美国石化工业泄漏检测与修复技术进展

美国环保署(EPA)在世界上最早推行泄漏检测与修复技术(LDAR),控制石化企业设备泄漏挥发性有机物(VOCs)排放,发展至今经历了初级(1983—1999年)和高级(2000—2020年前后)阶段,目前处于技术革新初期,其发展历程和经验对中国LDAR政策、法规、标准制定和技术发展有借鉴意义。本文简要介绍了美国LDAR的创建、发展、技术进步及质量升级的历程,评述了LDAR等效减排的机制及相关进展,以及传感器在线检测、红外气体成像(OGI)检测、低排放密封等LDAR革新技术进展,展望了LDAR未来发展趋势。文章提出,总体上,美国的传感器在线检测、OGI检测和低排放密封等LDAR新技术研发应用世界领先,传感器网络智能在线检测技术可能是LDAR技术革新或下一代LDAR研发的主方向,设备低排放密封技术是LDAR的重要辅助手段,OGI是重要的LDAR非常规检测技术。

简析中美石化行业泄漏检测与修复(LDAR)标准

设备泄漏是石化工业最主要的挥发性有机物(VOCs)无组织排放源,其最佳实用控制技术是泄漏检测与修复(LDAR),相关法规和标准是LDAR实施的基础和依据。简要介绍了中美两国石化工业LDAR相关标准体系,总结了中美两国国家及代表性地方LDAR标准的主要内容及特点,分析了存在的问题及发展趋势,供石化设备泄漏VOCs无组织排放管控、LDAR标准升级、企业内控指标优化及技术研发应用参考。

原油管道泄漏检测与定位

本文设计了一套原油管道泄漏监测系统，首次提出了采用结构模式识别分析管道负压波检测管道泄漏的方法。

石油类突发水污染事故应急处理技术研究进展

从事故原因、应急处理措施、处理结果等几方面总结了国内外发生的主要石油类突发水污染事故,综述了机械回收、原地焚烧、投加消油剂、生物修复等应对石油类水污染事故的主要应急处理技术。通过对比分析,得出它们的优缺点和适用场景。其中,机械回收中围栏法和吸附法应用研究较多;原地焚烧具有简单、快速与高效等特点;喷洒消油剂适应恶劣天气与大面积处理;而生物修复则具有成本低,无二次污染等优势。分析认为,复杂多变的事故场景决定了应急技术应是一个综合技术系统,通过构建油类突发水污染事故模拟平台,验证深化现有技术,强化现有单项技术的集成是未来的发展方向和重点。

输油管道泄露检测技术综述

输油管道在现代社会中的应用越来越广泛,但是随着管道运行时间的延长,由于各种原因导致的管道泄漏将造成资源的浪费和环境污染,建立管道泄漏检测系统,及时准确地报告事故的范围和程度,可以最大限度地减少经济损失和环境污染。文章总结了国内外近几十年来发展起来的管道泄漏检测和定位的主要方法,重点介绍了基于现代控制理论和信号处理的方法,分析了各种管道泄漏检测方法的原理及优缺点,并探讨了管道泄漏检测的发展趋势。指出采用软硬件结合的方法进行输油管道泄漏检测、泄漏检测系统与SCADA结合、将分布式光纤传感器应用于管道泄漏检测中将有良好的发展前景。

液化石油气泄漏的危险性分析及其事故后果评价方法

液化石油气(LPG)在其运输和存储过程中存在着各种与火灾和爆炸相关的危险性。由于LPG的泄漏可能导致包括闪火,不可控蒸气云爆炸,沸腾液体膨胀蒸汽爆炸等一系列灾害的发生,针对上述的各种灾害的具体发生条件及其危险性进行了分析;在事故后果评价中采用量化风险分析,提出了沸腾液体膨胀蒸汽爆炸和不可控蒸气云爆炸对周围人员可能造成伤害的评价方法。

