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負壓系統管道閥門查漏

發布時間:2021-02-22 08:48:55

⑴ 管道閥門怎樣試漏,內漏與外漏

如果是內漏,就關閉閥門,用介質充滿管道並給予一定壓力,如果壓力不泄漏太快一般就不漏了,當然最好是拆卸下閥門打壓試漏;如果試外漏用肥皂水即可。

⑵ 什麼是負壓檢測和漏風檢測

通風與空調工程的竣工驗收,是在工程施工質量得到有效監控的前提下,施工單位通過整個分部工程的無生產負荷系統聯合試運轉與調試和觀感質量的檢查,按本規范要求將質量合格的分部工程移交建設單位的驗收過程。
說明:12.0.1 本條文將通風與空調工程的竣工驗收強調為一個交接的驗收過程。
12.0.2 通風與空調工程的竣工驗收,應由建設單位負責,組織施工、設計監理等單位共同進行,合格
後即應辦理竣工驗收手續。
說明:12.0.2 本條文規定通風與空調工程的竣工驗收,應由建設單位負責,組織施工、設計、監理等單位(項目)負責人及技術、質量負責人、監理工程師共同參加的對本分部工程進行的竣工驗收,合格後即應辦理驗收手續。
12.0.3 通風與空調工程竣工驗收時,應檢查竣工驗收的資料,一般包括下列文件及記錄:
1 圖紙會審記錄、設計變更通知書和竣工圖;
2 主要材料、設備、成品、半成品和儀表的出廠合格證明及進場檢(試)驗報告;
3 隱蔽工程檢查驗收記錄;
4 工程設備、風管系統、、管道系統安裝及檢驗記錄;
5 管道試驗記錄;
6 設備單機試運轉記錄;
7 系統無生產負荷聯合試運轉與調試記錄;
8 分部(子分部)工程質量驗收記錄;
9 觀感質量綜合檢查記錄;
10 安全和功能檢驗資料的核查記錄。
說明:12.0.3 本條文規定了通風與空調工程施工竣工驗收應提供的文件和資料。
12.0.4 觀感質量檢查應包括以下項目:
1 風管表面應平整、無損壞;接管合理,風管的連接以及風管與設備或調節裝置的連接,無明顯缺陷;
2 風口表面應平整,顏色一致,安裝位置正確,風口可調節部件應能正常動作;
3 各類調節裝置的製作和安裝應正確牢固,調節靈活,操作方便。防火及排煙閥等關閉嚴密,動作可靠。
4 製冷及水管系統的管道、閥門及儀表安裝位置正確,系統無滲漏;
5 風管、部件及管道的支、吊架型式、位置及間距應符合本規范要求;
6 風管、管道的軟性接管位置應符合設計要求,接管正確、牢固,自然無強扭;
7 通風機、製冷機、水泵、風機盤管機組的安裝應正確牢固;
8 組合式空氣調節機組外表平整光滑、接縫嚴密、組裝順序正確,噴水室外表面無滲漏;
9 除塵器、積塵室安裝應牢固、介面嚴密;
10 消聲器安裝方向正確,外表面應平整無損壞;
11 風管、部件、管道及支架的油漆應附著牢固,漆膜厚度均勻,油漆顏色與標志符合設計要求;
12 絕熱層的材質、厚度應符合設計要求;表面平整、無斷裂和脫落;室外防潮層或保護殼應順水搭接、無滲漏。
檢查數量:風管、管道各按系統抽查10%,且不得少於1個系統。各類部件、閥門及儀表抽檢5%,且不得少於10件。
檢查方法:尺量、觀察檢查。
說明:12.0.4 本條文規定了通風與空調工程外觀檢查項目和質量標准。
通風與空調工程有時按獨立單位工程的形式進行工程的驗收,甚至僅以本規范所劃分的一個子分部作為一個獨立的單位工程,那時可以將通風與空調工程分部或子分部作為一個獨立驗收單位,但必須有相應工程內容完整的驗收資料。

