石油管道泄漏检测定位技术研究
《城镇地下燃气管道泄漏点定位算法研究》范文
《城镇地下燃气管道泄漏点定位算法研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城镇地下燃气管道系统的安全运行变得尤为重要。
燃气管道泄漏不仅可能对人们的生命财产安全构成威胁，还可能对环境造成严重污染。
因此，如何准确、快速地定位燃气管道泄漏点，成为了亟待解决的问题。
本文旨在研究城镇地下燃气管道泄漏点定位算法，以提高泄漏点定位的准确性和效率。
二、研究背景及意义燃气管道泄漏定位技术是燃气管道安全管理的重要组成部分。
传统的泄漏点定位方法主要依靠人工巡检和定期检测，这种方法效率低下，且难以实现实时监测。
随着科技的发展，泄漏点定位算法逐渐成为研究的热点。
通过研究高效的泄漏点定位算法，可以实现对燃气管道的实时监测和快速响应，提高燃气管道运行的安全性，减少经济损失和环境破坏。
三、相关技术及文献综述近年来，国内外学者在燃气管道泄漏点定位算法方面进行了大量研究。
主要方法包括基于声波检测的定位算法、基于压力传感器网络的定位算法、基于机器学习的定位算法等。
其中，基于声波检测的定位算法主要通过分析泄漏产生的声波信号，确定泄漏源的位置。
基于压力传感器网络的定位算法则通过监测管道压力变化，结合网络拓扑结构确定泄漏点。
而基于机器学习的定位算法则通过训练模型，利用历史数据预测未来可能的泄漏点。
这些算法各有优缺点，但都在一定程度上提高了泄漏点定位的准确性和效率。
四、城镇地下燃气管道泄漏点定位算法研究本研究主要针对城镇地下燃气管道泄漏点定位算法进行研究。
我们提出了一种基于声波和压力传感器数据的综合定位算法。
该算法首先通过声波传感器检测到的声波信号确定泄漏源的大致位置，然后结合压力传感器网络监测到的压力变化数据，进一步确定泄漏点的具体位置。
此外，我们还利用机器学习技术对历史数据进行训练，建立预测模型，以预测未来可能的泄漏点。
在算法实现过程中，我们采用了信号处理技术对声波信号进行滤波和放大，以提高信号的信噪比。
同时，我们优化了压力传感器网络的布局和拓扑结构，以提高数据传输的效率和准确性。
油气长输送管道泄露检测与预警机制
油气长输送管道泄露检测与预警机制油气长输送管道是连接石油储存地点和油气消费地点的重要管道系统，起到了保障国民经济发展和社会稳定的重要作用。
然而，由于管道运营时间长，受到地震、腐蚀等自然因素及人为破坏等因素的影响，管道泄漏事故频繁发生，给环境和人民生命财产安全带来了极大威胁。
为了提高油气长输送管道运营安全水平和减少泄漏事故发生率，建立起详细的泄漏检测与预警机制十分必要。
一、油气长输送管道泄漏检测技术（一）传统方法1.巡检法巡检法是一种最为常见的管道泄漏检测方式。
这种方法通过在管道沿线安排工作人员，定期巡视、摸排管道情况，及时发现异常情况并及时处理。
但该方法存在以下不足：①周期长、工作量大，检查不全面，容易漏检②准确率有限，仅能发现已经泄漏的管道，无法发现仅有渗漏等潜在泄漏信息③材料浪费，劳动力成本大2.卫星遥感法卫星遥感法是通过遥感卫星对管道沿线进行信号监测，根据波特角模型和叠加技术来推导管道沿线地形及地下管道，检测管道的异常情况。
但该方法有以下不足：①遥感数据分辨率不高，无法对管道损伤做出精细判断②不适用于复杂地形环境（二）新型方法1.红外热成像法红外热成像法通过检测管道表面的温度变化来检测管道泄露，具有检测快速、准确性高的特点，但仅适用于小型管道。
2.机器人技术机器人技术通过对管道内部进行无人中的检查，定位可能存在泄漏的位置，并将获取到的信息传输至处理中心。
该方法不但可以准确找到泄景点位置，也避免了人工排查的劳动力浪费和人身安全风险。
二、油气长输送管道泄漏预警机制设计油气长输送管道泄漏预警机制由泄漏信息采集、传输、处理、预警四部分构成。
（一）泄露信息采集采用机器人技术、红外热成像技术、超声波检测技术等多种技术手段进行联合监测，及时发现管道泄露或泄漏预兆，将信息传输的中央控制平台。
