沧临管道泄漏实时监测系统的设计与应用

沧临管道泄漏实时监测定位系统综合吸收了多种先进的检测技术和信号处理方法,采用检测泄漏点瞬态负压波的方式实现管道的泄漏检测和定位.通过介绍沧临管道泄漏实时监测系统的工作原理、系统组成、软件设计和应用实例,表明该系统对各监测数据的实时采集、传输和处理的速度较快,具有较强的数据网络监控功能和较高的管道泄漏检测灵敏度和定位精度,可以有效地保障输油管道的安全运行.     

一种用于站外管道维抢修的工艺改造方法

针对沧临输油管道在停输状态下,管道泄漏实时监测系统无法正常使用的问题,提出了增设增压泵及将增压泵改为抽油泵等措施,对站内输油工艺进行了改造,指出,改造后的输油工艺能够保证管道停输后维持一定的压力,提高了管道泄漏实时监测系统的灵敏度,并缩短了管道的泄压时间.     

压力分布在线仿真泄漏检测系统

榆济天然气管道目前面临管道泄漏及其次生灾害的威胁,需要一套完整的泄漏检测方案为管道系统安全生产提供保障。针对大型复杂天然气管道系统缺乏干线计量及沿线压力测点众多的特点,采用国内某公司自主研发的基于在线仿真的压力分布泄漏检测系统,通过对比分析在线仿真压力和实测压力偏差分布实现管道全线的实时泄漏检测,持续监测管道系统的运行状态,及时发现可能出现的微小泄漏并确定其位置。结果表明:该泄漏检测系统不仅可用于实现大型复杂天然气管道系统的泄漏检测,还能发现仪表故障、站场异常操作等异常事件,突破了管道系统分段泄漏检测的限制,并可以对天然气管道泄漏进行动态监测,定位泄漏点。     

塘沽-燕山输油管道泄漏监测系统

针对塘沽—燕山输油管道经常出现非法打孔盗油现象,研制出了一套管道泄漏实时监测系统,该系统采用负压波检测泄漏,性能稳定可靠,可对管道的突发性泄漏做出迅速反应,泄漏定位精度高,易操作,投资费用低,具有很好的应用前景。     

输油管道泄漏实时监测报警系统通过鉴定

近日,由山东省科技厅组织的来自国内电子、通信、安全技防等方面的7名专家会聚胜利油田临盘采油厂,通过了对“输油管道泄漏实时监测报警系统”的省级鉴定。 该监测系统采用计算机对输油管道的输油参数进行实时监测,对管道泄漏点可自动报警和准确定位,运用灵活,使用方便。该系统于2000年11月正式在临(邑)-济(南)长输管道投产使用,共     

成品油管道泄漏监测难点与对策

国内外长输管道泄漏监测技术主要有流量平衡法、实时模型法、统计分析法及负压波法。针对成品油管道的运行特点,分析了负压波泄漏监测技术难点,对顺序输送工况下的信号波速进行了定量计算,对多分输、调控频繁等工况下的信号变化进行了定性描述,介绍了成品油管道泄漏监测系统应具备的主要性能。将音波-负压波联合监测方法作为成品油管道泄漏监测的解决方案,并给出泄漏判定准则及泄漏监测流程。兰成渝成品油管道的模拟测试及现场应用结果表明,该解决方案效果良好,且各项指标均符合相关要求。     

管道泄漏监测系统的性能评价指标

在管道泄漏监测技术的实践应用中,存在缺乏完整、统一的性能评价指标和表征方法的问题,使得管道泄漏监测系统的综合性能评价尤为困难。参照API 1155《基于软件的泄漏探测系统评价方法》提出的管道泄漏监测系统性能准则,根据生产运行管理对管道泄漏监测系统的需求,建立了统一的管道泄漏监测系统性能评价指标体系和表征方法,并结合负压波法管道泄漏监测技术对各性能指标的含义及其相互关系进行了详细分析,为今后开展管道泄漏监测系统的综合性能评价提供了有效指导。     

