1.基于硬件的測漏方法
(1)直接觀(guān)察法
直接觀(guān)察法借助管道工人的肉眼和經(jīng)驗,或利用訓練過(guò)的動(dòng)物來(lái)巡查高粘度齒輪油泵管道。一般通過(guò)看、聞、聽(tīng)、摸等方式來(lái)判斷是否有泄漏的發(fā)生。這是 原始的管道檢測方法,時(shí)至今日,我們很多時(shí)候仍然在利用這種方式對管道進(jìn)行檢測。近年來(lái),類(lèi)似的檢測方式出現了新的形勢,OILTON公司出了全新的機載紅外檢測技術(shù)。利用直升機的優(yōu)勢,加載一臺的紅外攝像機沿著(zhù)管道飛行,通過(guò)采集的數據進(jìn)行分析,利用輸送物資與周?chē)h(huán)境的細微溫差來(lái)檢測管道是否泄漏,這種方式能檢測出較小的泄漏位置,但對于埋地較深的管線(xiàn)并不適用。
(2)超聲波法
超聲波測定流量的檢漏比較經(jīng)濟、方便,且易于安裝維護。它是將高粘度齒輪油泵管道先分成若干段,然后裝上超聲波流量測定裝置,通過(guò)檢測管道流進(jìn)流出的體積流量以及管道溫度、環(huán)境溫度、聲波的傳播速度等參數。然后錄入計算機,利用計算機軟件進(jìn)行模型處理各部分參數的測定結果來(lái)比較,從而檢測漏點(diǎn)位置和泄漏量的技術(shù)。該技術(shù)具有漏點(diǎn)定位能力,能及時(shí)的為修補管道提供決策指導,應用較為普遍。
(3)光纖檢漏法
目前,高粘度齒輪油泵輸油管道檢測技術(shù)中的準分布式光纖檢漏法己較成熟。這一方法主要以棱鏡、光發(fā)與光收裝置構成傳感器的核心部件。一旦棱鏡底面接觸不同種類(lèi)的液體時(shí),光線(xiàn)在棱鏡中的傳輸損耗就會(huì )發(fā)生變化。檢測人員可以根據光探測器接收的光強,來(lái)確定輸油管道的泄漏情況。光纖檢漏法不能檢測石油不接觸棱鏡的情況,所以存在 的局限性。
(4)放射性示蹤劑檢漏法
放射性示蹤劑檢漏法就是將放射性示蹤劑(如碘131)輸入到輸油管道中,并隨著(zhù)輸送物質(zhì)一起運動(dòng)。一旦輸油管道出現泄漏,放射性跟蹤劑就會(huì )流出輸油管道外,并附著(zhù)在土壤中。示蹤劑檢漏儀置于管道內部,設備中指向管壁的諸多傳感器可以對管道壁進(jìn)行360度的監測,如監測出泄漏到管外的放射性跟蹤劑,便進(jìn)行記錄以確定管道的泄漏點(diǎn)。這種方法可以準確的進(jìn)行泄漏點(diǎn)檢測,但是檢測周期比較長(cháng),不適合實(shí)施檢測。
(5)光纖溫度傳感器檢漏
輸油管道中輸送 氣、粘油和原油等介質(zhì),能引起周?chē)h(huán)境的溫度變化。分布式光纖溫度傳感器可以對輸油管道周?chē)鷾囟冗M(jìn)行持續檢測,進(jìn)而了解輸油管道的泄漏情況。據報道,YORK公司的DTS系統(分布式光纖溫度傳感系統),一個(gè)光電處理單元可連接幾根溫度傳感光纜,長(cháng)度達25km,對于溫度的變化可在幾秒鐘內反應。DTS可設定溫度報警界限,當沿管道的溫度變化超出這個(gè)界限時(shí),會(huì )發(fā)出報警信號。
2.基于軟件的檢漏法
(1)質(zhì)量平衡檢漏法