该平台可以分别设置数字传感器与模拟传感器，对其进行瞬时、平均、最大值、最小值、实时值、趋势值等多维度数据采集，可以防止干扰和误报等问题。
石油管线泄漏检测技术探析
１概 述
由于流量计 造价高且 不易维 护 ， 我
实 管道在输送 液体 、 气体 、 浆体等方面具 有 国输油管线 中间站上大 多没有安装 ， 独特 的优势 ， 目前 已成为继铁路 、 公路 、 水路 、 和 时模 型法无法应用 。基于信号处理 的方 航 空 运 输之 后 的第 五大 运 输 工具 。管 道 运输 是 法无需建立管线数学模型 ，而且大多只 利用管道输送气体 、 液体和粉状 固体的一种运 用压力信号 ，所以特别适合我 国管线应 输方式。其运输形式是靠物体在管道内顺着压 用 。信 号 处 理 的 方 法 主 要 石油管线泄 漏检测 技术探析
康 中 成
（ 长庆 油 田公 司第一 采 气 厂 ， 西 靖 边 ７ ８０ ） 陕 １５ ０
摘 要：目前泄露 已成为输油管道运行的主要故障 ， 造成 巨大的经济损 失和环境 污染。因此 ， 强管道泄漏检测与定位技术的研 究具有非常重 加 要 的 现 实 意义 。 分析 了原 油 管道 泄 漏 过程 ， 讨 了输 油 管 线 泄 漏检 测 和 定位 技 术 。 探
力 方 向循序 移 动 实现 的 ，和其 它 运 输 方式 重 要 压 力 梯 度 法 。 ． ３３１ 于 压力 梯 度 法 的 泄漏 检 测 ．．基 区别 在 于 ， 道设 备 是 静 止 不动 的 。 是 随着 管 管 但
ｐ ｐ ｌ ２
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图 １ 位 原理 示意 图 定
线 的增多 、 管龄的增长 、 以及不可避免的腐蚀 、 压 力 梯 度 法 是 基 于 管 道 压 力 沿 管 遣 Ａｔｔ ） ｉ ｌ ｃ 螽点） 棚 压力信墓■ ｌ 辫 ） ０ 磨损等自然和人为损坏等原 因，使管道事故频 是 线 性 变 化 的 前 提 下来 进 行 泄 漏检 测 和 图 ２ 传统 压 力 传 感 器的 安 装 示意 图 频发生 ，给人们的生命财产和生存环境造成 巨 定位的。当发生泄漏时 ， 泄漏点前的流量 大的威胁。 为确保管线的安全运行 ， 传统的就地 变大， 坡降变陡： 泄漏点后流量变 小， 降 坡 泄漏检测方法显然无法实施 ，这就要求发展基 变平 ， 这样 ， 沿线 的压力梯度成折 线型 ， 于现代分析和控制方法的管道泄漏检测技术 。 交点即为 泄漏点 ，管道上下端 的压力梯 ２ 原 油输 送 管 道 泄漏 过 程分 析 度 在泄 漏 点 处 有 相 同 的边 界 条 件 ， 由此 原 油 输 送 管 道 内 液 体 的 流 动 状 态 可 分 为 不难 计 算 出 实 际泄 漏 位 置 。 因此 使 用 Ｐ １ 稳 定 和 不稳 定 两 大类 ，稳 定 流动 是 管 道 流一 动 和 Ｐ ｆ 游 端 两 个 压 力 测 点 ） 算 上游 段 ２上 汁 的基 本 状态 ，不 稳定 流 动 是 由 于稳 定 流 动受 到 的 压力 梯 度 ， Ｐ 用 ３和 Ｐ （ 游 端 两 个压 ４下 图 ３双压 力传 感 器 的安 装 示 意 图 破 坏 而 引 起 的 ， 如 开 阀 和 关 阀 、 泵 和 停 泵 、 力 测 点）计 算 下 游 段 的压 力 梯 度 。（ 图 例 起 见 包含有泄漏信息 的负压波分别传播到数公里以 调节阀和安全阀动作 、动力 故障等各种原因引 １） 起管内压力波动，同时这种压力波动会沿管 向 压力梯度法只需要在管道两端安装压力测 外 的上 下 游 ，设 置 在 管道 两 端 的传 感 器 拾 取 压 上下游传播 ， 引起整个管道 内流体的瞬变流动。 点 ， 简单 、 直观： 不仅可 以检测泄漏 ， 而且 可确定 力波信号。 图 ２ 一 般 情 况 下压 力 传感 器 的安 装 示 意 是 工程上 的不稳定流可能引起的管道超压 、 噪声 、 泄漏点 的位置。