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摘要：目前，我国石油需求量不断上涨，作为石油能源大国，原油管道是否安全合理，是保证石油开采、生产的关键所在。受到多方面因素的影响，原油管道在使用过程中极易产生泄露等质量安全隐患，加强管道泄漏检测与定位能够为相关工作人员提供可靠的参考依据，保证原油管道的使用安全。
关键词：原油管道；管道检测；管道泄漏；泄露定位
引言：由于近几年来一些违法分子的猖獗，在输油气管道上进行打孔盗取天然气与石油，根据统计，近三年内中国石油天然气管道的所属公司被违法分子将管道打孔盗取油气的次数约300次，在近几年内，某市一输油气管道被盗造成较为严重的油气泄露事故，导致90号汽油严重损失，管道停输时长达到13个小时，并且导致其室内铁道线路被迫停止运行时长约6个小时。所以，为了能够保证输油气管道可以安全的运行，应需根据实际有效的泄露检测技术对其进行检测，确保能够有效的降低其泄露事故的发生频率。
1.输油管道泄露原因
第一，自然灾害影响，管道设计过程中,出现区域环境评估失误、管道埋线沿线勘查工作不细致,未严格分析管道受力问题,容易使石油管道因受力误差问题出现变形、弯曲;同时工作人员没有严格按照标准要求选择管道运输材料,选用管道材料存在裂纹、离层或材料韧性、强度及可焊性差的情况下,极易使管道出现气孔、裂缝等问题,均会为后期使用埋下安全隐患。同时，石油管道储运过程中,极易受到地震、洪水等多种自然灾害的威胁,管道在遭受强烈冲击下,很容易出现严重损坏,造成石油泄漏,并且石油属于典型的易燃易爆危险品,可进一步造成火灾、爆炸,对周围居民的生命及财产安全构成威胁。第二，管道腐蚀因素。石油管道主要设置在地下、水中以及直接暴露在空气中。地下管道易遭受电化学腐蚀,土壤细菌新陈代谢产生的酸性、碱性物质均可破坏表面防腐层,加快金属腐蚀。而在水中及空气中的管道易遭受化学腐蚀,主要是管道金属表面与水、苯及其他介质产生化学反应后形成的腐蚀,主要为气体以及非电解质液体腐蚀。第三，人为因素。石油管道工人的专业素质、职业素质以及安全防范意识不高,操作失误、违规操作以及紧急处理措施失误等均容易造成安全事故的产生;同时管道在经过人口密集区域时,所涉及的施工管理部门较多,因为缺乏有效监管制度,也易造成石油管道损坏。
2.原油管道泄漏检测方法分析
2.1较为简单的泄露检测技术
伴随着近几年科技技术的不断进步，泄露检测技术也在不断的进行改革与创新，已然成为了SCADA系统中的较为重要的一环。SCADA系统主要运用在管道沿线中的各个关键节点中，通过传感器精准的测量出湿度、温度以及环境压力等等真实数据，对输油气管道进行实时的监测。由于SCADA系统可以作用于软件的输油气管道泄露检测，所以其中较为简单的泄露检测方法也是分为两种，这种检测方法主要是由压力流量变化与流量平衡这两种方法组成。前一种是可以根据管道出入口的实际压力与流量的变换程度进行判断，在其压力与流量出现异常变化时，会为工作人员发出预警。虽然这种方式较为简单，但是却无法准确的对其根源进行定位，并且误报的几率也较大。另一种检测方法测试根据通过对管道两端的出入口流量平衡来进行检测，一但入口的流量超过出口的流量是，就会对其判断出是否发生了管道泄露的现象。这类的监测方法较为检点，如果在管道的中间增加相应的检测点，并且将全部检测点的流量数据汇总成为一个流量平衡图表，就可以根据图标的实际变化幅度来推测出泄露的大致方位。
2.2磁粉检测