12.0.5 凈化空調系統的觀感質量檢查還應包括下列項目:
1 空調機組、風機、凈化空調機組、風機過濾器單元和空氣吹淋室等的安裝位置應正確、固定牢固、連接嚴密,其偏差應符合本規范有關條文的規定;
2 高效過濾器與風管、風管與設備的連接處應有可靠密封;
3 凈化空調機組、靜壓箱、風管及送回風口清潔無積塵;
4 裝配式潔凈室的內牆面、吊頂和地面應光滑、平整、色澤均勻、不起灰塵,地板靜電值應低於設計規定;
5 送回風口、各類末端裝置以及各類管道等與潔凈室內表面的連接處密封處理應可靠、嚴密。
檢查數量:按數量抽查20%,且不得少於1個。
檢查方法:尺量、觀察檢查
說明:12.0.5 本條文規定了凈化空調工程需增加的外觀檢查項目和質量標准。
13 綜合效能的測定與調整

本章將通風與空調工程綜合效能測定和調整的項目和要求進行了規定,以完善整個工程的驗收。
13.0.1 通風與空調工程交工前,應進行系統生產負荷的綜合效能試驗的測定與調整。
13.0.2 通風與空調工程帶生產負荷的綜合效能試驗與調整,應在已具備生產試運行的條件下進行,由建設單位負責,設計、施工單位配合。
13.0.3 通風、空調系統帶生產負荷的綜合效能試驗測定與調整的項目,應由建設單位根據工程性質、工藝和設計的要求進行確定。
13.0.4 通風、除塵系統綜合效能試驗可包括下列項目:
1 室內空氣中含塵濃度或有害氣體濃度與排放濃度的測定;
2 吸氣罩罩口氣流特性的測定;
3 除塵器阻力和除塵效率的測定;
4 空氣油煙、酸霧過濾裝置凈化效率的測定。
13.0.5 空調系統綜合效能試驗可包括下列項目:
1 送回風口空氣狀態參數的測定與調整;
2 空氣調節機組性能參數的測定與調整;
3 室內雜訊的測定;
4 室內空氣溫度和相對濕度的測定與調整;
5 對氣流有特殊要求的空調區域做氣流速度的測定。
13.0.6 恆溫恆濕空調系統除應包括空調系統綜合效能試驗項目外,尚可增加下列項目:
1 室內靜壓的測定和調整;
2 空調機組各功能段性能的測定和調整;
3 室內溫度、相對濕度場的測定和調整;
4 室內氣流組織的測定。
13.0.7 凈化空調系統除應包括恆溫恆濕空調系統綜合效能試驗項目外,尚可增加下列項目:
1 生產負荷狀態下室內空氣潔凈度等級的測定;
2 室內浮游菌和沉降菌的測定;
3 室內自凈時間的測定;
4 空氣潔凈度高於5級的潔凈室,除應進行凈化空調系統綜合效能試驗項目外,尚應增加設備泄漏、防止污染擴散等特定項目的測定;
5 潔凈度等級高於等於5級的潔凈室,可進行單向氣流流線平等度的檢測,在工作區內氣流流向偏離規定方向的角度不大於15°。
13.0.8 防排煙系統綜合效能試驗的測定項目,為模擬狀態下安全區正壓變化測定及煙霧擴散試驗等。
13.0.9 凈化空調系統的綜合效能檢測單位和檢測狀態,宜由建設、設計和施工單位三方協商確定。
工程系統的綜合效能測定和調整是對通風與空調工程整體質量的檢驗和驗證。但是,它的實施需要一定的條件,其中最基本的就是要滿足生產負荷的工況,並在此條件下進行測試和調整,最後作出評價。因此,這項工作只能由建設單位或業主來組織和實施。

系統效能測試與生產有聯系又有矛盾,尤其進入正式產品生產後,矛盾更為突出。為了能保證工程投資效益的正常發揮,這項工作最好在工程試運行或試生產階段,或正式投產前進行。

