石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法

油气长输管道泄漏检测手段是管道安全运营的重要保障。介绍了国内外发展起来的石油天然气长界管道泄漏检测和定位方法－直接检测法和间接检漏法。结合我国管道实际情况,对研制开发及选用长输管道检漏定位系统提出了具体建议。     

长输管道泄漏检测技术应用研究

对我国长输管道近年来国内外管道泄漏检测技术的主要方法进行了总结与评述，从人工生物巡线法、基于硬件的方法和基于软件的方法对该领域的研究成果进行了介绍，并首次对9个指标性能进行了全面的比较和考核，指出了这一领域的研究热点和发展方向，并对我国长输管道中泄漏检测技术的应用情况进行了总结，给出了泄漏检测技术在我国长输管道中进一步应用的推荐方案。     

基于声波法的管道泄漏检测技术研究进展

基于声波法的管道泄漏检测技术因其灵敏度高、定位精度高、可长期使用等优势近年来成为研究热点。阐述基于声波法的泄漏检测原理，采用文献计量学方法统计分析了2020—2021年该领域的文献类型、发文量及关键词，通过文献可视化分析软件VOSviewer进行关键词共现，分析得到该领域的热门研究方向及其热点技术，对其研究现状进行综述，并对未来发展趋势进行了展望。结果表明：基于声波法的管道泄漏检测技术领域的文章发文量呈逐年上升趋势，泄漏声波产生机理、声波传播与衰减特性、泄漏声波信号处理方法为该领域3个主要研究方向；其中泄漏声波信号处理方法众多且各有优缺点，次声波信号因其传播距离长、能量损失小等优点成为该方向的研究热点。未来应针对液体管道非满管情况泄漏检测、气液混相管道泄漏检测及两种工况对应的声波衰减模型构建开展攻关研究。（图4，表1，参57）     

埋地钢管外防腐层腐蚀检测方法及应用

介绍了埋地钢管外防腐层破损点定位检测的三种方法，即管道电流衰减法（PCM）、电位梯度检测法和瞬变电磁法（TEM），这些方法是在管道不开挖情况下进行检测的，管道电流衰减法可评价管道防腐层的总体状况，电位梯度检测法可对管道破损点进行精确定位，瞬变电磁法则可给出管体蚀失量，关对管体性能做出评价。通过实例分析了这三种方法检测管道的腐蚀状况。     

基于仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统

基于模拟仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统,通过建立模拟仿真模型,以压力和温度变化为输入,计算机坪管网泄漏率,判断是否发生微小泄漏.给出了管道温度压力噪声抑制、管道数据校准及管道泄漏率计算方法.基于实际运行环境,对机坪管网微泄漏模型进行测试.结果表明:该技术可在50 min内检测到泄漏率为0.04 L/(h·m3)的微小泄漏,检测速度、灵敏度和可靠性均达到国际同类产品的先进水平.     

基于龙格-库塔法的天然气管道泄漏检测与定位

为了研究天然气管道的泄漏定位技术,结合龙格-库塔法,建立天然气管道的数学模型。利用该模型,基于试验仿真系统模拟天然气管道泄漏,并计算得到泄漏点位置;将定位结果与传统次声波检测定位结果进行对比,验证基于龙格-库塔法的管道泄漏检测技术的定位精度。仿真试验表明:采用龙格-库塔法的泄漏检测定位技术能快速、简单地检测管道中的泄漏,当流量为210~400 L/min时,定位精度可由次声波检测的3~10 m减小到0.5~4 m。该泄漏检测技术相比传统的次声波检测更加先进,提高了检测定位的精度,未来可以对该技术加以改进,并进行推广。     

声波传感技术在多相流管道泄漏检测中的应用

海洋油气采集、运输主要是由多相流管道完成,多相流管道检测一直是管道安全管理的难点,基于声波传感技术的诸多优点,对其在多相流管道泄漏检测中的应用情况进行了研究。首先总结了基于声波传感技术的管道泄漏检测研究现状,然后通过气液两相流管道的声波法泄漏检测认知试验及对声波传感器采集的试验数据进行初步处理,验证声波传感技术在多相流管道泄漏检测的可行性。结果表明:在不同流型条件下,采集到的泄漏声波信号特征不同,但都具有第一峰值、第二峰值特征,因而可以利用求信号平均幅值、均方值及分段积分的方法来判断管道泄漏与否,并利用信号的互相关性实现泄漏定位。基于上述研究,探讨了声波传感技术在多相流管道检测中的研究和发展方向。     

长输管道泄漏检测技术发展现状

回顾了国内外油气长输管道泄漏检测技术发展的历史,介绍了热红外线成像、探地雷达、气体成像等18种管道泄漏检测技术方法,给出了泄漏检测方法的诊断性能指标和综合性能指标,预测了长输管道泄漏检测技术发展的趋势。     

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。     

多工况下基于RBF神经网络的管道泄漏检测

针对多工况下管道泄漏检测数据处理量大、误报率较高的问题,提出了结合主成分分析和RBF神经网络的泄漏检测方法。在数据预处理基础上,计算管道压力序列的时域特征来降低数据处理量;对时域特征进行主成分分析降维,提取新的更能反映压力变化特性的综合特征;将综合特征作为RBF神经网络的输入、工况模式作为输出建立识别模型,进行管道泄漏检测。现场实验结果表明:该方法不仅减少了泄漏检测的数据处理量,提高了检测速度,而且能有效区分工况调节与管道泄漏,保证泄漏检测的识别率达100%。     

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.     

