油氣管道泄漏的主動檢測方法與技術(shù)研究

管道泄漏檢測技術(shù)是保障管道安全生產(chǎn)的重要手段。我國已建油氣管道的總長度超過90000公里，其中部分油氣管線已安裝管道泄漏檢測裝置，但其僅能檢測大于1%的泄漏，無法檢測因管道腐蝕、老化、裂紋和自然泄漏等原因發(fā)生的微小泄漏。管道的微小泄漏檢測是國內(nèi)外管道泄漏檢測遇到的一個共同難題?，F(xiàn)有的管道泄漏檢測方法普遍存在檢測靈敏度不高、無法有效檢測小泄漏的缺點，且均屬于被動檢測方法。本課題針對油氣管道的微小泄漏檢測問題，基于瞬變流模型首次提出了一種附加動態(tài)微壓激勵檢測管道泄漏的主動檢測方法。針對微小泄漏的主動檢測方法進行了理論研究，推導了長輸管道壓力和流量的瞬變流模型，從理論上提出了管道泄漏主動檢測方法的檢測、定位和量化的整體過程。建立了相應的管道模型，并對不同閥門動作和泄漏情況進行了仿真分析，研究動態(tài)微壓激勵信號的選取產(chǎn)生方法和其在管道中的傳播規(guī)律。設計了一種高靈敏度的動態(tài)壓力變送器，捕捉泄漏引起的壓力瞬變信號，通過現(xiàn)場實驗對變送器的性能進行了驗證。研究了高噪聲環(huán)境下管道中微弱信號的特征提取和處理技術(shù)。制定現(xiàn)場實驗方案并搭建現(xiàn)場實驗裝置，對采集到的信號進行分析和處理，研究了提高泄漏定位準確度的信號提取和處理方法，泄漏檢測靈敏度可達到總流量的0.17%。 2100433B

管道泄漏檢測技術(shù)是保障管道安全生產(chǎn)的重要手段。我國已建油氣管道的總長度超過60000公里，其中部分油氣管線已安裝管道泄漏檢測裝置，但其僅能檢測大于1%的泄漏，無法檢測因管道腐蝕、老化、裂紋和自然泄漏等原因發(fā)生的微小泄漏。管道的微小泄漏檢測是國內(nèi)外管道泄漏檢測遇到的一個共同難題?，F(xiàn)有的管道泄漏檢測方法普遍存在檢測靈敏度不高、無法有效檢測小泄漏的缺點，且均屬于被動檢測方法。本課題針對油氣管道的微小泄漏檢測問題，基于瞬變流模型首次提出了一種附加動態(tài)微壓激勵檢測管道泄漏的主動檢測方法。研究動態(tài)微壓激勵信號的選取、產(chǎn)生方法及其在管道中的傳播規(guī)律；研究管道泄漏與泄漏衰減系數(shù)之間的關系以及提高泄漏檢測靈敏度的方法；探索管道內(nèi)高噪聲環(huán)境下微弱信號的特征提取和處理技術(shù)。在上述研究成果的基礎上，研制一套基于附加動態(tài)微壓激勵檢測方法的管道泄漏主動檢測裝置，使其泄漏檢測靈敏度達到總流量的0.1%。

《油氣管道泄漏監(jiān)測巡查技術(shù)/油氣管道安全技術(shù)叢書》根據(jù)油氣管道安全運行和隱患治理需要，以打擊打孔盜油盜氣為重點，兼顧其他隱患的監(jiān)測、預警、巡線、檢測需求，結(jié)合大量實踐案例，系統(tǒng)地介紹了油氣管道泄漏監(jiān)測技術(shù)、現(xiàn)場泄漏巡查檢測技術(shù)、安全預警技術(shù)；同時介紹了油氣管道自然泄漏（滲漏）、盜孔、盜油卡子的特點以及對其進行有效監(jiān)測、預警與巡查、檢測的方法，并介紹了國內(nèi)外新泄漏監(jiān)測巡查新技術(shù)。

《油氣管道泄漏監(jiān)測巡查技術(shù)/油氣管道安全技術(shù)叢書》可作為油氣管道輸送企業(yè)管理人員、運行維護人員，油氣田從事油氣集輸?shù)墓こ碳夹g(shù)人員、巡線人員，各類專業(yè)管道檢測檢驗評價及油氣管道安全運行管理機構(gòu)的工作人員閱讀參考，也可供油氣管道工程設計、施工、監(jiān)理人員及高等院校油氣儲運等相關專業(yè)師生閱讀參考。

第一章 油氣管道泄漏與監(jiān)測巡查概論

第一節(jié) 管道泄漏方式與特點

一、管道泄漏特點

二、管道泄漏原因

三、管道泄漏與隱患

四、管道泄漏方式

第二節(jié) 打孔盜油的特點及其危害性

一、打孔盜油及其危害性

二、盜油地點選擇的規(guī)律

三、盜油閥及引出管線的安裝規(guī)律

四、盜油的方式及其表現(xiàn)