工程系統的綜合效能測定和調整的具體項目內容的選定,應由建設單位或業主根據產品工藝的要求進行綜合衡量為好。一般應以適用為准則,不宜提出過高的要求。在調試過程中,設計和施工單位應參與配合。
凈化空調系統的綜合效能測定和調整與潔凈室的運行狀態密切相關。因此,需要由建設單位、供應商、設計和施工多方對檢測的狀態進行協商後確定。

附錄A 漏光法檢測與漏風量測試

A.1 漏光法檢測

A.1.1 漏光法檢測是利用光線對小孔的強穿透力,對系統風管嚴密程度進行檢測的方法。
A.1.2 檢測應採用具有一定強度的安全光源。手持移動光源可採用不低於100W帶保護罩的低壓照明燈,或其他低壓光源。
A.1.3 系統風管漏光檢測時,光源可置於風管內側或外側,但其相對側應為暗黑環境。檢測光源應沿著被檢測介面部位與接縫作緩慢移動,在另一側進行觀察,當發現有光線射出,則說明查到明顯漏風處,並應做好記錄。
A.1.4 對系統風管的檢測,宜採用分段檢測、匯總分析的方法。在嚴格安裝質量管理的基礎上,系統風管的檢測以總管和干管為主。當採用漏光法檢測系統的嚴密性時,低壓系統風管以每10m接縫,漏光點不大於2處,且100m接縫平均不大於16處為合格;中壓系統風管每10m接縫,漏光點不大於1處,且100m接縫平均不大於8處為合格。
A.1.5 漏光檢測中對發現的條縫形漏光,應作密封處理。
A . 2 測試裝置
A.2.1 漏風量測試應採用經檢驗合格的專用測量儀器,或採用符合現行國家標准《流量測量節流裝置》規定的計量元件搭設的測量裝置。
A.2.2 漏風量測試裝置可採用風管式或風室式。風管式測試裝置採用孔板做計量元件;風室式測試裝置採用噴嘴做計量元件。
A.2.3 漏風量測試裝置的風機,其風壓和風量應選擇分別大於被測定系統或設備的規定試驗壓力及最大允許漏風量的 1.2 倍。
A.2.4 漏風量測試裝置試驗壓力的調節,可採用調整風機轉速的方法,也可採用控制節流裝置開度的方法。漏風量值必須在系統經調整後,保持穩壓的條件下測得。
A.2.5 漏風量測試裝置的壓差測定應採用微壓計,其最小讀數分格不應大於 2.0Pa 。
A.2.6 風管式漏風量測試裝置:
1 風管式漏風量測試裝置由風機、連接風管、測壓儀器、整流柵、節流器和標准孔板等組成(圖 A.2.6-1 )。
2 本裝置採用角接取壓的標准孔板。孔板β值范圍為 0.22~0.7( β =d/D);孔板至前、後整流柵及整流柵外直管段距離,應分別符合大於10倍和5倍圓管直徑D的規定。
3 本裝置的連接風管均為光滑圓管。孔板至上游2D范圍內其圓度允許偏差為 0.3%;下游為2%。
4 孔板與風管連接,其前端與管道軸線垂直度允許偏差為1°;孔板與風管同心度允許偏差為 0.015D。
5 在第一整流柵後,所有連接部分應該嚴密不漏。
6 用下列公式計算漏風量:
(A.2.6)
Q——漏風量(m 3 /h);
ε——空氣流束膨脹系數;
α——孔板的流量系數;
A n ——孔板開口面積(㎡);
ρ——空氣密度 (kg/m 3 );
△ P——孔板差壓(Pa).
7 孔板的流量系數與β值的關系根據圖 A.2.6-2確定,其適用范圍應滿足下列條件,在此范圍內,不計管道粗糙度對流量系數的影響。
105 0.05<β≤0.49
50mm 雷諾數小於 105時,則應按現行國家標准《流量測量節流裝置》求得流量系數α。
8 孔板的空氣流束膨脹系數ε值可根據表 A.2.6 查得。
表 A.2.6 採用角接取壓標准孔流束膨脹系數ε值( k=1.4 )
p2/p1
β 4 1.0 0.98 0.96 0.94 0.92 0.90 0.85 0.80 0.75
0.08 1.0000 0.9930 0.9866 0.9803 0.9742 0.9681 0.9531 0.9381 0.9232
0.1 1.0000 0.9924 0.9854 0.9787 0.9720 0.9654 0.9491 0.9328 0.9166
0.2 1.0000 0.9918 0.9843 0.9770 0.9689 0.9627 0.9450 0.9275 0.9100
0.3 1.0000 0.9912 0.9831 0.9753 0.9676 0.9599 0.9410 0.9222 0.9034
註: 1 本表允許內插,不允許外延。
2 p2/p1 為孔板後與孔板前的全壓值之比。
9 當測試系統或設備負壓條件下的漏風量時,裝置連接應符合圖 A.2.6-3 的規定。
A.2.7 風室式漏風量測試裝置:
1 風室式漏風量測試裝置由風機、連接風管、測壓儀器、均流板、節流器、風室、隔板和噴嘴等組成,如圖 A.2.7-1 所示。
2 測試裝置採用標准長勁噴嘴(圖 A.2.7-2 )。噴嘴必須按圖 A.2.7-1 的要求安裝在隔板上,數量可為單個或多個。兩個噴嘴之間的中心距離不得小於較大噴嘴喉部直徑的3倍;任一噴嘴中心到風室最近側壁的距離不得小於其噴嘴喉部直徑的 1.5 倍。
3 風室的斷面面積不應小於被測定風量按斷面平均速度小於 0.75m/s 時的斷面積。風室內均流板(多孔板)安裝位置應符合圖 A.2.7-1 的規定。
4 風室中噴嘴兩端的靜壓取壓介面,應為多個且均布於四壁。靜壓取壓介面至噴嘴隔板的距離不得大於最小噴嘴喉部直徑的 1.5 倍。然後,並聯成靜壓環,再與測壓儀器相接。
5平共處採用本裝置測定漏風量時,通過噴嘴喉部的流速應控制在 15~35m/s 范圍內。
6 本裝置要求風室中噴嘴隔板後的所有連接部分應嚴密不漏。
7 用下列公式計算單個噴嘴風量:
( A.2.7-1)
多個噴嘴風量: Q=∑Qn (A.2.7-2)
式中 Qn ——單個噴嘴漏風量( m 3 /h);
C d——噴嘴的流量系數(直徑 127mm 以上取 0.99 ,小於 127mm 可按表 A.2.7 或圖 A.7.3 查取);
Ad ——噴嘴的喉部面積 ( ㎡ )
△ P——噴嘴前後的靜電壓(Pa).
表 A.2.7 噴嘴流量系數表
Re 流量系數 Cd Re 流量系數 C d Re 流量系數 C d Re 流量系數 C d
12000 0.950 40000 0.973 80000 0.983 200000 0.991
16000 0.956 50000 0.977 90000 0.984 250000 0.993
20000 0.961 60000 0.979 100000 0.985 300000 0.994
30000 0.969 70000 0.981 150000 0.989 350000 0.994
註:不計溫度系數。
8 當測試系統或設備負壓條件下的漏風量時,裝置連接應符合圖 A.2.7-4 的規定。
A .3 漏風量的測試
A.3.1 正壓或負壓系統風管與設備的漏風量測試,分正壓試驗和負壓試驗兩類。一般可採用正壓條件下的測試來檢驗。
A.3.2 系統漏風量測試可以整體或分段進行。測試時,被測系統的所有開口均應封閉,不應漏風。
A.3.3 被測系統的漏風量超過設計和本規范的規定時,應查出漏風部位(可用聽、摸、觀察、水或煙檢漏),做好標記;修補完工後,重新測試,直至合格。
A.3.4 漏風量測定值一般應為規定測試壓力下的實測數值。特殊條件下,也可用相近或大於規定壓力下的測試代替,其漏風量可按下式換算:
Q 0 =Q(P 0 /P) 0.65 (A.3.4)
式中 P0———— 規定試驗壓力, 500Pa;
Q 0 ———— 規定試驗壓力下的漏風量 {m 3 /(h •㎡ )} ;
P ——風管工作壓力 (Pa);
Q ——工作壓力下的漏風量 {m 3 /(h •㎡ )}

