Research on Oil Pipeline Leak Detection and Location system

Because pipeline has large pipe diameter, large throughout and high pressure, once pipeline leakage accident happens, the damage is quite serious. In addition, pipeline leakage accident caused by man-made drilling oil stolen every year results in huge economic losses on oilfield. Therefore, a real-time and accurate pipeline leak detection and location system not only can effectively decrease leakage loss and reduce the waste of manpower and material resources in patrolling work, but also is conductive to the management of oil pipeline and improvement of economic efficiency of enterprise. The paper determines leak detection and location project giving priority to negative pressure wave and supplemented by flow parameter analysis. The method not only can judge the accidence of leakage timely and accurately, but also can effectively avoid leakage false alarm caused by start or stop pumps in pipeline.

声波法在输油管道上的可检测泄漏率分析

为了确保输油管道出现泄漏时能够及时检测到泄漏,对声波法在输油管道上的可检测泄漏率进行了分析。首先,建立了声波产生和传播衰减模型,根据模型分析了声波在管道内的衰减性,得到管道两端声波衰减幅值的计算方法;其次,采用基于互信息优化的自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,简称CEEMDAN)和互谱分析相结合的去噪算法对采集的信号进行去噪,并实验验证了衰减模型可准确估计声波的衰减幅值,去噪算法可以有效消除信号中的噪声;最后,分析了管道特性与声波法在输油管道上的可检测泄漏率之间的关系。研究表明,管道特性在一定程度上决定了声波法的可检测泄漏率,声波法在输油管道上的最小可检测泄漏率可达0.45%。

长输油气管道内检测技术

管道内检测技术是长输油气管道内检测最有效的方法之一,是长输油气管道缺陷检测、评估与完整性评价的重要手段。随着我国能源行业的高速发展,管道成为能源输送的最有效载体,这对管道内检测技术提出了新的挑战,应运而生多种新的检测方法与解决方案。梳理了长输油气管道内检测技术的发展过程,阐述了长输油气管道内检测技术的国内外研究现状,针对长输油气管道内检测现存在的问题,对新技术、新方法的原理、应用情况进行归纳总结,并提出管道内检测行业的未来展望。

既有供热管网健康评估方法及案例分析

本研究基于对直埋热力管道环境风险以及自身风险分析,综合环境评估、宏观检查、防腐层检测、杂散电流检测、腐蚀环境评估,建立了一种既有供热管网健康评估方法。以天津市某一次管网供回水管道为案例进行了管网健康评估,指出了该管网健康程度提升方向。该方法将对城镇供热管线泄漏检测提供关键技术支撑,有利于提升整个供热系统运行质量。

声波法在直埋供热管道泄漏检测中的工程应用

利用声波法对城市内2段直埋供热管道的泄漏情况进行非开挖式工程实测,分析了不同工程条件下的泄漏声波信号特征,并采用傅里叶滤波进行声波振动信号的降噪处理。研究表明,傅里叶滤波可有效提升泄漏定位精度,实测漏点定位误差小于2%,基于傅里叶滤波降噪的声波法直埋供热管道泄漏检测技术具有较好的工程应用价值。

掺氢天然气管道氢损伤管外漏磁检测机构设计

掺氢天然气管道受氢损伤等因素影响,容易产生缺陷进而导致管道失效,因此需要定期对掺氢管道进行检查。通过对掺氢管道的主要缺陷产生机制和缺陷特征进行分析,得到主要的缺陷形式,设计一种针对掺氢管道氢损伤的管外漏磁检测机构对管道进行缺陷检测,利用Maxwell进行漏磁检测仿真模拟,采用响应面法建立检测探头各参数与轴向漏磁曲线峰谷差值、吸附力和成本之间的函数,得到探头的结构参数最优组合。最后搭建实验台,利用单组探头进行单通道的漏磁检测。结果表明:与未优化结构对比,优化后管外缺陷检测效果提高26.2%,管内缺陷检测效果提升11%,探头与管壁吸附力降低56.7%,探头成本降低14%,检测效果得到提升;优化探头不仅能检测到已成型的比较明显的掺氢管道缺陷,也可以在缺陷形成早期管壁损失达到整体壁厚40%时将其检测出来。缺陷检测实验验证了文中设计方案的可行性。

