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。     

负压波泄漏监测算法改进

为提高现有管道负压波泄漏监测系统的监测能力,基于负压波泄漏监测技术原理,采用识别压力下降趋势的方法对管道上、下游压力进行分析,通过监测压力的持续下降识别管道泄漏。与常用的负压波泄漏监测技术相比,采用该方法识别泄漏不需要设置监测阈值,通过改变参与运算的数据长度即可实现快速监测,识别管道是否发生缓慢泄漏。将其与设置监测阈值的方法通过放油测试进行对比,结果表明:监测压力下降趋势的方法可以提高负压波泄漏监测技术的灵敏度。     

基于相似度的管道泄漏负压波定位算法

常用的负压波管道泄漏监测技术是通过计算压力下降拐点时刻,得到负压波到达上下游的时间差来定位泄漏点位置,但受负压波传播衰减、缓慢泄漏压力变化小、噪声干扰等影响,压力的下降拐点不明显,无法准确计算得到时间差,降低了泄漏点的定位精度。为了减少负压波泄漏监测技术的定位误差,基于管道泄漏上下游同时传播的负压波同源的特点,采用欧氏距离计算上下游负压波之间的相似度,可得到负压波向上下游传播的时间差,进而变换得到泄漏点位置。经现场应用测试,结果表明:该方法可准确定位管道突发泄漏和缓慢泄漏的位置,定位准确度高,弥补了原有的负压波管道泄漏监测技术对较缓慢泄漏定位不准的不足,将原有系统简单升级即可实现性能提升。(图5,表1,参18)     

国内外油气管道泄漏检测技术的发展现状

介绍了国内外用于油气管道泄漏的十几种检测方法，包括气体检测法、压力分布法、负压波检测法、质量平衡法、检测元件法、声波法、分段试压法、压力点分析法、压力波阵面检测法以及示踪剂检测法等。分析了各种管道泄漏检测技术的原理和各方法的优缺点。认为在现代计算机技术的支持下，那些基于快速算法的实时管道泄漏检测技术将显示其优越性。     

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。     

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。     

管道泄漏水力瞬变模拟研究

当管道某处突然发生泄漏时，泄漏处将出现瞬态压力突降，形成一个负压波，并以一定的速度向管道上、下游两端传播。根据泄漏产生负压波的原理，利用VB语言编写了泄漏水力特性分析程序。以设定的管道为例，分析了因泄漏引起的水力瞬变特性，分析结果可以为准确定位泄漏点提供帮助。     

原油管道泄漏检测系统研究

介绍了负压波检漏的基本原理,在研制原油管道泄漏检测系统中,针对负压波泄漏点定位法中的3项关键技术提出了解决的方法和对策,并确定出了3个反映信号波形结构变化的特性参数以及泄漏判断阈值的方法.     

基于模糊神经网络的成品油管网泄漏检测方法

针对现行管道泄漏检测系统仅分析单段管道,以致误报率高且存在漏报的问题,从成品油管网全局出发,建立泄漏检测方法,通过引入现场操作信息,实现了辨识压力异常原因的功能。以模糊神经网络作为主要分类方法,以工况调整和负压波出现的位置、时间和变化量等为模糊神经网络的输入,对其进行训练,从而识别负压波出现的原因,以此屏蔽工况调整对管道泄漏检测系统的影响。通过在华北成品油管网鲁皖一期管道的试验应用,验证了该方法的可行性。     

东黄输油管道泄漏监测问题分析

介绍了负压波法泄漏监测定位原理,对东黄管道泄漏监测系统无法有效定位问题进行了分析研究,认为系统将管输介质中压力波的传播速度设定为定值是造成在特定条件下系统无法有效定位的主要原因.针对目前东黄管道运行情况,提出了增加取压点、对进站阀进行节流以提高进站压力、改变管路工况以消除管输不满流等改进措施,取得了较好的效果.     

基于主成分分析和神经网络的管道泄漏识别方法

基于管道泄漏产生的负压波波动本征参数较多,具有多种参数在不同工况下差异不明显的特点。对负压波信号进行一阶差分提取8种典型参数作为负压波信号的特征参数,采用主成分分析法对8种特征参数进行降维处理,使用得到的典型负压波信号降维特征参数训练得到需要的自组织映射神经网络。采用该网络对所有负压波工况样本的识别结果表明:该方法能够有效提取不同工况负压波数据的主要特征,进行管道泄漏识别,模型计算速度快、精度高。     

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.     

关联维分析方法在管道泄漏定位中的应用

基于瞬态压力波的泄漏检测和定位方法在工程实际中已经得到了广泛应用,在原有的基于混沌关联维分析的管道泄漏检测方法的基础上,进一步将混沌关联维分析的思想应用到基于负压波的管道泄漏定位中,使用某管道的实际历史数据进行了离线试验,试验结果表明了该方法的有效性。     

《管道科学技术论文选集》文摘（四十二）：两种管道泄漏检测方法的比较

管道在输送介质的过程中有时会发生泄漏。泄漏检测可以避免由泄漏引起的重大事故的发生,减少由泄漏引起的损失。介绍了两种泄漏检测方法,负压波法和统计检漏法,并分析了这两种方法的原理以及应用条件。对两种泄漏检测方法的研究现状进行了总结,指出了它们各自的优势和劣势,可为     

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.     

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。     

深石管道无线数据监测及泄漏定位技术

介绍了负压波理论在深石输油管道泄漏监测系统中的应用情况,针对深石管道具体情况,对泄漏定位过程中的时间差求解问题进行了分析.该技术的应用提高了长输管道的整体管理水平,可以及时发现泄漏部位,缩短突发事故巡查时间,确保长输管道的正常运行.     

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。     

基于物联网的油气管道远程数据采集系统开发

基于油气管道在线监测技术的发展,搭建了一种基于物联网的油气管道远程数据采集系统。利用数据采集节点终端采集油气管道的温度以及管道泄漏弹性波的信号数据,配合数据汇聚节点将信号数据上传至服务器;利用Workerman框架建立了一个监听服务器端口的Worker容器,以监听数据汇聚节点上传数据;采用MVC后台管理框架PHP Laraval,利用其中的数据库交互机制Eloquent ORM,通过Active Record实现与数据库的交互;采用Vue.js前端Java Script MVC框架,搭建一个单页面界面;利用Highchats呈现管道的信号数据图形。用户可以利用浏览器登录系统查看油气管道的实时信号数据,摆脱了单独使用传感器网络的规模距离限制,实现了对油气管道的全天候远程实时监控。     

基于负压波的管道泄漏检测与定位系统评价

以大量仿真数据和实际应用为基础,对长输管道泄漏监测系统的主要性能指标进行了深入探讨,并就基于负压波泄漏检测的灵敏度、泄漏点定位的精度、系统抗工况扰动的能力和系统的响应时间等指标进行了深入分析。指出了主要性能指标的影响因素,并从应用的角度对性能指标进行了定义。