但 因为实际中沿管线压力梯度 抽 空和 振 动 ，比起 南 稳定 流 分 析 所得 的结 果 要 呈非线性分布 ， 压力梯度法的定位精度较差 ； 而 图。在管线两端分别安装高灵敏度压力传感器 Ｉ ２ 严重 的多。水流的不稳定现象称为水击。 且仪表测量对定位结果有很大影响。 此外， 测点 Ｐ，Ｐ ，通过计算机数据采集系统采集两端 的 突 发 性 的 泄 漏 也 是 一 种管 道 的 流 动 瞬 变 Ｐ 和 Ｐ ，Ｐ ｌ ２ ３和 Ｐ ４之 间 的距 离 之 间 影 响检 测 的 压力 ， 并进行数据处理分析 ， 如压力波形的时间 干扰噪声的排出， 泄漏点的判断等。当两 现象 。 泄 漏发 生 时 ， 产 生 沿 管道 向上 、 也会 下游 灵敏 度 。 以 ， 力 梯 度 法 定位 可 以作 为 一个 辅 对齐 ， 所 压 传 播 的 水 击波 ，并 且能 在 管 道 系统 的 边 界点 处 助手 段 和 其他 方 法 一起 使 用 。 压力点间某一点发生泄露时 ，必然会引起两端 ３３ 基 于负压 波法 的 泄 漏 检测 ．２ 压 力 的降 低 ， 幅 与泄 漏 量 相关 ， 露 量越 大 压 降 泄 如泵出 口、 阀门、 下游储罐以及 泄漏孔处等发生 无论在调泵和调阀等正常操作 时， 还 反射 ， 得以继续传播 。 由于沿程摩 阻和管线充装 负 压波 法 是 目前 国 际上 应 用较 多的 管 线 泄 力降越大 。 作用 ， 水击波在传播过程中会不断衰减。 管道从 漏检测和漏点定位方法 。当管道上某处突然发 是在管道发生泄漏时 ，波形都会经历从稳定态 发 生 瞬 变 过 渡 到 新 稳 态 的 过 程 就 是 水 击 波 传 生泄漏时，泄漏处立即产生因流体物质损失而 到不 稳 定 态 ， 到 稳 定 态 这样 一 个 过程 ， 间 会 再 其 播、 反射、 叠加 、 衰减 的过程 ， 以从理论上深入 引起的局部液体密度减小 ，出现瞬时压力降低 经历一个较大的振幅。由泄漏引起 的负压波有 所 研 究不 同情况 下 水 击 波 的传 播 过 程及 给 管 线 压 和 速 度差 ，这个 瞬时 的 压 力下 降 作 用 在 流体 介 个反射过程 ，泄漏引发的水击波的余波会产生 力 、 所 带来 的变 化 ， 流量 有助 于 理 解 负压 波 的 规 质上，就作为减压波源通过管线和流体介质向 反 弹 ； 调 泵 引 起 的 负压 波 ， 图中 看 出 调 泵 引 而 从 Ｊ １ ３段 ２段 律， 对于 泄 漏 的判 别 和识 别 也 有指 导 意 义 。 泄漏点 的上下游 以声速传播 。当以泄漏前 的压 发 的负 压 波 在 Ｉ 段 和 Ｌ 都 很 平 ．在 Ｌ ３ 输 油管 线 泄 漏检 测 和 定 位技 术 力 作 为参 考 标准 时 ，泄漏 时产 生 的 减 压波 就 称 数据序列也发生 了大“ 幅度” 大“ 、 陡度” 大“ 、 面 的下降， 但它下降的较泄漏引发的负压波要 目前 ， 于软 件 的 长 输 管 道 泄 漏 检 测 与 定 为负压波 ，其传播的速度在不同规格 的管线 中 积” 基 位方 法 主 要有 基 于模 型 的方 法 、基 于 信 号 处 理 并不相同。设置在泄露点两端或泵站两端 的传 平 缓 ， 而且 下降 之 后没 有 ｍ现 波形 反 弹 。 统 的 传 的方 法 和基 于 知识 的方 法 种 。 感器拾取压力波信号，根据两端拾取压力波的 识别系统就是根据这种负压波信息的不同 ， 采 ３１基 于 模 型 的检 测 方法 ． 梯度特征和压力变化率的时间差 ，利用信号相 用模式识别等方法进行判别 ，但这些方法要求 所 在 为了提高泄露检测和定位 的准确性 ， 立 关 处 理 方 法 就 可 以 确 定 泄 露 程 度 和 泄 露 点 位 对 波形 的定 义 非 常 的准 确 ， 以虚 警率 高 。 此 建 基础上 ， 设计了一种泄漏检测的安装系统。 管道的实时模型。用模型在线估计管线 的压力 置 。 