質(zhì)量平衡檢漏法的理論基礎是質(zhì)量守恒,流體在管道傳輸過(guò)程中流入質(zhì)量等于流出質(zhì)量。一旦管道出現泄漏就會(huì )造成流入質(zhì)量和流出質(zhì)量之間的誤差。輸油管道多點(diǎn)位置進(jìn)行流入質(zhì)量和流出質(zhì)量檢測,并將所有數據繪制成流入質(zhì)量和流出質(zhì)量平衡圖。相關(guān)技術(shù)人員對流量平衡圖進(jìn)行觀(guān)察,可找出輸送管道的泄漏點(diǎn)。質(zhì)量平衡檢漏法具有簡(jiǎn)單、直觀(guān)的特點(diǎn)。同時(shí),在進(jìn)行管道泄漏檢測時(shí),流量計的精度和管道油品存余量的估計誤差是質(zhì)量平衡檢漏技術(shù)中的兩個(gè)要素。動(dòng)態(tài)流量平衡法需要建立動(dòng)態(tài)模型,以此來(lái)確定輸油管道的泄漏點(diǎn)。質(zhì)量平衡檢漏法不能檢測出少量泄漏,所以其 與其他方法進(jìn)行聯(lián)合使用。
(2)壓力點(diǎn)分析法
壓力點(diǎn)分析法就是利用壓力波進(jìn)行輸油管道檢漏的方法。壓力點(diǎn)分析法是依據能量和動(dòng)量平衡原理進(jìn)行泄漏點(diǎn)檢測的方法,其依據某一檢測點(diǎn)來(lái)獲取數據。相關(guān)人員在檢測點(diǎn)安裝壓力傳感器,泄漏點(diǎn)產(chǎn)生的負壓波就會(huì )向檢測點(diǎn)傳導,導致壓力發(fā)生變化。相關(guān)人員對檢測點(diǎn)數據與正常數據進(jìn)行比較,可以確定泄漏點(diǎn)位置。
(3)負壓波法
一旦高粘度齒輪油泵輸油管道發(fā)生泄漏,其泄漏點(diǎn)的局部液體密度減小,即出現瞬時(shí)低壓。減壓波通過(guò)管線(xiàn)和流體向泄漏點(diǎn)的上下游進(jìn)行傳導,就會(huì )產(chǎn)生負壓波。安裝在泄漏點(diǎn)兩端的傳感器通過(guò)檢測負壓波的強度,就可以確定泄漏點(diǎn)位置。負壓波法可以準確確定泄漏點(diǎn),也不必建立數學(xué)模型,具有的適用性。然而,負壓波法不能處理突發(fā)泄漏事件,也不能處理緩慢泄漏事件。
(4)壓力分布圖法
在高粘度齒輪油泵輸油管道截斷閥處,技術(shù)人員可以放置壓力傳感器,并將各種壓力信號傳送到檢測中心。檢測中心將這些數據進(jìn)行匯總,并繪制輸油管道壓力分布圖,幫助技術(shù)人員了解壓力梯度特征和拐點(diǎn)位置,以便 加容易的找到泄漏位置。輸油管道為了適應生產(chǎn)和環(huán)境, 采取復雜的鋪設工藝。在輸油管道無(wú)泄漏的情況下,也可能產(chǎn)生異常壓力分布圖,并出現誤報警現象。工作人員通??疾靿毫Ψ植紙D中的積分反應,延長(cháng)報警時(shí)間,以此克服管道瞬變流產(chǎn)生的非正常壓力圖。
(5)實(shí)時(shí)模型法
實(shí)時(shí)模型法既能檢測少量泄漏,又能進(jìn)行準確定位。實(shí)時(shí)模型法的工作原理就是組建 輸油管道實(shí)時(shí)模型,以此模擬輸油管道中的流體運動(dòng),保持模型與實(shí)際管道運行的同步進(jìn)行。技術(shù)人員定時(shí)獲取管道上的數值,如壓力、流量和測量值,然后對這些估計值和實(shí)測值進(jìn)行對比來(lái)發(fā)現泄漏點(diǎn)。模型中的方程主要包括質(zhì)量平衡、動(dòng)量平衡、能量平衡和流體狀態(tài)等。相關(guān)技術(shù)人員在輸油管道的出口和入口安裝傳感系統,以此獲取管道壓力和流體流量。監測點(diǎn)數量越多,監測結果越準確。
總之,對于石油管道泄漏檢測技術(shù)的研究和應用,已有很長(cháng)的歷史,但是由于石油管道輸送介質(zhì)的多樣性、泄漏形式的多樣性、輸送管道環(huán)境的多樣性的造成石油管道檢測變得 復雜,使得目前還沒(méi)有一種通用的方法能夠 滿(mǎn)足各種不同管道泄漏檢測的要求。所以,在實(shí)際的應用中,可以結合管道泄漏的不同實(shí)際情況,采用多種檢測方法相結合的手段,一些作為輔助檢測方法,一些作為主要檢測方法,互相彌補不足,則可以取得良好的檢測效果。