基于耦合分析的管道泄漏诊断方法及应用

目前,基于管道与泵机组间耦合状态分析的管道泄漏诊断方法研究较少。在对管道输送设备进行综合监测的基础上,基于负压波原理,提出了一种基于管道与泵机组状态耦合分析的泄漏监测方法,该方法主要包括了基于逻辑推理的管道压力异常捕捉算法、管道相关设备实时状态识别,以及基于耦合状态分析的管道泄漏判别。现场应用结果证明,该方法提高了对管道小泄漏的检测能力,可以有效排除因泵机组状态异常导致的管道泄漏误报警,降低了管道检漏误报警率,提高了监测效率,为保证管道输送系统的稳定性提供了一种新方法和思路。     

基于SCADA的原油管道泄漏监测系统

用于过程控制的OLE(OPC)作为一种工业标准,提供了硬件设备的统一"驱动",极大地简化了软件和硬件之间的通讯编程.利用天津―石家庄原油管道现有的SCADA系统,基于虚拟仪器开发平台LabView,采用负压波法、流量平衡法和实时模型法等多种泄漏检测方法实现管道泄漏的判断和定位,通过OPC实现与SCADA系统各站PLC之间的数据通讯,成功开发了一套基于SCADA的管道泄漏监测系统.与其他管道泄漏监测系统相比,该系统减少了其硬件设备与投入成本,且采用各站PLC数据缓存的方式获得所需数据,提高了原始数据的可靠性和准确性.现场试验证明了系统的良好性能,可为其他原油管道的泄漏监测提供指导.     

埋地管道微小泄漏与保温层破坏分布式光纤监测试验

分布式光纤测温技术可以实现埋地管道泄漏的实时在线监测,但是目前国内外在微小泄漏识别、保温层破坏导致的温度异常、传感器位置与监测性能的关系等方面的研究仍不够完善。设计了一套埋地输油管道泄漏监测试验装置,通过对足尺寸管道的泄漏模拟,研究了管道输送介质温度、泄漏流量、保温层破坏程度、传感器布设位置对分布式光纤传感器监测性能的影响,提出了基于分布式温度监测数据的实时泄漏识别方法。研究结果表明:管内介质与管外土体之间存在温度差异是实现泄漏监测的关键,在内压和温度确定的条件下,泄漏流量对监测效果的影响不显著;为了有效监测不同环向位置的泄漏,建议将分布式光纤传感器布设于管道底部;基于温度监测时程数据的B值识别算法,可以有效地区分温度异常情况是由管道泄漏或保温层破坏引起的,具有较高的识别精度。     

基于次声波法的油气管道泄漏检测与定位

基于次声波法的管道泄漏检测与定位,是通过检测泄漏流体湍射流作用于管壁产生的次声波而进行泄漏检测与定位。对管道泄漏时检测到的低频声波信号进行分析,泄漏信号在频域的特征表现在10Hz以内,因此选择0.4Hz、3.8Hz和7.2Hz的次声波特征频率作为检测特征量。当发现信号中同时存在两个特征频率功率谱及其能量顺序比率突变时,及时将异常数据及其GPS时间发送给监控主机。监控主机根据接收到的一端基站发送的异常发生时的GPS时间,结合被监控管道的长度和泄漏信号的传播速度,计算出另一端基站捕捉到异常信号的起始时间和数据长度,并向该端基站呼叫对应时间段的数据,然后联合两端数据,依据神经网络模型进行泄漏诊断。根据两端基站检测到异常信号发生的GPS时间的时间差,次声波传播速度和上、下游传感器之间的距离,可以确定泄漏点的具体位置。     

负压波管道泄漏检测与定位技术

对基于负压波的管道泄漏检测与定位方法进行了研究，介绍了负压波泄漏检测、定位原理及方法，说明了其优缺点。在分析负压波管道泄漏检测与定位系统的工作原理基础上，提出了一套系统设计方案，介绍了负压波管道泄漏检测与定位结构模式识别系统的硬件结构和软件设计。     

输气管道泄漏速率模型研究进展

泄漏量是输气管道泄漏事故后果评价的重要依据。管道泄漏事故发生后,从泄漏处向管道的上下游传递减压波,管道内外巨大的压力差会产生焦耳-汤姆逊效应令气体温度下降,使气体中的重组分冷凝析出,而流量系数的不断变化导致管道内的流场计算更为困难。通过调研现有的输气管道泄漏速率模型,总结了目前泄漏速率模型的研究进展,并分析了各模型的局限性。管道泄漏速率模型多基于计算流体力学建立,其计算精度优于传统模型,但并不能耦合管道全线的水热力参数变化实时计算泄漏速率,因此开发可用于求解长距离输气管道泄漏模型的算法是未来重要的研究方向。     