⑶ 管道打壓閥門泄漏的奇怪現象

不知道復你所說的「壓制力到試驗壓力後檢查管道沒有泄漏」是怎麼檢測出來的,一般打壓完畢要有一個保壓的事件,在規定的事件內壓力下降不得超過一定的值方可視為沒有泄漏。如果你沒有進行保壓操作,那麼很可能是打壓時進入了空氣,並且空氣聚集在閥門的一端,所以當時可能已經泄漏,但是漏出的是氣體而不是水,當你進行放水時管內的空氣與水循環,使水流到閥門末端而發生漏水現象。這只是我個人的一點兒經驗之談,如果說得不對請大家見諒。

⑷ 如何檢查真空管道漏氣

定性的檢查管道的氣密性的話,可以抽真空到一定的真空度,然後保持一段時間,如果真版空度保持不權變,說明系統沒有漏點!
要是找漏點的話,最簡單的就是正壓法,一般沖壓縮空氣或者氮氣到0.3~0.4MPa,用肥皂水塗抹可能有漏點的地方,如焊口、法蘭密封面、閥門閥桿處等,有氣泡的地方就為漏點,如果也可以把管道浸入水中,冒泡的地方為漏點。其它的就要專門的設備和材料了,比較專業!雖然上述方法簡單,但可靠性也不差!
·

⑸ 管道負壓狀態下怎麼能找到漏點

煙霧試試。

⑹ 負壓管道怎麼試漏。有專門的工具嗎

負壓偶不清楚
但是正的國家標准規定是1.5倍的工作壓力試驗,保壓1小時無滲漏,24小時允許掉壓0。05MPa
僅供參考

⑺ 怎麼快速檢測管道是否漏氣 負壓

用肥皂水噴塗,或者直接用口水,冒泡的地方就是啦,有些直接用手都能感覺到

⑻ 金屬管道在負壓狀態下怎麼樣子測漏

管道停運時可在管道內充介質,正壓查漏;運行中如運行條件允許,版也可正壓查漏。正權壓時漏泄處有介質漏出,一目瞭然。如在負壓運行中查漏,可延管道用雞毛帚在貼近管道處查看雞毛的動向,(雞毛會向負壓漏泄點靠近),如果負壓大,有經驗的人員能聽到漏泄聲。