第三節(jié) 泄漏監(jiān)測巡查技術(shù)及其選擇

一、檢漏技術(shù)的發(fā)展及分類

二、泄漏監(jiān)測與預警技術(shù)

三、泄漏巡查與檢測技術(shù)

四、檢漏技術(shù)的選用原則

第二章 油氣管道泄漏監(jiān)測技術(shù)

第一節(jié) 泄漏監(jiān)測概論

一、泄漏監(jiān)測發(fā)展概述

二、泄漏監(jiān)測技術(shù)簡介

三、泄漏監(jiān)測系統(tǒng)性能

四、泄漏監(jiān)測專用線纜

第二節(jié) 輸油管道泄漏監(jiān)測技術(shù)

一、輸油管道泄漏監(jiān)測原理

二、泄漏檢測系統(tǒng)構(gòu)成

三、泄漏點定位算法

四、泄漏檢測系統(tǒng)技術(shù)指標

五、特殊狀態(tài)下的泄漏監(jiān)測方法

六、泄漏檢測發(fā)展趨勢

第三節(jié) 輸氣管道泄漏監(jiān)測

一、輸氣管道泄漏監(jiān)測的特殊性

二、基于音波法的輸氣管道泄漏檢測技術(shù)

三、基于GPRS／GSM管道燃氣泄漏監(jiān)控技術(shù)

四、基于紅外光譜吸收原理的光纖氣體傳感泄漏監(jiān)測系統(tǒng)

五、各種泄漏檢測方法的對比

第四節(jié) 多相流管道泄漏監(jiān)測技術(shù)

一、多相流管道泄漏檢測的難點

二、多相流管道泄漏檢測技術(shù)

三、多相流管道泄漏檢測發(fā)展趨勢

第五節(jié) 打孔盜油監(jiān)測案例及分析

一、勝利油田主干輸油管線泄漏監(jiān)測系統(tǒng)概況

二、問題與分析

三、教訓與啟示

四、幾種典型打孔盜油方式的監(jiān)測分析

第三章 油氣管道泄漏現(xiàn)場巡查檢測技術(shù)

第一節(jié) 現(xiàn)場巡查檢測概論

一、現(xiàn)場巡查的概念

二、現(xiàn)場巡查中的檢測

三、現(xiàn)場巡查檢漏技術(shù)概況與分類

第二節(jié) 探地雷達泄漏檢測技術(shù)

一、探地雷達的概念

二、探地雷達泄漏檢測原理

三、探地雷達的主要參數(shù)

四、探地雷達的應用

第三節(jié) 傳感器法泄漏檢測技術(shù)

一、氣敏傳感器泄漏檢測技術(shù)

二、分布式光纖聲學傳感器泄漏檢測技術(shù)

三、多探頭區(qū)域泄漏噪聲檢測技術(shù)

四、其他傳感器泄漏檢測技術(shù)

第四節(jié) 氣敏泄漏檢測技術(shù)

一、氣敏泄漏檢測技術(shù)原理

二、氣體泄漏的氣敏檢測技術(shù)

三、氣敏泄漏檢測操作技術(shù)

第五節(jié) 紅外泄漏檢測技術(shù)

一、紅外泄漏檢測原理及特點

二、管道泄漏紅外檢測技術(shù)及應用

三、紅外泄漏巡查檢測操作技術(shù)

第六節(jié) 激光泄漏檢測技術(shù)

一、激光泄漏檢測原理

二、激光檢測設備必備條件及特點

三、典型的激光泄漏檢測技術(shù)

第七節(jié) 燃氣泄漏檢測車技術(shù)

一、燃氣檢漏車在城市應用的優(yōu)勢

二、燃氣泄漏車載檢測系統(tǒng)的應用

第八節(jié) 陰極保護效果檢測與雜散電流檢測技術(shù)

一、三樁現(xiàn)場巡查

二、陰極保護系統(tǒng)效果檢測

三、雜散電流檢測

第四章 油氣管道泄漏安全預警技術(shù)

第一節(jié) 管道安全預警概論

一、安全預警的概念

二、傳統(tǒng)泄漏檢測方法及其局限性

三、當前代表性監(jiān)測技術(shù)及應用簡介

四、安全預警技術(shù)展望

第二節(jié) 管道光纖安全預警技術(shù)

一、光纖預警技術(shù)原理

二、光纖預警系統(tǒng)組成及特點

三、光纖預警系統(tǒng)安裝

四、光纖預警系統(tǒng)應用案例

第三節(jié) 管道聲波預警技術(shù)