铁质管道被磁化后,对于磁粉具有较强的吸附力。根据这一特定可以检测铁质管道是否有裂缝。操作步骤为:首先确定石油化工压力管道的材质为磁性材料,然后将管道进行磁化。在管道表面均匀的洒一层细磁粉。如果管道无破损或裂缝,则会在管道表面形成规则的磁场。反之,如果管道有裂缝,由于裂缝处会出现漏磁现象,磁粉也会发生不均匀分布。这样就可以直接观测到管道哪个部位有裂缝。磁粉无损检测的优点在于操作简便,成本较低。但是缺点也比较明显,例如不能检测非磁性材料,且对管道表面平整度有一定要求。
2.3人工智能的泄露检测技术
第一，模式识别方式。模式识别方式的主要原理是根据对泄露所产生出的瞬间状态压力波动的特征与结构进行模式识别，用此种方式可以进行泄露检测。泄露所引起的压力波动等特征有着较大的差异，所以采用模式识别的方式来对管道的压力波动进行分析，可以建立出其波动模式的分析系统，主要用作于区分管道的正常压力调节与泄露状况，从而能够有效的降低误报的发生率，并且提高泄露检测系统的准确性。第二，人工神经元网络方式。这种方式本身就具有模拟任何连续非线性的函数能力以及样本的学习能力，在SCADA系统中也得到了一定的能力肯定。根据实验的研究结果显示，人工神经元网络方式可以准确的预报处管道的实际运行状况，并且对管道中是否存在泄漏问题进行检测，拥有较为强大的抗环境以及噪音的能力，也在管道系统故障诊断技术中被广泛的应用。
2.4声波检测技术
为了更好地接收泄露液体在泄露口处发出的声波信号,超声高频信号检测接收装置采用振动信号拾取传感器,这里采用加速度传感器,该传感器能够测量感知的信号频率范围在3~19Hz。但该信号不能直接用于分析处理,还需要经过匹配滤波器和包络检波器以及放大电路的噪声滤除和信号增强,然后通过信号调制后显示在显示器上。一旦超声高频信号检测接收装置检测到符合泄露信号频率特征的信号,则诊断系统断定此时发生泄漏工况,并通过泄露信号的强度大小来评估判断液压支架泄露工况的危险程度,泄露的危险程度可分为轻微故障、严重故障和极严重故障。在现场通过安装多个超声高频信号接收器,通过信号间的强弱关系,来判定泄露的源头位置。在开始检测之前,要根据设备基本信息或者实际情况,选择有利用信号分析处理的信号采集频率。实际检测过程中,要对液压阀、液压缸、液压泵和其他部件进行传感器的逐一安装,以更精确快速地判断泄露的部位。实验测量过程中,要尽量避免其他振动设备的振动干扰,如条件允许,可以关闭其他设备,防止其振动信号传入信号收集器,而导致最终的设备故障诊断结果偏离真实情况。
2.5射线照相法
X射线和γ射线具有极强的穿透性,利用这一特性可以用于石油化工压力管道的无损检测。基本操作步骤是:先在压力管道下方放置感光胶片,然后自上而下的用X射线或γ射线照射待检测的压力管道。当管道无裂缝时,感光胶片上可以产生均匀的“暗区”,当射线照射到裂缝时,会有更多的光线穿过缝隙投射到感光胶片上,并在胶片上产生“亮区”。完成一遍照射后,将感光胶片进行特殊冲洗处理,可以明确观察到裂缝的形状、尺寸等参数。射线照相法的优点在于检测结果稳定、准确,但是对人体有一定的危害。
结语：
综上所述，石油管道储运的安全性可直接影响石油事业发展,石油管道一旦出现安全事故的情况下,就会造成严重损失,所以通过原油管道泄露检测技术,可有效通过事前预防消除或减少危险因素,不仅可有效延长管道使用寿命,同时可进一步提升石油管道储运质量,保障石油管道储运的安全性。
参考文献：
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