21世纪将投入应用的管道新技术

随着管道工业的迅速发展，管道高新技术的研究和应用不断深入，加速了管道特别是输气管道经济有效和安全可靠运行总体目标的实现，在新世纪里，以高新技术推动管道运输业更快地发展，将是一种长期的趋势。为适应这种发展趋势的要求，美国天然气技术研究所（GTI）通过多年研究所取得的成果，在21世纪将推出若干项新技术，包括管道检漏与维修技术，管道与城市燃气管网施工技术，管道检测与防腐技术和管道运行实时监控技术等。这些技术的应用，将在总体上提高输气管道发展的水平。     

输气管道泄漏检测技术的选择和优化

系统介绍了输气管道的向种泄 漏检测方法的原理和优缺点,指出应根据检漏方法的灵敏性、定位精度、适应性和有效性等指标来确定适用的泄漏检测技术,依据给出的９项介检漏技术的指标对各种泄漏检测技术进行了对比和优先,对比结果表明,连续检漏技术虽有效,但不能检测小于流量０．５％的泄漏,因而需要与其它检漏技术组合使用。指出采用事故率曲线和风险评估的方法优化管道运行期内的检漏技术是一种有效的方案。     

新建天然气管道的除水与干燥技术

综述了当前新建天然气管道的各种除水和干燥技术。举例介绍了适合距离较长的管道一次性完成除水使用的两类除水清管列车及其技术细节，以及适用于较短距离管道（段）除水使用的分多次单发清管器的除水方法和除水技术要点。分别对目前最常用的真空干燥法、干空气吹扫干燥法和甲醇扫线干燥法的原理、工艺、技术要点、优点和缺点等进行了论述。提出了涩宁兰管道选用干空气吹扫法干燥的建议，并对某管段干燥需要的时间进行了预测。     

基于CFD模拟的输气管道阀门流噪声仿真

将输气管道中的气体流经阀门时的流场在CFD (Computational Fluid Dynamics)软件中进行三维仿真模拟,建立了输气管道阀门流噪声的产生模型.对气体流经阀门的流场进行稳态模拟和瞬态模拟,结果表明:湍流中的流体脉动(如压力、速度脉动)是流体流噪声产生的根本原因.将模拟仿真得到的阀门流场分布通过Lighthill波动方程转换得到偶极子声源,从而对阀门管段进行流体噪声分析,得到阀门流噪声产生、传播、衰减规律.通过试验对仿真模拟得到的阀门声场进行验证,表明了利用Fluent软件对气体流经阀门的流场和声场进行模拟仿真的可行性.研究成果可为输气管道音波法泄漏检测提供技术支持,为输气管道阀门噪声控制方法的制定提供理论依据.     

多相流管道泄漏检测技术的发展现状

介绍了国内外用于多相流管道泄漏检测的技术和方法,分析了各种方法的优缺点,给出了其中几种方法的应用实例,指出多相流管道泄漏检测系统需要在精度、稳定性、快速反应等方面进行深入研究,认为泄漏检测系统应该将易于维护和操作、泄漏报警迅速准确、适应能力等要求作为今后研究的重点。     

气量增加段塞流场中压力波传播特性分析

利用改进后的段塞流跟踪模型对水平管道气量瞬变空气-水段塞流场中的压力波传播特性进行了模拟研究,分析了压力波沿管道的变化规律以及入口初始液相流量和气相流量的变化量对压力波速的影响,并将模型模拟结果与大型多相流试验环道上的试验结果进行了比较.结果表明,该模型能够有效地模拟气量瞬变段塞流场中压力波的传播特性;压力波速沿管道具有衰减特性;气量增加过程中的增压波速沿管道的衰减速率是逐渐降低的.     

管道系统完整性评估技术进展及应用对策

全面探讨了管道系统完整性评估技术，线路完整性评估技术体系主要包括基线评估、试压评价、缺陷适用性评价、复杂地段管道评估、管道运行安全评估、外腐蚀直接评估（ECDA）、内腐蚀直接评估（ICDA）、应力腐蚀直接评估（SCCDA）等技术；场站完整性评估技术体系主要包括站场静设备泄漏及可靠性评估、动设备状态监测与故障诊断评估，具体包括场站风险评估技术、场站腐蚀检测与防护评估、场站运行状态安全评估等。针对管道系统完整性评估技术，提出了不同评价方法的适用范围，线路完整性评估技术重点阐述了复杂地区地段完整性评估技术的进展和应用，如并行管道完整性评估与应用、应力腐蚀评估、地区等级升级安全性评估、高钢级大口径全尺寸管道气体爆破试验完整性评估等技术的进展和成果；场站完整性评估技术重点阐述了场站工艺管路综合检测、阀门磨损与寿命分析、压缩机故障监测与诊断等技术的进展和成果。综合分析了目前管道完整性评估领域面临的问题，提出了进一步深化的发展方向和管理措施。（图5，参21）     

气体管网的动态仿真

综合分析了气体管网动态仿真的各种方法，指出了各种方法的优缺点。针对当前较为成熟的隐式法和特征线法，给出了它们的动态仿真模拟以及初始条件、边界条件、各类元件和节点的表示与处理方法。针对实际气体管网，分别给出了隐式法和特征线法的仿真结果。     

基于T-S模糊神经网络预测算法的管道泄漏定位研究与分析

长输管道的泄漏检测和定位对管道安全平稳运行意义极其重大,在以软件计算为主的检测方法里,模糊神经网络模型综合了模糊算法和神经网络模型的优点,能较好地适应长输管道的非线性特征。本文采用中亚地区某管道某相邻两站场的历史数据训练基于高木-关野（Takagi-Sugeno）模糊神经网络的预测模型,使用STONER管道仿真软件产生实时数据,用一种较简单的软方法较好的实现管道泄漏定位,该种方法对中亚某长输管道这类没有专门硬件泄漏检测设备和系统的管线有一定的实用意义。