一、聲波預警技術(shù)原理

二、聲波預警系統(tǒng)組成及特點

三、聲波預警系統(tǒng)安裝與技術(shù)指標

四、聲波預警系統(tǒng)的優(yōu)化與應用

第四節(jié) 管道智能防腐層預警技術(shù)

一、智能防腐層預警技術(shù)原理

二、智能防腐層系統(tǒng)組成

三、智能防腐層預警系統(tǒng)安裝與技術(shù)指標

第五節(jié) 周界預警技術(shù)

一、周界預警技術(shù)概述

二、光纖周界安防監(jiān)控預警系統(tǒng)

三、智能視頻安全監(jiān)控技術(shù)

四、周界區(qū)域預警系統(tǒng)安裝與技術(shù)指標

第六節(jié) 光纖光柵地質(zhì)滑坡預警技術(shù)

一、光纖光柵地質(zhì)滑坡預警技術(shù)原理

二、光纖光柵地質(zhì)滑坡預警系統(tǒng)組成

三、光纖光柵滑坡預警系統(tǒng)安裝

第七節(jié) 基于衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油氣管道遠程監(jiān)控

一、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

二、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

三、現(xiàn)場智能終端結(jié)構(gòu)

四、現(xiàn)場智能終端安裝

第八節(jié) 預警技術(shù)性能評估

一、性能評估指標權(quán)重

二、性能評估步驟與綜合評估

三、各種安全預警技術(shù)I性能評估及結(jié)論

第五章 油氣管道盜孔現(xiàn)場檢測技術(shù)

第一節(jié) 盜孔現(xiàn)場檢測概論

一、從防腐層異常的角度尋找盜孔

二、從管體異常出發(fā)檢測分析盜孔位置

三、從加強管線全壽命周期管理的角度定期巡查盜孔

第二節(jié) 基于外防腐層破損的外防腐層檢測技術(shù)

一、外防腐層缺陷檢測原理、方法與檢測儀器

二、防腐層檢測項目與操作方法

三、PCM檢測儀的使用技巧

四、DCVG檢測技術(shù)

五、人體電容法檢測技術(shù)

第三節(jié) 基于管體損傷的磁記憶檢測技術(shù)

一、磁記憶檢測原理及特點

二、磁記憶檢測管體缺陷的方法

三、檢測數(shù)據(jù)的分析應用

四、磁記憶管體損傷檢測的手段及應用

第四節(jié) 基于管體損傷的長距離超聲導波檢測技術(shù)

一、超聲導波檢測原理

二、超聲導波檢測技術(shù)的特點

三、典型的超聲導波檢測系統(tǒng)

第五節(jié) 基于管體損傷的瞬變電磁法檢測技術(shù)

一、瞬變電磁檢測原理

二、非法接入支管的檢測方法及應用

三、電磁土壤電導率測試法

第六節(jié) 基于管體損傷的內(nèi)檢測技術(shù)

一、漏磁檢測技術(shù)

二、超聲波檢測技術(shù)

第七節(jié) 基于全壽命周期管理的定期檢測評價技術(shù)

一、基線檢測方法

二、定期檢測檢驗周期、項目及內(nèi)容

三、合于使用評價的內(nèi)容及主要標準依據(jù)

第六章 油氣管道泄漏監(jiān)測巡查新技術(shù)

第一節(jié) PDT聲子診斷檢測技術(shù)

一、PDT檢測原理

二、PDT檢測系統(tǒng)

三、PDT檢測驗證的實施過程

四、PDT的驗證結(jié)果

第二節(jié) 海底管道泄漏檢測技術(shù)

一、R0v海底管道泄漏檢測技術(shù)

二、周向?qū)Р≒IG泄漏檢測技術(shù)

三、遠場渦流泄漏檢測技術(shù)

第三節(jié) 基于電場指紋(FsM)技術(shù)的管道泄漏預警技術(shù)

一、FSM發(fā)展歷史及特點

二、FSM檢測原理

三、FSM在線監(jiān)測

四、FSM監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和分析

五、FSM在管道腐蝕泄漏隱患監(jiān)測中的應用

第四節(jié) 長輸油氣管線的無人機巡查

一、民用無人機的發(fā)展與應用

二、民用無人機在長輸油氣管道巡檢中的應用

三、無人機對油氣管線巡線的技術(shù)原理

四、無人機在油氣管線巡檢中的應用

五、無人機油氣管線巡檢系統(tǒng)方案介紹

參考文獻 2100433B

第一篇 油氣田緩蝕技術(shù)研究與應用

第1章 緒論

第2章 油氣田腐蝕與緩蝕技術(shù)研究概況

第3章 油氣田CO2腐蝕與緩蝕技術(shù)研究

第4章 非均相介質(zhì)中油套管鋼CO2/H2S共存腐蝕機理研究

第二篇 油氣田化學阻垢技術(shù)研究與應用