??? 腐蝕破壞是燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏的主要原因,通過(guò)對(duì)管道腐蝕程度的檢測(cè)即可判斷管道是否發(fā)生泄漏。新一代的智能清管器(Intelligent Pigs)通過(guò)安裝旁通裝置來(lái)調(diào)節(jié)智能清管器的移動(dòng)速度,使得管內(nèi)檢測(cè)法使用時(shí)不必改變氣體的流動(dòng)狀況[6]。雖然通過(guò)智能清管器可以精確地檢測(cè)管道壁厚的實(shí)際狀況,對(duì)管道的腐蝕點(diǎn)及泄漏點(diǎn)進(jìn)行定位,從而保證燃?xì)夤艿赖陌踩\(yùn)行,但是這種方法造價(jià)較高,檢測(cè)效果與管道的技術(shù)特性(直徑、厚度、彎曲半徑等)有關(guān),沒(méi)有考慮對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間延遲進(jìn)行補(bǔ)償,在檢測(cè)前與檢測(cè)過(guò)程中還要做很多其他技術(shù)準(zhǔn)備工作。另一種管道腐蝕點(diǎn)的檢測(cè)方法——電壓梯度測(cè)試技術(shù)DCVG (Direct Current Voltage Gradient)和密間隔測(cè)試技術(shù)CIPS (Close Interval Potential Survey)相結(jié)合的檢測(cè)方法,需要陰極保護(hù)的一些歷史數(shù)據(jù),如土壤電阻率、控制點(diǎn)電位等,該方法適用于各種技術(shù)特性的燃?xì)夤艿?sup>[7]。
??? 由于地下燃?xì)夤艿乐車(chē)€常敷設(shè)有給排水管道、通信電纜等其他管線,因此燃?xì)夤艿烙龅降淖畲笸{是第三方破壞。為此,日本Toho燃?xì)夤鹃_(kāi)發(fā)了一種便攜式第三方破壞遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[8],實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)第三方對(duì)周?chē)細(xì)夤艿赖膿p壞情況,從而保證了燃?xì)夤艿篮苌僖虻谌狡茐亩l(fā)生事故。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到重型機(jī)械與燃?xì)夤艿老嘟佑|時(shí),會(huì)立即發(fā)出報(bào)警聲來(lái)約束第三方的工作行為,并將報(bào)警信號(hào)遠(yuǎn)傳到調(diào)度中心,使調(diào)度中心迅速采取有效措施,從而使事故發(fā)生率降到最低。該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用聲學(xué)原理,利用振動(dòng)檢測(cè)法作為與第三方聯(lián)絡(luò)的基本方法,它通過(guò)安裝一個(gè)對(duì)比傳感器來(lái)克服外界噪聲干擾的振動(dòng),通過(guò)監(jiān)測(cè)傳感器來(lái)辨別燃?xì)夤艿赖恼駝?dòng)。由于該系統(tǒng)并沒(méi)有采用頻率分析法去噪,克服了傳統(tǒng)聲學(xué)檢測(cè)方法中采用頻率分析進(jìn)行信噪分離所導(dǎo)致的造價(jià)高、安裝復(fù)雜等缺點(diǎn),因此成本低廉,安裝簡(jiǎn)便。
??? ② 間接檢測(cè)新技術(shù)
??? 德國(guó)學(xué)者Siebret H和Isermann R提出將管道首、末端的流量和壓力信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后進(jìn)行相關(guān)分析的泄漏檢測(cè)方法。該方法能夠有效地檢測(cè)出較小的泄漏,提高了檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確度,并在實(shí)I示應(yīng)用中取得了滿意的結(jié)果,對(duì)以后的研究具有較大的啟發(fā)意義,但這種方法計(jì)算量較大,檢測(cè)的實(shí)時(shí)勝較差[9]。
??? 荷蘭殼牌(Shell)公司的Zhang X J提出了一種氣體和液體管道的統(tǒng)計(jì)檢漏法[10]。它通過(guò)采用模式識(shí)別和序列概率比的方法,構(gòu)造兩種狀況(正常狀況、泄漏狀況)下的假設(shè)檢驗(yàn),利用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)實(shí)測(cè)的壓力、流量問(wèn)的關(guān)系進(jìn)行分析,以此來(lái)檢測(cè)泄漏,并采用最小二乘法對(duì)泄漏進(jìn)行定位。該方法已成功應(yīng)用于石油、天然氣、化工等多種管道運(yùn)輸中。其優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,可連續(xù)進(jìn)行檢測(cè),并且具有記憶功能,適應(yīng)性強(qiáng),誤報(bào)率低,安裝方便,易于維護(hù),缺點(diǎn)是檢漏精度受儀表精度影響大,定位精度欠佳。
??? 美國(guó)的Marco Ferrante提出了采用小波分析的方法[11],利用小波技術(shù)對(duì)管道的壓力信號(hào)進(jìn)行奇異性分析,由此來(lái)檢測(cè)泄漏。
??? 20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)從事管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的科研人員在應(yīng)力波法、負(fù)壓力波法、管道實(shí)時(shí)模型法等方面進(jìn)行了研究。國(guó)內(nèi)輸油管道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)目前總體上處于引進(jìn)吸收、研制開(kāi)發(fā)的階段。國(guó)內(nèi)一些高校如天津大學(xué)、清華大學(xué)、石油大學(xué)及大型國(guó)有企業(yè)如中原油田、大慶油田、遼河油田等均在此方面進(jìn)行過(guò)一定的研究,并將其應(yīng)用在實(shí)際的輸油管道上[12~14]。目前也有少數(shù)單位開(kāi)始著力于燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[15~17],但對(duì)于燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)實(shí)際應(yīng)用方面的研究比較罕見(jiàn)。
3 結(jié)語(yǔ)
??? 直接檢測(cè)法具有檢測(cè)及時(shí)、靈敏度高、漏報(bào)率和誤報(bào)率低的特點(diǎn)。而目前的泄漏間接檢測(cè)技術(shù)還不很成熟,尤其對(duì)小的泄漏不敏感,國(guó)內(nèi)僅在部分輸油管道上使用,其目的也主要是防止一些不法分子在原油管道上鉆孔盜油,而在輸氣管道的應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題。因此在今后一定時(shí)期內(nèi)直接檢測(cè)法還是燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)的主要手段。
??? 由于直接檢測(cè)法只能間斷進(jìn)行,易使管道發(fā)生堵塞、停運(yùn)事故,造價(jià)較高,因此間接檢測(cè)法將會(huì)引起越來(lái)越多研究者的重視。隨著我國(guó)管道技術(shù)的進(jìn)步,特別是燃?xì)夤艿?span>SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)技術(shù)的逐步推廣,與SCADA、GPS (Global Position System)等技術(shù)相結(jié)合的間接檢測(cè)法將是今后燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)和定位的發(fā)展方向。
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