论管道输油泄漏安全监测系统的硬件软件

张锋

【摘 要】本文对国内外输油管道泄漏安全检测方法进行了简要分析，并对输油管道防盗监测的方法探讨。针对输油管道防盗监测问题，分析指出了输油管道防盗监测系统的关键技术是管道泄漏警及泄漏点的精点确位。

【关键词】管道输油；安全监测；硬件；软件

近些年来，输油管线经人为的打孔盗油及南于腐蚀造成穿孔而泄漏的事故屡屡发生，严重干扰了正常社会生产生活，并造成巨大的经济损失。据不完全统计，每年由于打孔盗油和腐蚀穿孔导致管线泄露造成的经济损失可高达上千万元。因此，对输油管线防泄漏监测系统的研究及应用成为油田和管道输油企业迫在解决的问题。

1.国内外输油管道泄漏监测技术的现状原始方法一种传统的泄漏检测方法

主要是用人或经过训练的动物沿经管线行走来查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等。这种方法可以做到直接准确，但实时性差，且耗费大量的人力。

1.1硬件方法

对于硬件方法，主要是通过直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等检测直观检测器利用了温度传感器测定泄漏处的温度变化，如将多传感器电缆铺设在管线的附近周围，通过温度的变化得出采样结果，通过对比归纳反馈得出新的信息，确知油气泄露与否。声学检测器是当泄漏发生时，流体流出管道会自动发出声音，利用声波，按照管道内流体的物理属性决定的速度传播，通过声音检测器检测出这种波而及时发现泄漏。

1.2软件方法

SCADA的应用：

利用sCADA系统提供的流量、压力、温度等数据，通过流量或压力变化、质量以及体积平衡、动力模型和压力点分析软件的方法检测泄漏。今天的ScADA系统已超过了单一“监控与数据采集”的概念，经过scADA系统功能的扩展和专用功能软件的开发和应用，使scADA系统己从早、中期的数据处理、报警、控制等功能发展到能满足各公司生产、经营管理及未来发展的需要，成为具备更多功能的系统。

2.管道泄漏监测技术的研究

通过对国内外各种管道泄漏检测技术的分折对比，结合输油管道防盗监测的特殊要求，田油气集输公司和管道输油企业等单位组织开展了广泛深入的调查研究。防盗监测系统的技术关键解决两方面的问题：一是管道泄漏检测的报警，二是泄漏点的精确定位。针对这两项关键技术而采用的技术思路是：以负压波检测法为主，和流量检测法相结合。

首先.我们来看看负压波法。

2.1系统硬件总体方案

（1）计算机系统：在管道的上下游两端各安装了套工业控制计算机，用于数据采集及软件处理。

（2）一次仪表：压力变送器、温度变送器、流量传感器。

（3）数据传输系统：两套扩频微波设备，用于实时数据传输。

2.2数据采集系统

数据采集系统中，压力采样是利用PCI818-HD的接口函数实现的。PcL818-HD为16通道l00kHz高增益DAS卡，具有16路单端或8路差分模拟量输入，有100kHz12位A/D转换能力，附有lK FIFO，可对每个通道的增益进行编程，可使刚带JDMA的自动通道/增益扫描。PCI818-HD具有一个用于读取微弱信号的高增益（最高1000）可编程放大器。此卡提供了5个最常用的测量和控制功能，即12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出和计数器/定时器。

2.3压力传感器

负压波法泄漏捡测要求压力传感器具有非常高的分辨率以及灵敏度，并且具有很高的稳定性，可选用cYBl5系列蓝宝石高温压力变送器，它采用进口高精度蓝宝石压力传感器，并经过特定的信号提取及剥离等专利技术进行丁温度及进行线性化补偿，产品具有温度范同广精确度高、稳定性强、压力范围宽、耐磨、抗冲击、防腐等显著特点。

2.4数据传输通讯

通讯采用无线网桥，计算机采用网卡实现计算机与计算机之问的无线网络连接。基于扩频技术的计算机无线网具有抗干扰能力强、易于实现码分多址、无须申请频率资源、安全保密等特点。实现数据传输通讯的顺利进行。

2.5网络校时或GPs校时

2.6系统安全及防爆

其次，我们必须得注意流量检测。

在管道正常运行状态下管道输入和输出流量相等的，泄漏必然导致流量差，上游泵站的流量增大，下游泵站的流量则会减少。然而由于管道本身具有很强的弹性及流体性质变化等多种因素影响，首术两端的流量变化是有一个明显过渡过程，因此，这种方法精度不高，也不能确定泄漏点的具体位置。德国的TAL（阿尔卑斯管道公司）原油管道安装使用了该系统，将超声波流量计，夹合在管道外进行测量，然后根据管道压力温度变化，计算出管道内总量，一旦出现不平衡，就表明出现泄漏。日本在《石油管道事业法》中规定使用这种漏系统，且.规定在30s叶检测到泄漏量在80L以上时报警。虽然流量差法不够灵敏，但是可靠性很高，结合使用压力波，可以大大减小报警的失误率。

3.结论

（1）采用流量与负压波相结合监测输油管道泄漏的方法是可靠的、有效的。

（2）通过油田或管道输油企业局域网进行实时数据传输可以提高泄漏监测系统的反应速度，能够实现全自动的泄漏峪测定位与报警。

（3）在输油管道上安装管道泄漏监测系统可以确保管道安全运行，减少管道盗油漏油事故的发生，具有明显的经济敬益和礼会效益。

【参考文献】

[1]王俊武.输油管道泄漏检测系统研究与开发[J].自动化仪表，2006，（s1）.

[2]冯健，张化光，伦淑娴，王占山.输油管道泄漏监测与定位系统的研制[J]东北大学学报，2005，（08）.