⑼ 壓力管道包括負壓管道嗎閥門的密封是不是有特別要求需要注意什麼嗎

負壓管道不屬於壓力管道,閥門的密封是有特別要求,詳見《JB/T 6446-2004 真空閥門》

⑽ 如何使用管道泄漏檢測的探討

鍋爐在設計時考慮在製造、安裝、檢修和進行鍋爐水壓試驗時需排除容器內空氣,因此在汽包或飽和蒸汽引出管、各級過熱器、再熱器上聯箱或連通管均設計了空氣管。很多時候,鍋爐投入使用後會發生空氣管泄漏事故,泄漏部位大多為空氣管與管接頭對接焊縫和空氣支管與空氣總管角焊縫。分析泄漏原因為:空氣管路一般為安裝單位根據現場情況自行排放,各類監督檢查不重視,焊口無坡口、對口偏斜、管道開孔為氣割、焊縫夾渣、氣孔、未焊透等缺陷較多,運行中由於震動、熱應力等原因使內在缺陷發展成泄漏。
鍋爐排污疏水管道屬於安裝單位根據現場情況自行敷設,大多數是沿鍋爐敷設。此類管道泄漏有以下幾種情況:因管道敷設焊口背面焊接條件差,焊接缺陷多,從而導致泄漏;管道與閥門對接焊口泄漏較多,原因多為管道未打坡口且對口不同心、偏折、強力對口等;聯箱管接頭與管道對接焊口或焊止線泄漏,主要因為管道固定在鋼架上,而聯箱隨爐膨脹,由於鍋爐起停頻繁,導致焊口疲勞;管道因內外腐蝕減薄而爆管,主要是內部不流動疏水和外部雨水的腐蝕造成。對於此類泄露可以對鍋爐排污疏水管道進行光譜、測厚檢查,對已減薄的管道進行更換,對全部安裝焊口重新規范焊接並進行無損檢驗。對膨脹不暢的管道進行重新調整。
過熱器、再熱器減溫水管道也會發生泄漏,有如下幾種情況:減溫水流量孔板泄漏,由於鍋爐原配減溫水流量孔板為法蘭式,布置較緊湊,各支路管流量、溫度不均等;管道爆漏多是由於減溫水管一般並排敷設,管與管間隙小甚至無間隙,運行時因震動導致磨損而泄漏;因介質沖刷減薄管壁而泄漏,主要發生在彎頭部位;管道焊縫泄漏,主要因焊口未打坡口、焊接缺陷較多而導致泄漏。針對上述問題可採取以下措施:將法蘭式流量孔板更改為焊接式,並適當拉開距離便於檢修和操作;對減溫水管進行全線檢查、測厚,對管壁減薄的進行更換,未打坡口的焊口全部重新焊接;對管系進行合理的布置和固定避免碰磨,進行有防雨措施的保溫避免外部腐蝕。
由於鍋爐主、再熱蒸汽系統、給水系統的溫度套管大多數為螺紋連接式,投運後隨著啟停次數的增加,管內介質流動引起振動,會造成因溫度套管螺紋處泄漏而在低谷時焊補或機組調停時更換溫度套管,給安全、經濟運行帶來一定的威脅。處理措施是利用機組大小修將螺紋連接式溫度套管更改為焊接式溫度套管。
文章對國內外輸油管道泄漏檢測方法進行了分析,對油田輸油管道防盜監測的方法進行了探討。針對油田輸油管道防盜監測問題,指出了油田輸油管道防盜監測系統的關鍵技術是管道泄漏檢測報警及泄漏點的精確定位,並介紹了勝利油田輸油管道泄漏監測系統的應用情況。
主題詞:
輸油 管道 泄漏 監測 防盜
泄漏是輸油管道運行的主要故障。特別是近年來,輸油管道被打孔盜油以及腐蝕穿孔造成泄漏事故屢有發生,嚴重干擾了正常生產,造成巨大的經濟損失,僅勝利油田每年經濟損失就高達上千萬元。因此,輸油管道泄漏監測系統的研究與應用成為油田亟待解決的問題。先進的管道泄漏自動監測技術,可以及時發現泄漏,迅速採取措施,從而大大減少盜油案件發生,減少漏油損失,具有明顯的經濟效益和社會效益。
1 國內外輸油管道泄漏監測技術的現狀
輸油管道泄漏自動監測技術在國外得到了廣泛的應用,美國等發達國家立法要求管道必須採取有效的泄漏監測系統。
輸油管道檢漏方法主要有三類:生物方法、硬體方法和軟體方法。
1.1 生物方法
這是一種傳統的泄漏檢測方法,主要是用人或經過訓練的動物(狗)沿管線行走查看管道附件的異常情況、聞管道中釋放出的氣味、聽聲音等,這種方法直接准確,但實時性差,耗費大量的人力。
1.2 硬體方法
主要有直觀檢測器、聲學檢測器、氣體檢測器、壓力檢測器等,直觀檢測器是利用溫度感測器測定泄漏處的溫度變化,如用沿管道鋪設的多感測器電纜。聲學檢測器是當泄漏發生時流體流出管道會發出聲音,聲波按照管道內流體的物理性質決定的速度傳播,聲音檢測器檢測出這種波而發現泄漏。如美國休斯頓聲學系統公司(ASI)根據此原理研製的聲學檢漏系統(wavealert),由多組感測器、解碼器、無線發射器等組成,天線伸出地面和控制中心聯系,這種方法受檢測范圍的限制必須沿管道安裝很多聲音感測器。氣體檢測器則需使用攜帶型氣體采樣器沿管道行走,對泄漏的氣體進行檢測。
1.3 軟體方法
它採用由SCADA系統提供的流量、壓力、溫度等數據,通過流量或壓力變化、質量或體積平衡、動力模型和壓力點分析軟體的方法檢測泄漏。國外公司非常重視輸油管道的安全運行,管道泄漏監測技術比較成熟,並得到了廣泛的應用。殼牌公司經過長期的研究開發生產出了一種商標名稱為ATMOS Pine的新型管道泄漏檢測系統,ATMOS Pine是基於統計分析原理而設計出來的,利用優化序列分析法(序列概率比試驗法)測定管道進出口流量和壓力總體行為變化以檢測泄漏,同時兼有先進的圖形識別功能。該系統能夠檢測出1.6kg/s的泄漏而不發生誤報警。
目前國內油田長距離輸油管道大都沒有安裝泄漏自動檢測系統,主要靠人工沿管線巡視,管線運行數據靠人工讀取,這種情況對管道的安全運行十分不利。我國長距離輸油管道泄漏監測技術的研究從九十年代開始已有相關報道,但只是近兩年才真正取得突破,在生產中發揮作用。清華大學自動化系、天津大學精密儀器學院、北京大學、石油大學等都在這一方面做過研究。如:中洛線(中原—洛陽)濮陽首站到滑縣段安裝了天津大學研製的管道運行狀態及泄漏監測系統(壓力波法),東北管道局1993年應用清華大學研製的檢漏系統(以負壓波法為主,結合壓力梯度法)進行了現場試驗。
2 管道泄漏監測技術的研究
通過對國內外各種管道泄漏檢測技術的分析對比,結合油田輸油管道防盜監測的特殊要求,勝利油田油氣集輸公司等單位組織開展了廣泛深入的調查研究。
防盜監測系統的技術關鍵解決兩方面的問題:一是管道泄漏檢測的報警,二是泄漏點的精確定位。針對這兩項關鍵技術勝利油田採用的技術思路是:以壓力波(負壓波)檢測法為主,和流量檢測法相結合。
2.1 系統硬體構成
① 計算機系統:在管道的上下游兩端各安裝了一套工業控制計算機,用於數據採集及軟體處理。
② 一次儀表: 壓力變送器
溫度變送器
流量感測器
③ 數據傳輸系統:兩套擴頻微波設備,用於實時數據傳輸。