气举反循环防漏钻井施工参数适应性分析

随着西南页岩气开发力度逐渐加大,浅表裂缝性地层漏失问题日益突出,为此尝试引进气举反循环钻井技术。该技术具有井底压力小、上返流速高、携岩效果好等优点,在水井、地热井、煤层气井以及大口径工程桩施工等领域表现出良好的防漏效果。为从理论上探讨气举反循环防漏钻井施工参数的适应性,建立了反循环气液固三相流动模型,初步分析了ф444.5 mm和ф311.2 mm两种井眼条件下双壁钻杆的类型和下深比、空气压缩机风量等施工参数对机械钻速的影响,从施工参数角度验证了该技术在石油钻井领域的适应性。该研究为气举反循环技术在石油钻井领域的应用推广提供了理论依据。

石油管道泄漏检测与定位系统设计

为了提高传统负压力波检测石油管道泄漏的灵敏度和定位精度,采用C/S架构设计了多点分布式的检测和定位监测系统,该系统由管道沿线检测节点、监测分站和监测中心三部分构成。检测节点采集管道内部的压力信号,并通过GPRS网络传输到监测中心,实现对整个管道压力的实时在线监测。利用多点分布式负压力波检测方法以及相关分析法理论对采集到的实时数据进行分析和处理,使系统具有更高的响应速度和定位精度。该系统能够迅速检测泄漏点并精确定位,避免造成巨大经济损失和环境污染事件的发生。

埋地输油管道泄漏过程传热特性

建立了二维埋地输油管道泄漏物理模型,为了更好观察地表溢油情况,模型中考虑了空气层.采用有限容积法给出了传热传质数学模型,利用CFD仿真软件模拟计算了不同泄漏速度的油品在土壤区域及地表面处的迁移及传热规律特征.研究结果得出:油类介质在土壤中的径向扩散面积随着漏油速度的增加而逐渐变大,在地表面处溢油的迁移距离也逐渐递增,且土壤表层的油膜厚度也随着泄漏速度的增加而随之变厚.不同泄漏速度油品对整个空气层都有较大的热影响区,且泄漏速度越大,油品对近地表面温度影响越广.

土壤表面油类污染物激光检测实验

激光技术在输油管道泄漏检测方面具有很好的应用前景,而激光检测过程中受多种因素的影响。本文搭建了激光检测油类污染物的实验平台,从激光入射角度以及发射距离两种情况入手,对比分析了含油污染土壤和无油污染土壤中探测器接收的漫反射光的功率值大小,并对其测量结果进行了相对不确定度的计算与分析。研究结果表明:随着激光入射角度增大,探测器接收两类介质的漫反射光的光强均呈现先减小后增大再减小的趋势,且其接收漫射光的光强随激光发射距离增大而减小;对于含油污染土壤,探测器接收漫射光的光强均小于无污染土壤情况;激光入射角度为40°、发射距离为15 cm时,测量结果的相对不确定值为最小,即可信度最高。该研究结果可为进一步研究激光检测油类污染物实验提供一定参考。

微泡钻井液防漏堵漏技术在玉皇1井的应用

长段低压地层的井漏问题一直是困扰川东北地区表层井段快速钻进的主要难题之一。微泡钻井液是在不使用充气设备的条件下产生的可循环泡沫流体,在此基础上,通过添加桥堵剂形成微泡桥浆,利用微泡钻井液低液柱压力、低循环压耗及微泡桥浆的“微泡气锁”和“架桥封堵”双重作用,可有效解决长段低压地层的井漏问题。这种防漏堵漏新技术在玉皇1井表层易漏井段应用,与邻区同类井相比,钻井速度提高了3～7倍,取得了显著效果。

石油管道泄漏检测模糊识别研究

本文采用TGS2610传感器获取石油管道中的气体浓度,并结合模糊识别技术通过PIC16F877对采集到的浓度进行处理并做出相应的指示。实验结果表明,模糊识别技术在石油管道泄漏检测中的应用有效地减少误检测的可能性,提高了检测的快速性和准确性。

采用LabVIEW的输油气管道泄漏检测系统

采用LabVIEW的输油气管道泄漏检测系统,其检测定位采用压力梯度和波敏法。硬件由一台主机、一台主无线数传机、多台从无线数传机和数据采集仪等组成。软件编程含数据分析处理、数据通讯、结果查询、系统配置等模块。以LabVIEW构造复杂多任务并行技术,针对平台多任务调度,尽量使用动态调用,优化程序结构。

海上泄漏石油的清理技术

海上泄漏石油会对生态环境造成巨大的破坏,文章介绍了清理泄漏石油目前采用的各种方法(物理法、化学法),并对这些方法的适用条件、优缺点、应用时的注意事项进行了分析.

