燃?xì)夤艿朗軗p、泄漏的檢測(cè)方法與選擇
作者：陶志鈞 周偉國
評(píng)論： 更新日期：2013年09月03日
3.2?管道泄漏檢測(cè)方法的選擇
??? 如前所述，管道泄漏檢測(cè)的方法很多，我們當(dāng)然希望選擇那種能夠迅速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)泄漏、確定泄漏位置和估計(jì)泄漏量，并且能夠不間斷地對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，不過投資和運(yùn)行成本顯然也是非常高的。應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，綜合考慮管道的重要性、管道的周邊環(huán)境、管道的保護(hù)措施等因素，根據(jù)下列指標(biāo)選擇合適的檢漏方法：
??? (1)靈敏性：能檢測(cè)到多小的泄漏；
??? (2)定位精度：能否精確指出泄漏位置；
??? (3)評(píng)估能力：估計(jì)泄漏量能力如何；
??? (4)響應(yīng)時(shí)間：需要多長(zhǎng)時(shí)間能檢測(cè)出泄漏；
??? (5)有效性：是否能連續(xù)監(jiān)測(cè)整條管道；
??? (6)適應(yīng)能力：管道運(yùn)行條件發(fā)生變化時(shí)能否適應(yīng)；
??? (7)誤報(bào)警率：誤報(bào)警率是否較低；
??? (8)使用和維護(hù)要求：系統(tǒng)的使用和維護(hù)是否簡(jiǎn)單、易學(xué)；
??? (9)費(fèi)用：固定投資和運(yùn)行費(fèi)用。
??? 對(duì)于前面所提到過的各種泄漏檢測(cè)方法，根據(jù)上述指標(biāo)其性能對(duì)比結(jié)果如表l所示。
??? 可將表1中的方法分為兩大類，即連續(xù)管道檢漏方法和間斷性管道檢漏方法。管道泄漏的危險(xiǎn)隨時(shí)都存在，對(duì)于重要的晝夜運(yùn)行的輸氣管道，應(yīng)該選擇連續(xù)管道檢漏方法以進(jìn)行不間斷管道泄漏監(jiān)測(cè)，可供選擇的方法有流量/壓力變化分析法、質(zhì)量/體積平衡法、動(dòng)態(tài)平衡法、壓力點(diǎn)分析法、聲學(xué)傳感檢測(cè)法、統(tǒng)計(jì)檢測(cè)法和負(fù)壓檢測(cè)法等。從表1可以看出，沒有一種泄漏檢測(cè)方法的所有指標(biāo)都達(dá)到最佳。一般而言，間斷性檢漏方法敏感性好，定位精度高，誤報(bào)警率低，但不能連續(xù)監(jiān)測(cè)管道，對(duì)管道進(jìn)行一次完整的檢測(cè)需要較長(zhǎng)的時(shí)間；連續(xù)管道檢漏方法敏感性和定位精度相對(duì)較低，誤報(bào)警也較高，但可實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
?????????????????????????????????????表 1? 不同檢測(cè)方法特點(diǎn)的對(duì)比 ?
| 檢測(cè)方法 | 敏感性 | 定位
精度 | 評(píng)估
能力 | 響應(yīng)
時(shí)間 | 適應(yīng)
能力 | 有效
性 | 誤報(bào)
率 | 使用維
護(hù)要求 | 費(fèi)用 |
| 人或狗巡視 | 好 | 好 | 強(qiáng) | 不確
定 | 能 | 不能 | 低 | 中等 | 高 |
| 取樣分析 | 最好 | 最好 | 強(qiáng) | 不確
定 | 能 | 不能 | 低 | 中等 | 高 |
流量/壓力
變化分析法 | 差 | 差 | 弱 | 較快 | 不能 | 能 | 高 | 低 | 低 |
質(zhì)量/體積
平衡法 | 差 | 差 | 弱 | 較快 | 不能 | 能 | 高 | 低 | 低 |
| 動(dòng)態(tài)模擬法 | 較好 | 較好 | 較強(qiáng) | 較快 | 能 | 能 | 高 | 高 | 高 |
壓力點(diǎn)分析
法 | 較好 | 差 | 弱 | 較快 | 不能 | 能 | 高 | 中等 | 中
等 |
| 統(tǒng)計(jì)撿漏法 | 較好 | 較好 | 較強(qiáng) | 中等 | 能 | 能 | 較低 | 較低 | 較
低 |
| 光學(xué)檢測(cè)法 | 較好 | 較好 | 弱 | 不確
定 | 能 | 不能 | 中等 | 高 | 高 |
聲學(xué)傳感
檢測(cè)法 | 較好 | 較好 | 弱 | 較快 | 不能 | 能 | 高 | 中等 | 中
等 |
| 負(fù)壓檢測(cè)法 | 較好 | 較好 | 弱 | 快 | 不能 | 能 | 高 | 中等 | 中
等 |
管內(nèi)爬行
檢測(cè)器 | 好 | 較好 | 弱 | 不確
定 | 能 | 不能 | 低 | 中等 | 高 |
??? 實(shí)際工作中，燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)中往往多種方法同時(shí)使用。隨著監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)的不斷完善和計(jì)算機(jī)泄漏檢測(cè)計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)，檢漏技術(shù)逐漸成為SCADA系統(tǒng)的一部分，如美國目前正在開發(fā)的在線動(dòng)態(tài)模型SimSuite Pipeline作為SCADA系統(tǒng)的組成部分，為了保證該動(dòng)態(tài)模型檢漏分析的可靠性，同時(shí)應(yīng)用了壓力波分析、壓力流量分析和質(zhì)量體積平衡3種方法。這3種方法都基于各自的原理進(jìn)行泄漏檢查和定位，并且相互補(bǔ)充以降低誤報(bào)警率。