2.2 檢漏方法
2.2.1負壓波法
當長輸管道發生泄漏時,泄漏處由於管道內外的壓差,使泄漏處的壓力突降,泄漏處周圍的液體由於壓差的存在向泄漏處補充,在管道內產生負壓波動,這樣過程從泄漏點向上、下游傳播,並以指數律衰減,逐漸歸於平靜,這種壓降波動和正常壓力波動大不一樣,具有幾乎垂直的前緣。管道兩端的壓力感測器接收管道的瞬變壓力信息,而判斷泄漏的發生,通過測量泄漏時產生的瞬時壓力波到達上游、下游兩端的時間差和管道內的壓力波的傳播速度計算出泄漏點的位置。為了克服雜訊干擾,可採用小波變換或相關分析、基於隨機變數之間差異程度的kullback信息測度檢測等方法對壓力信號進行處理。前蘇聯從20世紀70年代開始研究和使用自動檢漏技術,負壓波檢漏系統的普及,使輸油管線泄漏事故減少88%。負壓波的傳播規律跟管道內的聲音、水擊波相同,其速度取決於管壁的彈性和液體的壓縮性。國內曾經實測過大慶原油管道在平均油溫44℃、密度845kg/m3時的水擊波傳播速度為1029m/s。對於一般原油鋼質管道,負壓波的速度約為1000~1200m/s,頻率范圍0.2~20kHz。負壓波法對於突發性泄漏比較敏感,能夠在3min內檢測到,適合於監視犯罪分子在管道上打孔盜油,但是對於緩慢增大的腐蝕滲漏不敏感。
負壓波法具有較快的響應速度和較高的定位精度。其定位公式為
上下游分別設置壓力測點p1、p2,當管線在X處發生泄漏時,泄漏產生