炼油装置挥发性有机物泄漏状况研究

为考察炼油装置挥发性有机物(VOCs)的泄漏情况,参考美国环保局(EPA)相关方法,对某炼油企业7套生产装置的泄漏情况进行了检测。共检出严重泄漏点位22个,占检测总数的0.62%,其中气体分馏装置检出13个;开口管线、泵、阀门和连接器是各种设备及管阀件中最容易发生泄漏的部位;严重泄漏点均位于气体及轻质液体介质的工艺管线上。

基于差分进化的输油管道泄漏定位方法

提出了一种基于差分进化诊断输油管道泄漏的方法。该方法包括分别采集实时输油管道上游、下游压力、温度、流量值,根据流体在管道中的流动方程,采用差分进化算法辨识出流体沿管道的压力值,通过判断辨识出的压力值与实时采集的实际数值的差是否超过设定阈值检测管道泄漏,再用定位方法确定泄漏位置。该方法的优点在于简单实用,提高了定位精度,对小泄漏量仍能进行诊断。

液化气管线焊缝区开裂泄漏原因分析

对材质为20#钢的液化气管线焊缝区产生裂纹的原因进行了研究。材质化学成分检验结果符合国家标准,无冶金缺陷。对焊缝附近材料进行了取样分析,采用金相检验法检验了试验材料的微观组织及裂纹形态。裂纹起源于管线的内表面热影响区和临近热影响区的母材部位,主裂纹由内壁向外壁扩展,在主裂纹附近有大量的微裂纹。利用扫描电镜和电子探针分析裂纹中的腐蚀产物类型及其分布。研究结果表明,泄漏裂纹出现在焊缝附近,管线开裂是由应力腐蚀引起的,即碱脆所至。应力来源于焊接残余应力,碱洗液NaOH在管线中残存和管线工作温度是产生碱脆的根本原因。防止措施是消除焊接残余应力,减少管线中碱洗液NaOH的残存量,在工艺条件允许时,管线工作温度远离100℃。

深—石长输管线无线数据监测及泄漏定位技术的研究与应用

主要讲述了负压波理论在输油管道泄漏监测系统的具体应用情况。针对深—石长输管线分析了采用负压波理论进行泄漏定位过程中的时间差求解问题 ,通过负压波理论的定位公式及时间差对泄漏点进行定位 ,对异常情况及时报警 ,并对长输管线泄漏地点进行准确测量。该技术的应用进一步提高了长输管线的整体管理水平 ,提高了发现问题、解决问题的能力 ,有效地保证了深—石长输管线的正常运行。

基于信号增强的缓慢泄漏检测方法

目前管道泄漏检测方法可有效检测突发泄漏,对于缓慢泄漏则存在检测灵敏度低、定位不准确等问题。基于此,提出了一种基于信号增强的缓慢泄漏检测方法。通过信号压缩(抽取及移位)克服缓慢泄漏压力信号下降平缓的缺点;根据声波信号具有波形尖锐突出、对突发泄漏敏感的优点,通过建立以压力为输入、虚拟声波为输出的声波信号变送器模型,将压力信号转换为声波信号,克服了泄漏压力信号容易被淹没在管道压力波动及背景噪声中的缺点,实现了缓慢泄漏信号的增强;利用临近插值方法重构虚拟声波信号,基于延时互相关分析实现了缓慢泄漏的准确定位。实验结果表明,该方法具有显著的信号增强效果和定位精度,实现了缓慢泄漏的准确检测。

石油钻井工程防漏堵漏工艺分析

研究了石油钻井工程中渗漏现象产生的原因及采取的防漏堵漏工艺,从而确保石油资源的合理利用。