??? 下面介紹一種國內(nèi)正在使用的利用負(fù)壓檢查法進(jìn)行燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由管線首末兩個(gè)站的兩套檢測(cè)裝置和一個(gè)中心調(diào)度室的控制微機(jī)組成，見圖3。
??? 檢測(cè)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)的微波傳送。當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，兩站互傳數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳至中心調(diào)度室，自動(dòng)或人工計(jì)算出泄漏點(diǎn)的位置，顯示在電子地圖上。檢測(cè)裝置包括信號(hào)采集器、監(jiān)視主機(jī)、調(diào)制解調(diào)器打印機(jī)四個(gè)部分。該系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)如下。
??? (1)泄漏點(diǎn)最大定位誤差：小于被測(cè)管道的2％；
??? (2)泄漏檢測(cè)靈敏度：對(duì)大于5m3/h的泄漏可報(bào)警，準(zhǔn)確率為95％；
??? (3)報(bào)警反應(yīng)時(shí)間：小于200s。
??? 當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，由于管道內(nèi)外的壓差，泄漏點(diǎn)處燃?xì)庋杆倥懦?，壓力下降。泄漏點(diǎn)兩邊的燃?xì)庥捎诖嬖趬翰疃蛐孤┨幯a(bǔ)充，這一過程依次向上、下游傳遞，相當(dāng)于在泄漏點(diǎn)處產(chǎn)生了一個(gè)以一定速度傳播的壓力波(減壓波)。利用在管道兩端站內(nèi)設(shè)立的壓力傳感器接收燃?xì)庑孤┮l(fā)壓力波時(shí)間差(壓力波在燃?xì)夤艿乐械膫鞑ニ偌s為300m/s)，從而確定燃?xì)庑孤c(diǎn)的位置。
4?管道狀況檢測(cè)是燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)
??? 燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理的目標(biāo)，首先是鑒別顯露的和潛在的風(fēng)險(xiǎn)，處置并控制風(fēng)險(xiǎn)，以期達(dá)到預(yù)防損失，其次是在損失發(fā)生后提供盡可能的補(bǔ)償，減少損失的危害性，保障燃?xì)廨斉涔艿赖恼＿\(yùn)行。
??? 為了消除或抑制管道系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)，就必須對(duì)管道系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)有充分的認(rèn)識(shí)，在充分揭示危險(xiǎn)的存在和它發(fā)生可能性的基礎(chǔ)上，再對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，看看究竟會(huì)產(chǎn)生什么樣的嚴(yán)重后果，是否需要什么技術(shù)措施，采取這些措施后危險(xiǎn)得到怎樣的抑制或消除。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，可以幫助我們建立一種科學(xué)的思維方式，運(yùn)用系統(tǒng)方法，及時(shí)、全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地識(shí)別各種危險(xiǎn)因素，評(píng)價(jià)潛在的風(fēng)險(xiǎn)并采
取最佳方案，從而降低風(fēng)險(xiǎn)，以尋求最低的事故率、最少的損失和最優(yōu)的安全投資效益。
??? 對(duì)運(yùn)行中的燃?xì)夤艿肋M(jìn)行檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的缺陷，如腐蝕、位移、外力受損等，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)性分析評(píng)價(jià)，為決策提供依據(jù)：繼續(xù)使用；可以繼續(xù)使用，但必須經(jīng)常性檢測(cè)；按預(yù)定計(jì)劃維修或更換；馬上維修或更換等。按一定的要求(計(jì)劃等)對(duì)燃?xì)夤艿罊z測(cè)并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，既有利于防止事故的發(fā)生，也有利于提高燃?xì)夤?yīng)的保障能力。
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