和流量 ，并与压 力或流量的实测值相 比较来进 ３４ 于 双压 力 传 感 器 的 泄漏 检 测 系统 －基 在 传 统 的 泄漏 检 测 安装 系 统上 采 用 双 压力 分别安装在加压器端和管道人 口处 。 如 行 泄露 故 障 诊 断 ， 就 是模 型 法 的 基本 思 想 。 这 主 长输 管 道 泄露 检 测 一 般要 经 过 诊 断 、 测距 、 传感器 ， 要 方法 有 ： 态估 计 和 Ｋ ｌａ 状 ａ ｎ滤波 器 等 。 ｍ 定 位 三个 步 骤 。首 先 要 能 够迅 速 发 现 管 道 ｆ 现 图 ３所示 ， ｉ ｛ 是某油库 Ａ到油库 Ｂ的压力传感 器 ３２ 基 于知 识 的检 测 方 法 ． 泄露 ， 然后是能够粗略指出泄漏点的方位 ， 最后 安 装 示 意 图 。 在油Ｊ 车Ａ的加 器 端和距离管 口一定位 基 于知识 的泄漏检测 主要有人工神 经元 在现场精确地确定泄漏点。在传统的负压波泄 网络 、 统计学和模式识别的方法。 人工神经元网 漏 检 测 系 统 中 ，管 道 的首 末 两 端 装有 两个 压 力 置各安装一个压力传感器 Ａ （ ｌ近端）Ａ （ 、 ２远端） ， ｃ机。其中， 络由于可以具有模拟任何连续非线性函数的能 传感器 ， 接收系统 中传过来 的压力值。 当管道上 传感器将采集到的数据一并传 给 Ｐ 力和从样本学习的能力 ，在故障诊断中受到广 某处突然发生泄漏时 ， 由于管道内外 的压差 ， 泄 加 器主要是用来凋阀等操作 的。传统的泄漏 泛 的重 视 。它 也 被用 ��
管道泄漏检测及定位技术的研究现状与发展方向
Ａｂ ｔａ ｔ Ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐｍｅ ｔ ｆ ｉ ｕｓ ｒ ｆ ｐｅ ｒ ｌ ｕｍ ａ ａ ｕｒ ｌ ｇ ｓ，ｔ ｔａ ｐｏ ｔ ｉ ｅ ｉ ｅ ａ ｓｒ ｃ ： ｔ ｈ ｄ ｖｅｏ ｎ ｏ ｎｄ ｔ ｙ ｏ ｔ ｏ ｅ ｎｄ ｎ ｔ ａ ａ ｈｅ ｒ ｎｓ ｒ ｐ ｐ ｌｎ ｓ ｐｌ ｙ ｍｏ ｅ ａ ｏ ｅ ｉ ｐ ｒ ａ ｔ ｒ ｌ ｓ ｉ ｔｏｎ ｌｅ ｏ ｍｙ Ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｆａ ｒ ｎｄ ｍ ｒ ｍ ｏ ｔ ｎ ｏ ｅ ｎ ｎａ ｉ ａ ｃ ｎｏ ． ｔ ｈ ｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｏ ｌ ｍｍａ ｌｔ ｎ ｘ ｏ ｂｉｉｙ ａ ｄ ｅ ｐｌ — ｓｖｅ，ｔ ｅ ｌ ａ ａ ｐ ｌ ｓ ｗｉｌｃ ｕｓ ｉｅ ａ ｌ ｓ ｉ ｃ ｉ ｎｔ ，Ｓｏ ｉ ｓ ｖ ｒ ｍｐｏ ｔ ｎｔ ｔ ｅ ｅ ｔ ｔ ｉ ｈ ｅ ｋ ｇｅｏｆｐｉ ｅ ｉ ｌ ａ ｅ ｆｒ ｎｄ ｂ ａ ｔｎｇ ａ ｃｄｅ ｓ ｎｅ ｔ ｉ ｅ ｙ ｉ ｒ ａ ｏ ｄ ｔ ｃ ｈｅ ｌａ ｇ ｎ ｏ ａ ｅ ｔ ｅ ｋａ ｏｓｔｏ ｉ ｉ ．Ｔｈ ｍｅ ｔｃ ａ ｏ ｅ ｇ ｅ ｋ ｄｅ ｅ ｔｏ ａ ｏ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｅ ｋａ ｅ ａ ｄ ｌ ｃ ｔ ｈｅ ｌａ ｇｅ ｐ ｉｉｎ ｎ ｔｍｅ ｅ ｄｏ ｓ ｉ ｎｄ ｆ ｒ ｉ ｎ ｌ ａ ｔ ｃ ｉ ｎ ｎｄ ｌ ｃ ｔｏ ｅ ｈ— ｎｉ ｕｅ ｒ ｎｔ ｏ ｃ ｄ ｓ ｓ ｅ ｔｃ ｌｙ；ｔ ｄ ａ ｔ ｇ ｓａ ｓ ｄ ａ ａ ｓ ｏ ｖ ｒ ｅ ｈｎｉ ｕｅａ ｅ ｐｏ ｎ ｅ ｔ ｑ ｓ ａ ｅｉ ｒ ｄｕ ｅ ｙ ｔ ｍａ ｉａ ｌ ｈｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎｄ ｄｉａ ｖ ｎｔ ｇｅ ｆｅ ｅ ｙ ｔ ｃ ｑ ｒ ｉ ｔ ｄ ｏｕ ． Ａｌｏ，ｔ ｅ ｄｅ ｅ ｏ ｎ ｉｅ ｔｏ ｆｌ ａ ｅ ｅ ｔｏ ｎｄ ｌ ｃ ｔｏｎ ｔ ｃ ｉ ｕｅ ｓ ｄ ｓ ｒｂｅ ． ｓ ｈ ｖ ｌ ｐｉ ｇ ｄ ｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｋ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｏ ａ ｉ ｅ ｈＩ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ， Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｇ ｔ ｎ ｕ ｔｙＴｅ ｈ ｏｏ ｙ， Ｃ ａ ｇ ｈ ｕ２ ３ １ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｎ ｏ ｍａｉ ｇｎ ｅｉ ｇ ｎ ｔｔ ｔ ｆＬｉｈ ｄ ｓｒ ｃ ｎ ｌｇ ｏ Ｉ ｈ ｎ ｚ ｏ ４， １１ ６ Ｃｈｎ ；２ Ｓ ｈ ｏ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌａ ｄ Ｅ ｅ ｇ ｇｎ ｅ ｉｇ， Ｊａ ｇ ｕ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ Ｕｎｖ ｒ ｉｙ Ｃｈ ｎ ｚ ｏ ｉａ ． ｃ ｏ ｌｏ ｃ ａ ｉａ ｎ ｎ ｒ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｓ ｏ ｙ ｅ ｈ ｉ ｉ ｅｓｔ ， ａ ｇｈ ｕ ２ ３ １ 。 Ｃｈ ｎ ） １０ ６ ｉ ａ
浅谈石油管线的泄漏检测技术
中图分类号 ：Ｆ １． ４６ ２ ２
引 言
文献标识码 ：Ａ
文章 嫡号 ：１０ — ９ ２ １ ） １ ０ ６ ２ ０ ７ ５ ９（ ０ ０ ０ ￣ ９ — ９ ０
时 ，泄 漏 点 前 的 流 量 变 大 ，坡 降 变 陡 ；泄漏 点后 流 量 变 小 ， 降变 平 ， 坡 这 样 ，沿线 的压 力 梯 度 成 折 线 型 ，交 点 即 为 泄 漏 点 ， 道 上 下 端 的 压 管
一
、
管 道 运 输 是 利 用 管 道 输 送 气 体 、 液 体 和 粉状 固 体 的一 种 运 输 方 式 。 运输 形 式 是 靠 物体 在 管道 内顺 着 压 力方 向循 序 移 动 实现 的 ， 其 和 其 它 运输 方 式 重 要 区别 在 于 ， 道 设备 是静 止 不 动 的 。 是 为确 保 管 管 但
坏 而 引起 的 ，例 如 开 阀和 关 阀 、起 泵 和 停泵 、 调节 阀和 安 全 阀动 作 、
动 力 故 障 等 各种 原 因 引起 管 内压 力波 动 ， 时这 种 压力 波 动会 沿 管 向 同
上 下 游传 播 ，引起 整 个管 道 内流 体 的瞬 变 流动 。工程 上 的 不稳 定 流可
的 方 法 、 基 于信 号 处理 的 方法 和 基 于 知 识 的方 法 三 种 。
图 １ 定位 原理 示 意 图
压力梯度法只需要在管道两端安装压 力测 点，简单、直观 ：不仅
可 以检 测 泄 漏 ，而 且 可 确 定 泄 漏 点 的位 置 。 因 为实 际 中沿 管 线 压 力 但 梯 度 呈 非 线 性 分 布 ， 压 力 梯度 法 的 定位 精 度 较 差 ： 且 仪 表 测 量 对 定 而
展 基 于现 代 分析 和 控制 方 法 的 管道 泄 漏 检测 技 术 。 二 、 原 油 输 送 管 道 泄 漏 过 程 分 析 原 油 输 送 管 道 内 液 体 的 流 动状 态 可 分 为稳 定 和 不稳 定 两 大 类 ， 稳 定 流 动 是 管 道流 一 动 的基 本状 态 ， 不稳 定 流动 是 由 于稳 定 流动 受 到破
输油管道泄漏检测及定位技术综述
