脱离管壁和速度过高的现象可同时发生，也可互不相干，可对磁通泄露数据和结果分析产生很多影响。这些影响可能导致缺陷几何形状的确定及位臵估算错误，也可能失去探测腐蚀和管道特征的能力。为了确保能获得良好的检测结果，在管道内检测之前，进行清管作业是极为重要的，尤其对于含蜡高的原油管线、所有含铁锈的流体管线、含极细粉尘的干燥气管线等更为关键。

石油管道泄漏检测与精确定位

《过程装备腐蚀与防腐》科技论文指导老师：黄福川（2010下学期）学院：化学化工学院班级：过程装备与控制工程081班姓名：罗涛学号：0804310129

管道泄漏检测与精确定位摘要：本文主要介绍了声波在检测管道泄漏方面的应用。国内外较为广泛应用的管道测漏技术主要为负压波法和新声波法，在介绍声波法原理及发展趋势的基础上，对新声波法测漏技术的原理、系统配置、技术指标、关键技术、现场测漏试验及应注意的问题进行了分析，为国内管道测漏系统的开发提供了技术依据，也在泄露事故和防止盗油有实际意义。 Abstract: This paper mainly describes the acoustic detection application in pipeline leaks. Suction wave and sound wave are widely used for detecting pipeline leaks. Base on the principle and the development trend of acoustic method, analysis for acoustic leak detection technology on the new principles, system configuration, technical indicators, key technologies, on-site leak testing and should pay attention to issues. provide a technical basis on pipeline leak detection system, and it is also meaningful to leak and prevent the Stolen oil and pipeline leaks. 关键词: 石油管道管道泄漏检测与定位声发射检测神经网络小波分析SCADA系统一、管道泄漏检测与定位的意义：管道运输已经是我国的主要运输手段之一，目前全国各地建成的各类输送管道长度已超过70 000 km。但是由于管道设备老化（腐蚀）和人为原因(施工、盗油和破坏等)还有防腐失效的影响,管道泄漏事故经常发生。比如最近发生的大连新港输油管道爆炸带来重大污染；英国石油公司可能在墨西哥湾出现的海底管道渗漏都是不仅造成大量的损失而已造成了严重的污染。。因此，及时对流体输送管道的泄漏进行检测和泄漏点的定位,防止泄漏事故进一步扩大,具有重要的经济效益和社会效益。二、泄漏点检测常用方法和评测手段： (1) 目前广泛应用的是基于负压波和基于声波信号的泄漏检测与定位方法。当管道某处突然发生泄漏时,在泄漏处将产生瞬态压力下降,形成一个负压波,该波以1 000 m/ s的速度从泄漏点向两端传播然后根据压力信号分析，但是基于负压波的有几类共性的问题： ①由于管道都是高压1—5 MP，所以对小泄露量和缓慢泄露（压力变化0.01MPa左右）不够灵敏和漏报比较普遍。 ②这类系统抗工况绕道能力比较差，系统误报比较多。如果一味的提高对小泄流量检测的灵敏度，会导致更多的误报，所以需要寻找一种更好的方法。 (2) 常用的检测方法。一类是外部环境检测，早期就是用人员的外部巡视法（比较原始）、油气敏线缆、检测光纤（PCS和光纤温度传感器）。另一类是管内流动状态检测，有基于模型、基于信号处理、基于模式和人工神经元网络的方法. (3)常用的评测方法对一个实际的故障诊断系统，可以用以下性能指标加以评价：泄漏检测的灵敏度、泄漏点的