基于改进阈值函数的直埋供热管网检漏研究

为提高声波法直埋热水供热管网泄漏应用的定位精度,在分析各种小波法阈值函数适用性的基础上,提出了改进阈值函数降噪方法,该方法理论上能够克服软阈值函数的恒定偏差和硬阈值函数信号振荡的缺点,设置调节参数,提升降噪能力,保留小于阈值点区域信号,避免有效信号丢失。在大型直埋热水循环管网中进行泄漏测试实验,研究表明采用本方法进行声波法直埋供热管道泄漏检测,可实现泄漏定位误差在±1 m内,定位精度可达0.11%~3.49%,最后选择北京市供热系统中实际工程案例,采用本方法进行声波法泄漏检测,泄漏定位误差为0.37%~0.66%,定位精度提升。

直埋热水供热管道泄漏声波特性实验研究

城市直埋供热管网泄漏精准智能定位是城市供热基础设施安全与节能降碳及智能化运行的关键环节。为提高利用声波法进行直埋热水供热管网泄漏的定位精度,建立DN300管径的大型模化供热实验系统,研究了有无泄漏时,管壁上声波信号随传播距离、温度、压力和流量变化的特性,分析了管道上水泵振动声波的时频特点,然后利用小波阈值法进行信号降噪,得到了供热管道泄漏的特征频段。研究表明,温度对泄漏声波频段影响显著,温度越高声波特征频段分布越大,温度从31℃升高到86℃后,特征频段从200~800 Hz扩展至50~1500 Hz;传播距离、压力和流量主要影响泄漏信号幅值,对特征频段范围影响较小;水泵声波能量主要集中在3000~4000 Hz处于泄漏信号频段范围之外。利用小波阈值法进行信号降噪,提高定位精度可达0.11%,实现定位距离偏差在±1 m内。

石油天然气行业甲烷泄漏检测技术及量化方法

甲烷(CH_(4))是重要的温室气体,在大气中浓度逐年上升,是导致全球气候变暖的一个重要因素。油气生产是大气CH_(4)的重要人为排放源,量化这些过程中CH_(4)排放总量对实现碳达峰和实施碳中和具有重要科学意义。本文总结了油气行业CH_(4)排放检测技术、模式及量化方法。油气行业CH_(4)排放检测技术主要介绍了光学技术和传感器技术,着重介绍了这些技术的优缺点。油气行业地面检测和卫星高空遥感检测,两种检测方式能够互相弥补各自缺点,实现高精度、高分辨率的油气田CH_(4)泄漏检测,增加区域源清单调查的准确性。搭载CH_(4)激光传感器的无人机检测机动性更高,成本更低,是现有地面和高空检测方式的有效补充,成为目前油气行业小范围CH_(4)泄漏检测的理想技术,该技术通过检测CH_(4)排放通量实现CH_(4)泄漏的准确核算。油气行业CH_(4)排放的量化方法主要有反推法、通量法、示踪剂法和质量平衡法。选择合适的检测技术与科学的量化方法有助于准确检测和计算油气行业CH_(4)泄漏量,为科学指导油气行业CH_(4)减排提供重要的技术支撑。

磁力探测在海洋工程中的应用研究

为了探究磁力探测技术在海洋工程中的应用方法,研究过程先是介绍了探测原理和探测设备的主要性能参数,从理论层面分析了磁异常强度的计算方法,并且指出根据该计算模型推导磁力仪拖体和管道圆柱体轴心垂直距离的思路。在工程应用阶段,以海底输气管道维护性检修为工程背景,论述了磁力仪拖体校正、管道测线布置、数据统计的实施要点。结果显示,磁力探测技术能够有效识别金属管道的磁异常特性,进而计算出管道的水平偏距和垂直沉降量,为管道安全评价提供了可靠的依据。

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VisualBasic6.0,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。