的負壓波即以一定的速度α向兩邊傳播,在t和t+τ0時刻被感測器p1、p2檢測到,對壓力信號進行相關處理,式中α為波速,L為p1、p2之間的距離
未發生泄漏時,相關系數Φ(τ)維持在某一值附近;當泄漏發生時,Φ(τ)將發生變化,而且當τ=τ0時,Φ(τ)將達到最大值。

理論上:解出定位公式如下:

式中:X 泄漏點距首端測壓點的距離 m
L 管道全長m
a 壓力波在管道介質中的傳播速度 m/s
上、下游壓力感測器接收壓力波的時間差 s
由以上公式可知要實現准確的定位,必須精確的計算壓力波在管道介質中的傳播速度a和上、下游壓力感測器接收壓力波的時間差。
① 壓力波在管道介質中傳播速度的確定
壓力波在管道內傳播的速度決定於液體的彈性、液體的密度和管材的彈性:

式中 α——管內壓力波的傳播速度,m/s;
K——液體的體積彈性系數,Pa;
ρ——液體的密度,kg/m ;
E——管材的彈性,Pa;
D——管道的直徑,m;
e——管壁厚度,m;
C ——與管道約束條件有關的修正系數;
式中彈性系數K和密度ρ隨原油的溫度變化而變化,因此,必須考慮溫度對負壓波波速的影響,對負壓波波速進行溫度修正。在理論計算的基礎上,結合現場反復試驗,可以比較准確的確定負壓波的波速。
② 壓力波時間差 的確定
要確定壓力波時間差 ,必須捕捉到兩端壓力波下降的拐點,採用有效的信號處理方法是必須的,如:Kullback信息測度法、相關分析法和小波變換法。
③ 模式識別技術的應用
正常的泵、閥、倒罐作業等各種操作也會產生負壓波。為了排除這些負壓波干擾,在系統中採用了先進的模式識別技術,依據泄漏波與生產作業產生的負壓波波形等特徵的差別,經過現場反復模擬試驗, 提高了系統報警准確率,減少了系統誤報警。
2.2.2流量檢測
管道在正常運行狀態下,管道輸入和輸出流量應該相等,泄漏發生時必然產生流量差,上游泵站的流量增大,下游泵站的流量減少。但是由於管道本身的彈性及流體性質變化等多種因素影響,首末兩端的流量變化有一個過渡過程,所以,這種方法精度不高,也不能確定泄漏點的位置。德國的阿爾卑斯管道公司(TAL)原油管道上安裝使用了該系統,將超聲波流量計,夾合在管道外進行測量,然後根據管道溫度、壓力變化,計算出管道內總量,一旦出現不平衡,就說明出現泄漏。日本在《石油管道事業法》中也規定使用這種檢漏系統,並且規定在30s中檢測到泄漏量在80L以上時報警。流量差法不夠靈敏,但是可靠性較高,它跟壓力波結合使用,可以大大減少誤報警。
3 應用效果與推廣情況
經過勝利油田組織的專家驗收和現場試驗,系統達到的主要技術指標:
①最小泄漏量監測靈敏度:單位時間總輸量的0.7%;
②報警點定位誤差:≦被測管長的2%;
③報警反應時間:≦200秒。
勝利油田輸油管道泄漏監測報警系統整體水平在國內居於領先地位,應用效果和推廣規模都是較好的,目前勝利油田油氣集輸公司輸油管道上已經推廣應用檢漏系統,取得了明顯的效益,多次抓獲盜油破壞分子,有力地打擊了盜油犯罪,為油田每年減少經濟損失1000多萬元,為管道的安全運行提供了保證。
4結論
4.1 採用負壓波與流量相結合的方法監測輸油管道的泄漏是有效的、可靠的;
4.2 依靠油田區域網進行實時數據傳輸能夠提高泄漏監測系統的反應速度,能夠實現全自動的泄漏監測報警與定位;
4.3 在油田輸油管道安裝管道泄漏監測系統能夠確保管道安全運行,明顯減少管道盜油事故的發生,具有明顯的社會效益和經濟效益。

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