埋地管道传热试验方案及管道泄漏检测技术讲解(3)

埋地管道传热试验方案及管道泄漏检测技术讲解

4 流量平衡法又分为管道平衡法、补偿流量平衡法和质量平衡法。管道平衡法对于管内压力、温度和传输介质组成成分变化引起流量的变化不进行补偿；补偿流量平衡法则进行补偿。目前使用的多数属于有补偿的流量平衡法检漏系统。质量平衡法通过流量和比重计的数据可以方便实现。与其它检漏方法比较，流量平衡法的优点是可以发现微小泄漏。其缺点是对泄漏发生的反应慢和需要在每段管道的两端安装流量表，并且仅靠流量数据不能进行泄漏点定位。不过多数基于软件功能的流量平衡法检漏系统通过对压力数据进行分析可实现漏点定位。

目前美国Controlotron Corporation 公司推出的1010LD 检漏系统应用质量平衡法进行泄漏报警和漏点定位。适用管道长度为161km(100mile)，漏点定位精度为10m 。

2.1.2负压波法[7]

对于突发性泄漏事故，负压波检测方法得到了广泛应用。当管道发生泄漏时，由于管道内外的压差，泄漏点的流体迅速流失，压力下降。泄漏点两边的液体由于压差而向泄漏点补充。这一过程依次向上下游传递，相当于泄漏点处产生了以一定速度传播的负压力波。根据泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差和管内压力波的传播速度以计算出泄漏点的位置。定位的原理见图1，L 为管道长度, x 为泄漏点，t 1和t 2为负压波传播到上下游站的时间。泄漏点的计算公式为

2

L a t x +∆= 式中 x ———泄漏点距上游站测压点的距离

L ———上、下游站间距

a ———负压波的传播速度

△t ———上游站与下游站压力突变的时间差

可以看出，泄漏点的计算公式很简单。上式中，管道两站间的准确长度L 可以从管道的设计图中得到。因此，精确确定负压波的传播速度a 和负压波传播到上下游的时间差Δt 是两项关键技术。

负压波法是通过对管道压力变化的分析来进行泄漏判断的方法。该方法很大程度上取决于传感器的频响和灵敏度，因为在管道上的控制操作(如阀门的开启和关闭)也会产生高幅的压力波，泄漏产生的压力波会湮没在其中，因此信号处理和识别是该方法的一个重点，目前使用的有相关分析法、小波分析法和神经网络法等。

不同的压力波分析法主要区别是探测和识别负压波的方法。有些识别负压波波形的上升沿, 有些是对全波形进行识别。

该方法的优点是适用于液体介质的长输管道，泄漏率大的泄漏定位精度和灵敏度高。缺点是不适于微小泄漏和渗漏。

1996年10月，在胜利油田孤岛采油厂研制成功我国第一套原油集输管道泄漏检测系统。1998年1月，在中(原)洛(阳)线濮阳-滑县段研制成功我国第一套实用化的原油长输管道泄漏检测与定位系统，并取得显著的经济效益。目前，已在我国的3000多公里的长输管道上安装了国产原油管道泄漏检测与定位系统，取得了显著的经济效益和社会效益。

2.1.3 声波法

声波法是20世纪80年代初从美国开始发展起来，目前在已在美国、澳大利亚和我国台湾地区得到应用。其检测原理是当输送管管壁破裂时，管内的流体瞬间自洞孔喷出，管内外压力差将会产生特定频率的声波信号，信号会沿上、下游的管线传送，利用信号到达管线上传感器的时间差，可计算出泄漏位置。