國(guó)內(nèi)外管道走漏檢測(cè)技術(shù)的敏捷發(fā)展
管道走漏是長(zhǎng)輸管道平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)的緊張安全隱患。根據(jù)走漏量的不同,管道走漏一樣平常分為小漏、中漏、大漏。小漏亦稱砂眼,走漏量低于正常輸量的3%,重要是因?yàn)楣艿婪栏瘜颖黄茐?,管壁在泥土電化學(xué)腐蝕作用下出現(xiàn)銹點(diǎn),腐蝕漸漸貫穿整個(gè)管壁的征象。中漏的走漏量在正常輸量的3%~10%之間。大漏的走漏量則大于正常輸量的10%。在管道運(yùn)營(yíng)中,因?yàn)榈瑰e(cuò)流程、閥門誤動(dòng)作等緣故原由可能使干線超壓造成管道走漏。近年來(lái)犯罪分子打孔盜油也成為管道走漏的重要緣故原由之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),自1998年以來(lái)在中國(guó)石油管道公司管轄的范圍內(nèi),累計(jì)發(fā)生打孔盜油盜氣案件將近300起。及時(shí)、敏捷發(fā)現(xiàn)管道走漏并正確判定走漏點(diǎn)成為管線平穩(wěn)安全運(yùn)行的當(dāng)務(wù)之急。以下筆者對(duì)國(guó)內(nèi)外有代表性的管道走漏檢測(cè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 人工巡線 人工巡線在國(guó)外石油公司也廣為應(yīng)用。美國(guó)Spectratek公司開發(fā)出一種航空測(cè)量與分析裝配。該裝配可裝在直升機(jī)上,對(duì)管道走漏進(jìn)行正確判斷。 我國(guó)通常是雇傭農(nóng)夫巡線員沿管道往返巡查,雖與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距,但針對(duì)我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō),也是切合現(xiàn)實(shí)的。 管道內(nèi)部檢測(cè)技術(shù) 通過(guò)對(duì)清管器應(yīng)用磁通、超聲、錄像、渦流等技術(shù)進(jìn)步了走漏檢測(cè)的可靠性和靈敏度。國(guó)際管道和近海承包商協(xié)會(huì)IPLOCA公布,迄今為止已開發(fā)出30多種智能清管器。智能清管器應(yīng)用了大量新近研發(fā)出來(lái)的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),可寄托計(jì)算機(jī)對(duì)檢測(cè)效果進(jìn)行制圖。新型清管器在硬件方面裝備了傳感器、數(shù)據(jù)貯存和處理設(shè)備、電視和照相設(shè)備;在軟件上配備了專門用于分析用的軟件包。此類清管器不僅可用于管道檢漏,而且可勘查管壁結(jié)蠟狀態(tài),記錄管內(nèi)壓力和溫度,檢測(cè)管壁金屬損失。如磁漏式清管器,通過(guò)永世磁鐵來(lái)磁化管壁達(dá)到磁通量飽和密度。清管器在管道中流動(dòng)時(shí),管壁內(nèi)外腐蝕、損傷和走漏等部位會(huì)引起非常漏磁場(chǎng),并且感應(yīng)到清管器中的傳感器。管壁中的任何轉(zhuǎn)變都會(huì)引起磁力線產(chǎn)生響應(yīng)的轉(zhuǎn)變。如今,微處理機(jī)和有限元數(shù)值計(jì)算技術(shù)的發(fā)展使清管器對(duì)旌旗燈號(hào)識(shí)別和處理的功能大大加強(qiáng)。但磁漏式清管器的輸出旌旗燈號(hào)受管道壓力、使用環(huán)境的影響較大,傳感器的感應(yīng)線圈僅對(duì)某種類型和尺寸的缺陷靈敏。一樣平常來(lái)說(shuō)這種清管器適合于金屬孔隙探測(cè)。其他智能清管器中,還有超聲波檢測(cè)清管器、內(nèi)徑規(guī)清管器和核子源清管器等。 管道外部動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù) 隨著主動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展,各種動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)也相繼出現(xiàn),如:壓力點(diǎn)分析法、特征阻抗檢測(cè)法、互相干分析法、壓力波法、流量差監(jiān)測(cè)法、管道瞬變模型法等等。 壓力點(diǎn)分析法。壓力點(diǎn)分析法可用于氣體、液體的多相流管道的檢測(cè)。當(dāng)管線處于穩(wěn)固工況時(shí),流體的壓力、速度和密度的分布是不隨時(shí)間轉(zhuǎn)變的。當(dāng)泵或壓縮機(jī)供應(yīng)的能量轉(zhuǎn)變時(shí),上述參數(shù)是延續(xù)轉(zhuǎn)變的。當(dāng)管道發(fā)生走漏后,液體將過(guò)渡至新的穩(wěn)態(tài)。過(guò)渡時(shí)間從幾分鐘到十幾分鐘不等,由動(dòng)量和沖量定理確定。壓力點(diǎn)分析法檢測(cè)流體從某一穩(wěn)態(tài)過(guò)渡到另一穩(wěn)態(tài)時(shí)管道內(nèi)流體壓力、速度和密度的轉(zhuǎn)變情況,來(lái)判斷是否包含有走漏旌旗燈號(hào)。 特征阻抗檢測(cè)法。由傳感器構(gòu)成的檢漏體系可隨時(shí)檢測(cè)到管道微量原油的走漏情況。傳感器采用多孔聚四氟乙烯樹脂作為絕緣材料。這種材料導(dǎo)電率、絕緣阻抗熱穩(wěn)固性好、不易燃燒、化學(xué)穩(wěn)固性好。當(dāng)漏油滲入后,其阻抗降低,從而達(dá)到檢漏目的。 互相干分析法。設(shè)上、下兩站的傳感器接收到的旌旗燈號(hào)分別為x(t)、y(t)。兩個(gè)隨機(jī)旌旗燈號(hào)x(t)和y(t)有互相干函數(shù)Rxy(t)。假如x(t)和y(t)兩旌旗燈號(hào)是同頻率的周期旌旗燈號(hào)或包含有同頻率的周期成分,那么,即使t趨近于無(wú)限大,互相干函數(shù)也不收斂并會(huì)出現(xiàn)該頻率的周期成分。假如兩旌旗燈號(hào)含有頻率不等的周期成分,則兩者不相干。 壓力波法。壓力波法是國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較普遍的檢漏方法。當(dāng)管線某點(diǎn)發(fā)生走漏時(shí),該點(diǎn)可視為向上、下流傳遞壓力的壓力源,同時(shí)向上、下流傳遞一個(gè)減壓波,體現(xiàn)為上站的出站壓力和下站的進(jìn)站壓力分別降落。 當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速提高,使管道走漏檢測(cè)技術(shù)的新方法、新成果層出不窮。分外是傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、探測(cè)技術(shù)、儀表主動(dòng)化的融合,使檢漏技術(shù)向智能化、多樣化的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。 中國(guó)閥門信息網(wǎng)提供 (作者:佚名編輯:浙江水暖閥門行業(yè)協(xié)會(huì))
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