天然气长输管道泄漏检测方案对比

大口径、长距离天然气输送管道的泄漏检测和定位技术日益受到人们的重视。总结评价了用于天然气长输管道泄漏检测和安全预警的各种技术方案,讨论了其基本原理、适用范围、技术成熟度、优点和缺点以及工程应用情况;采用灵敏度、定位精度等7项技术指标对各种泄漏检测方法进行了评价和对比。目前,音波泄漏检测技术和分布式光纤泄漏检测技术由于具有诸多方面的优点,是近年来国内外泄漏检测技术研究的重点和热点,这两种技术已初步应用于实际,并取得了良好的效果。重点对这两种泄漏检测技术的原理、适用范围、所能达到的技术指标、优、缺点以及工程案例进行了详细讨论、分析和对比,可为我国天然气长输管道泄漏检测和安全预警系统的开发和研究提供技术依据。

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。

输油管道实时泄漏监测系统的设计与应用

介绍了一种基于SCADA系统的输油管道泄漏监测系统。该系统具有动态泄漏检测能力,通过实时的数据采集、传输和处理,实现在线的泄漏检测和定位。通过实例介绍了该泄漏监测系统在某油田输油管道上的试验和实际应用。

基于序贯检验的管道泄漏检测方法

利用序贯概率比检验法检测油气管道泄漏是一种较新的方法。针对原始压力信号噪声的非高斯性,采用卡尔曼滤波器进行预处理,提高了序贯法判断泄漏的准确性。分析了传统压力梯度法的不足,借鉴负压波定位中的时间差法定位泄漏点,提高了定位的精度。实验结果表明,这种管道泄漏检测方法值得推广。

应用负压波法检测输油管道的泄漏事故

针对输油管道的具体情况,基于负压波原理,研制了一套输油管道泄漏检测系统.提出了负压波法泄漏检测需要解决的关键技术,即如何确定负压波的传播速度;如何确定负压波到达管道两端的时间;如何统一数据采集系统的时间,并给出了相应的解决方案,将小波变换、GPS校时等先进技术应用到系统中,实际应用表明,系统性能稳定可靠,能对输油管道的突发性泄漏做出迅速反应,泄漏定位精度高(管长的1%以内),所需硬件设备较少,投资额度底,满足工程应用要求,有广阔的应用前景.

负压波法在液体管道上的可检测泄漏率分析

由于管道泄漏引发的负压波大小及其沿管道的衰减程度都与管道工况、长度、口径和介质物性等管道特性有关,因此管道特性决定了负压波法在管道上的可检测性。依据特征线理论,对管道的泄漏发生机理和压力波传播机理进行了研究,建立了管道内产生负压波及其传播中衰减程度的计算模型,并利用实际输油管道的操作数据验证了所建立的计算模型的准确性。以该计算模型为基础,进一步分析了管道特性与负压波法的可检测泄漏率等指标的关系,为管道的设计和布局提供参考,并可对基于负压波法的管道泄漏检测系统进行正确的评价。

输油管道泄漏检测信号的统计处理方法

提出了一种对输油管道泄漏检测信号的统计处理方法。实际应用表明 ,该方法可以有效地滤除粗大误差、累进性系统误差和周期性系统误差 ,为管道监测部分提供了可靠的数据 。

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。

基于VPL的输油管道实时泄漏检测系统

针对现有管道泄漏检测技术在管道微小泄漏检测和油品泄漏损失计算方面存在的不足,基于流体动力学和容量守恒原理,开发基于VPL(Visual Pipeline)的输油管道实时泄漏检测系统。建立管道模拟平台,通过组态编辑器、图像界面、管道工作室和SCADA接口,开展输油管道实时泄漏检测、定位与分析,实现管道实时泄漏检测、报警,以及泄漏量的定量计算。现场测试结果显示,所开发的输油管道泄漏检测系统最小泄漏检出率为0.7%,泄漏点定位精度为96.96%,泄漏量计算准确率为94.42%。研究结果表明:基于VPL的输油管道实时泄漏检测系统漏报、误报率低,检测定位精度较高,尤其对于微小泄漏优势明显;同时,该系统能够实时定量计算油品泄漏损失,可以用于输油管道泄漏检测与应急辅助决策。