淺析高精度的管道泄漏監(jiān)測報警定位技術

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泄漏是輸油管道運行中的主要故障。在輸油管道運行過程中，由于腐蝕穿孔及其它外力破壞等原因，泄漏事故時有發(fā)生，給油田造成了巨大的經(jīng)濟損失。特別是有組織的打孔盜油活動嚴重干擾了正常的輸油生產(chǎn)，也帶來了重大安全隱患。因此，泄漏監(jiān)測不僅成為輸油管道安全生產(chǎn)管理的重要工作內(nèi)容，也是保證管道正常運行不可缺少的保障。輸油管道泄漏自動監(jiān)測技術在國外得到了廣泛的應用，美國等發(fā)達國家立法管道必須采取有效的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)。我國管道檢漏技術的研究起步較晚，清華大學、天津大學等單位從上世紀90年代中期開展了初步研究，而真正實際應用則是在近幾年。

輸油管道檢漏方法主要有兩類：直接檢漏方法和間接方法。直接方法就是利用預置在管道外的檢測元件直接測出泄漏介質(zhì)。這種方法可以檢測到微小的滲漏，并能定位，但是要求在管道建設時與管道同時安裝。間接方法就是通過檢測管道運行參數(shù)的變化推斷出泄漏的發(fā)生，這種方法的靈敏度不如直接方法高，適合檢測較大的泄漏（一般1%左右），優(yōu)點是可在管道建設后不影響生產(chǎn)的情況下安裝，并可不斷升級。

高精度管道泄漏監(jiān)測定位技術，是一個多學科結合的集成技術。該系統(tǒng)集成了次聲波管道泄漏定位技術、GIS（地理信息管理系統(tǒng)）和GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）。它是基于GIS技術的綜合管理平臺，適合長距離、多管段、復雜條件下的應用。系統(tǒng)以GIS為基礎，建立可視化的生產(chǎn)信息管理平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享，適合于管道管理中對生產(chǎn)運營管理和安全管理要求。

以次聲波法為核心的管道運行安全管理監(jiān)測系統(tǒng)，擔負著管道異常泄漏的監(jiān)測。此系統(tǒng)實時監(jiān)測管道運行狀況，針對打孔偷盜泄漏進行全天候的監(jiān)測。此技術具有很高的監(jiān)測靈敏度和定位精度。

以GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)為核心的定位導航系統(tǒng)，可以精確地引導管理人員快速進入事發(fā)現(xiàn)場，全天候的技術支持可保證野外搶險活動的精確和快速反應。可最大限度提高現(xiàn)場指揮和施工管理的質(zhì)量和安全系數(shù)。

次聲波技術，是國內(nèi)新近引入管道泄漏監(jiān)測領域的一種新型的監(jiān)測技術，將該技術用于管道泄漏監(jiān)測的原理，是監(jiān)測管內(nèi)流體在突破管壁束縛時產(chǎn)生的次聲波，實踐中，該波特性受管內(nèi)的雜波影響極小，傳播速度恒定，信號能夠非常清晰地傳遞到遠端接收單元，為準確定位創(chuàng)造了條件。因此，結合此項技術的監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)π孤┪恢眠M行準確定位。

次聲波管道泄漏監(jiān)測儀采用一次表動態(tài)響應、并能根據(jù)輸送管道動態(tài)變化設定量程的電聲換能器，接收管道運行過程中由于泄漏引起介質(zhì)瞬間物理擾動而產(chǎn)生和次聲波。儀器安裝在管道的末端，捕捉由于泄漏聲波到達管道末端音波管道泄漏監(jiān)測儀的時間差(這個時間差由GPS進行授時)，從而計算泄漏點的具體位置。該系統(tǒng)以獨特的電子地圖界面作為數(shù)據(jù)可視化管理的基本操作界面，形象地為生產(chǎn)管理人員提供數(shù)據(jù)服務，為計算機信息管理技術的推廣應用提供有力的技術支持。該系統(tǒng)能和生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有機地結合起來，數(shù)據(jù)互動查詢，實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化管理?？梢栽诠芾斫缑嫔瞎芾砣我庹緢龅母鞣N生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，方便用戶的日常管理和使用習慣。

通過實踐檢驗，將管理中心平臺、次聲波管道泄漏監(jiān)測定位技術和GPS導航技術結合在一起的高精度管道泄漏監(jiān)測報警定位系統(tǒng)將是最好的技術方案。以上三部分系統(tǒng)的集合，構成完整的管道安全管理體系。直觀的人機界面方便了管理人員的操作和對泄漏發(fā)生地信息的即時了解，精確快速的報警系統(tǒng)，確保泄漏在最短時間被發(fā)現(xiàn)，GPS導航系統(tǒng)保證了所有有關部門和單位都能在最短時間到達事發(fā)現(xiàn)場。