特 性 的 估计 准 确 度 。对 于 泄 漏 时 变性 的 准 确估 计 ， 仅 可 以 识 别 泄 漏 不 的 程 度 ， 且 可 对 老 化 、 蚀 的 管 道 进 行 预 测 并 给 出一 个 合 理 的 处 理 而 腐
Ｏ 引 言 ．
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 （ Ｓ Ａ Ａ 如 Ｃ Ｄ
目前 ， 内外 出现 多 种 输 油 管 线 泄 漏 检 测 及 定 位 方 法 ， 中包 括 系统 ） 国 其 实时 采 集 管 道 的 流 量 、 力 、 度及 其 他数 据 刑 用 流 量 或 压 力 的 压 温 基 于 硬 件 的 检 测 方 法 ， 人 工 巡 线 、管 道 猪 ” 声 发 射 技 术 等 ： 于 软 变 化 、 料 或 动 量 平 衡 、 统 动 态模 型 、 力 梯 度 等 原 理 ， 过 计 算 对 如 “ 、 基 物 系 压 通 件 的 检 测方 法 ． 负 压 波 法 、 力 梯 度 法等 。 如 压 泄漏进行检测和定位。 ３ １ 压 波 检 测 法 ．负 １输 油 管 道 泄露 检 测 及 定 位 的 性 能评 价 ． 当管 道 发 生 突 然 泄 漏 时 ， 泄 漏 部 位 会 产 生 一 个 向 管 道 上 游 或 管 由 管 道 泄 露 检测 及 定 位 技 术 能 够 及 时 准 确 报 告 泄 漏 事 故 ， 以 最 大 可 称 当 限度 地 减 少 经 济损 失 和环 境 污 染 及 更 大危 险 的发 生 。 对一 种 泄露 检 测 道下 游传 播 的减 压 波 ， 之 为 负 压 波 。在 管 道 两 端 设 置 压 力传 感 器 ， 传 感 器 检测 到 负 压 波 。 可 以 判 断 泄 漏 并 对 泄 漏 进 行 定 位 。 应 用 负 压 就 方 法 的 优 劣 和性 能 的评 价 ， 从 以 下 几个 标 准 考 虑 ： 应 负 （ ） 漏 检 测 的灵 敏 度 ： 泄 漏 检 测 系统 对 小 的 泄 漏 信 号 的 检 测 波检 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 。 压 １泄 指
油气管道泄漏检测技术综述
仅供参考[整理] 安全管理文书油气管道泄漏检测技术综述日期：__________________单位：__________________第1 页共18 页油气管道泄漏检测技术综述摘要：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年第 2 页共 18 页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(shell)公司的x.J.Zhang提出了统计检漏法；1999年美国《管道与气体杂志》报道了一种称作“纹影”(Schlieren)的技术，即采用空气中的光学折射成象原理可用于管道检漏；2001年Witness提出了采用频域分析的频域响应法，其基本思想是将管道系统的模型转换到频域进行泄漏检测和定位分析；2003年MarcoFerrante提出了采用小波分析的方法，利用小波技术对管道的压力信号进行奇异性分析，由此来检测泄漏。
石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法
石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法摘要：为了满足现代社会发展的实际需求，石油天然气行业必须高度重视石油天然气长输管道泄漏检测与定位技术的发展。
因此，行业建设者必须在明确长输管道泄漏产生的原因的前提下，对长输管道泄漏检测和定位技术进行研究分析，为长输管道的安全运行提供技术保障。
关键词：石油天然气；管道泄漏；检测与定位现代社会的发展离不开对于煤炭、石油、天然气等能源的使用，石油与天然气管道按照输送距离可划分为企业内部输送管道和长距离输送管道。