输气管道泄漏音波的产生及传播特性

对输气管道泄漏音波的产生和传播特性进行研究,分析了泄漏音波产生的形式,获得了音波信号的时域、频域及时频特征。结果显示：泄漏音波主要由介质与管道相互作用产生的单极子、偶极子和四极子声源所引起,表现为时域上能量突变,但所占时域较窄,所占频域较宽,主要能量集中在0-100Hz。利用软件对泄漏音波在特殊管件（弯管、变径、分支）中的传播特性进行模拟研究,并利用高压输气管道泄漏装置进行试验研究,分析了泄漏音波信号的传播规律,确定了影响音波信号衰减的主要因素。结果显示：音波在管内以平面波形式传播,随着传播距离的增大,音波基本呈指数规律衰减,在较低泄漏量下,泄漏音波信号幅值基本与泄漏孔径无关：音波信号经弯管和直管的损失基本为0,经分支和变径管损失较大。根据拟合计算结果,对于现有型号的音波传感器,其理论安装距离可达100km,利于长输管道的泄漏检测。     

多分支输油管道泄漏定位计算方法

根据负压波法定位原理,以分支管道的交汇点为界将管道分成多个区段,分别计算压力波速,用小波和相关原理进行泄漏定位,提高了定位精度.以放油试验方式对多分支输油管道检漏定位算法进行了验证,结果表明,该计算方法的检测灵敏度和定位误差符合实际运行要求.     

利用SCADA系统实现管道泄漏检测与定位

将泄漏检测系统与SCADA系统融为一个统一的系统,对秦京输油管道SCADA系统硬件结构进行调整和软件优化,解决了用管道负压波法检测泄漏所需参数的问题.介绍了系统的构成和应用软件的设计思路及功能,通过现场试验和实际应用,验证了系统的泄漏定位精度和灵敏度等主要技术指标.在保持原SCADA系统功能的前提下,增加了泄漏检测功能,实现了管道泄漏检测与定位.     

天然气管道线路截断阀误关断判断算法

为减少天然气长输管道线路截断阀误关断次数,提高阀室泄漏检测系统的可靠性,基于大量阀室误关断事件的原因分析,结合气体流体力学理论,运用SPS仿真软件建立了长输天然气管道泄漏仿真模型。探究了天然气长输管道泄漏过程中泄漏位置、管道运行压力等条件对压力下降过程的影响规律,并在此基础上计算在特定管道出现泄漏时可能发生的最快压力下降过程数据。据此,设计了一种天然气管道线路截断阀误关断判断算法,并编写了管道泄漏线路截断阀关断的控制程序。仿真数据及试验结果表明,该方法可根据压力变化特征实现误关断信号与真实泄漏信号的判断,降低系统误关断率。     

输油管道泄漏检测技术研究与应用

针对新疆油田王化输油管道的具体情况,研制了一套输油管道泄漏检测系统,该系统是将小波变换、GPS校时等先进技术应用到泄漏检测系统中.基于Visual Basic 6.0,采用负压波检测技术编制了一套泄漏检测软件,实际应用表明,该系统性能稳定可靠,可对管道的突发性泄漏做出迅速反应,泄漏定位精度高,所需硬件设备较少,投资费用低,可满足工程应用要求,有广阔的应用前景.     

管道泄漏分布式光纤监测时-空大数据分析方法

分布式光纤传感器能够灵敏地感知管道任意位置泄漏导致的局部温度变化,但是海量监测数据却具有显著的时-空非平稳性特征,难以直接根据监测数据进行泄漏诊断。在统计模式识别框架下,提出一种基于滑动窗口离群值分析的时-空大数据分析方法,仅利用分布式温度监测数据的内秉特征即可实现管道泄漏的智能化识别,确定了滑动窗口长度和异常状态诊断窗口长度的取值方法,并且进行了原型保温钢管泄漏监测的物理模拟。结果表明:在管道完好的状态下,该方法不会发生误报警的情况,而管道一旦发生泄漏,该方法能够快速识别管道泄漏事件,并对泄漏位置进行精准定位。该方法是一种无监督的人工智能大数据处理方法,在埋地管道泄漏监测中具有良好的应用前景。