长输管道的输送距离通常可达到几百、几千公里，会途径山川、河流、峡谷甚至海洋，其沿线地质条件复杂，在油气输送的过程中，会由于人为与非人为因素而导致管道泄漏，带来经济财产损失、能源资源损耗和生态环境的污染。
1.石油管道泄漏检测技术1.1管壁参数检测法自我国石油工业发展以来，在管道泄漏检测方面，尝试各种新的方法和手段。
从简单的人工分段沿管线巡视发展到较为复杂的软硬件相结合的方法，提高了管线泄漏检测的灵敏度和准确定位。
天然气管线在运输的过程中具有运送量大、效率高，投资低、见效快等优点，并且天然气在运输的过程中可以有效的适应各种复杂地形、地貌和气候条件，且不受时间和空间条件的限制。
而最令人不安的是，人们对于天然气管道的处置与通常的管网维护没有太大的区别，往往会因为缺乏专业的堵漏技术，酿成重大事故的发生。
因此，系统的研究天然气管道带压堵漏技术与相应对策是很有必要的。
1.2声学原理检测法近几年，天然气的泄漏、穿刺事件时有发生，严重影响安全生产。
天然气的事故，除了违规操作，大多由于泄漏引起的，我们要给予足够的关注和重视。
使得管道破裂，从而引发天然气泄漏出现。
管道安装进入尾声，如果没有选择切当的方式，会非常容易使得管道遭受破坏，管道稳定性难以得到保障。
稳管设计时，因为设计不当也会导致危险出现。
由于石油管道泄漏的地方，因为石油的损失，使得这个地方出现局部石油密度流动密度减小，使得瞬时压力下降的情况产生，而瞬时压力则是以声速在泄漏处的上下游进行传播，为了提升监测质量，需要加强科技手段，使用制造仪器做好石油天然气管道长距离检测工作。
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石油管道泄漏检测定位技术研究
发表时间：
2019-06-03T10:20:41.860Z 来源：《防护工程》2019年第4期 作者： 国超
[导读] 为石油资源的安全稳定运输创造良好的条件，这对于我国工业的长久健康发展有着很大的意义。
大庆油田创业腾飞建筑安装工程有限公司
第三工程处 163113
摘要：众所周知，石油资源是当今世界最重要的能源之一，是促进工业发展的血液，而管道运输则是石油运输的主要方式，管道运输
的安全性直接决定着工业化发展的成效，随时石油管道的长时间运行，管道难免会出现老化腐蚀、凝管等不良问题，导致石油管道泄漏，
大大增加了石油运输的风险。基于此，本文将简要阐述石油管道泄漏的原因，并探讨石油管道泄漏检测定位技术，希望为广大技术工作者
提供有益借鉴。
关键词：石油管道；泄漏检测；定位技术
通常情况下，铁路运输、公路运输、水路运输和航空运输是石油运输最为普遍的方式，相对于上述几种运输方式而言，管道运输适合
长距离、长期性的石油运输，我国陆上油气运输一般采用管道运输的方式。随着社会经济和科学技术的快速发展，石油工业迎来了前所未
有的发展机遇，石油管道运输以其不间断输送和高平稳定的优势也得到了快速发展，由于难以有效控制的管道老化、腐蚀等因素，石油管
道泄漏的现象频发，这样不仅仅污染了我们赖以生存的自然环境，而且影响着人们的生命财产安全。因此，深入研究石油管道泄漏检测定
位技术，能够快速有效地发现石油管道的泄漏点，并及时采取有效措施给予解决，为石油资源的安全稳定运输创造良好的条件，这对于我
国工业的长久健康发展有着很大的意义。
一、石油管道泄漏的原因分析
在长距离石油管道运输过程中，导致石油管道泄漏的因素主要表现在以下四个方面：其一，管道的防腐绝缘层老化。石油管道在长期
的运行过程中，难免会发生腐蚀老化的现象，一旦石油管道的防腐层遭到腐蚀，若是不及时给予处理，那么肯定会导致石油泄漏问题的产
生，最终带来巨大的财产损失；其二，阴极保护逐步弱化。毋庸置疑，石油管道通常会采取阴极保护措施，在具体运行时，若是阳极区域
产生了断电情况，这样必然会造成恒电位实效，石油管道运输的相关参数和阴极保护电压、电流都会发生很大的波动，直接弱化了阴极保
护的功能，很容易发生泄漏问题；其三，环向焊缝发生开裂亦或是断裂情况。由于石油管道通常需要长距离运输，管道内的压力较大，这
样会造成环向焊缝的缺陷进一步加大，促使其成为石油管道开裂的导火索，石油管道的开裂或者断裂情况肯定会造成管道开裂问题；其
四，人为因素的影响。石油管道在施工的过程中由于工作人员的不规范操作，也会为石油管道泄漏增添风险，再加上一些不法分子偷到石
油管道中的石油资源，这样就会发生很严重的石油泄漏问题，威胁着石油运输的安全性与稳定性。
二、石油管道泄漏检测定位技术
1. 直接检测法
随着现代化科学技术的进步与发展，传统的人工分段巡测石油管道泄漏问题已经退出了历史舞台，人工分段巡测有着难发现、效率低
的缺点，若是石油管道发生泄漏且地面上出现了明显的石油痕迹，这样不仅仅直接影响着周围的生态环境，而且还浪费了大量的石油资
源，在科学技术快速发展的背景下，如今管道泄漏检测定位技术一般会选择直接检测法，技术工作人员可以通过专业化的仪器和设备来检
测泄漏问题与泄漏点，这样将大大提升石油管道泄漏检测的整体效率与准确度。通常情况下，直接检测法有以下三种方式：第一，由专业
技术人员进行检测，这时专业技术人员的经验和细心程度直接影响着检测的效果与质量，但是依靠人工进行检测，只能发现比较大的泄漏
情况；第二，专业检测人员通过专业化的检测仪器沿着石油管道进行检测，这样的检测方式不仅省力，而且大大提升了检测效率，但是此
种检测方式仅仅可以用于间断检测；第三，在石油管道附近铺设特殊线缆，如检测光纤、半渗透检测管等等，这样的检测方式灵敏度很
高，而且完全不受石油管道运行的任何影响，针对一些较小的泄漏问题也可以及时检出，但是有着施工埋线耗时耗力的缺点，需要付出更
多的经济成本，难以得到大范围的实施。
2. 间接检测法
实质上，间接检测石油管道泄漏的方法有多种，比如常见的基于物质平衡的检漏、运用压力测量信号检测等等。首先，使用压力测量
信号检测是最常用和最普遍的间接检测方式，主要分为梯度法和波敏法，所谓梯度法即是石油管道分段进行压力测试，若是某个区段的压
力出现了波动，那么这个区段就很可能发生了泄漏问题，而波敏法主要针对石油管道突然泄漏现象的检测，需要计算出石油管道长距离上
下游的负压力，专业检测技术人员需要根据负压力时间差来推算出石油管道泄漏的具体位置，这种检测方式有着很高的精准度。其次，基
于物质平衡的检测方式，这样的检测方式主要依据动态体积与质量的平衡原理，根据石油管道进口、出口的流量差和检测是否有泄漏现
象，这样不仅仅可以检测大范围的泄漏问题，而且还能够检测出点或者面的小泄漏，流量计的精度和石油管道中的存油量直接决定着检测
的准确度。此外，放射性检测技术也是实践中较为常用的泄漏检测技术，主要是利用
131I、82Br等具有放射性的标志性物质，将这些物质
放入到石油管道中，若是石油管道发生了泄漏问题，那么技术人员可以利用示踪迹检漏仪附着在泥土上的放射性物质，这样就可以精准地
定位到石油管道的泄漏点，实现了石油管道泄漏的快速定位目标。
三、结论
总而言之，石油是经济和工业发展的血液，针对石油管道泄漏问题，石油运输企业需要深入分析导致石油管道泄漏的原因，采取有效
措施给予预防，并且要充分发挥现代化信息技术的显著优势，加强对石油管道运行的检测，及时发现石油管道的泄漏情况并定位泄漏点，
为有效采取措施争取更多的时间，这样才能有效保障石油管道的安全稳定运行，为社会经济的发展提供稳定的石油资源支持。
参考文献：
[1]杨清云,齐晖.成品油长输管道泄漏检测技术研究[J].化工管理,2018(01):31-32.
[2]杨换,牟野,褚彦吉.石油天然气长运输管道的泄漏检测以及定位技术[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(19):31-32.
[3]关博宇.石油管道泄漏检测定位技术的研究与开发[J].自动化与仪器仪表,2017(S1):26-28.
[4]张龙.解析石油天然气长运输管道的泄漏检测以及定位技术标准[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(01):3-4.