油气管网测漏技术的应用
陈东 张炜珅 王钰
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陈东 张炜珅 王钰 ,. 油气管网测漏技术的应用[J]. 天然气进展,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157032.
摘要: 管道是油气运输的主要方式,欧美发达国家的油气管网经过多年发展,呈现出一定的阶段性和规律性,发展阶段不同,政府的政策导向及管网的管理模式需要随之而调整。现今我国油气管网进入快速发展的阶段,逐步形成多元化、网络化的特征,对油气管网管理模式进一步提出新的要求。
关键词: 油气管网;测漏技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157032
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1油气管网测漏的重要性

1.1保障生命财产安全

利用油气管道对油气进行输送的过程中出现油气泄漏事故在国内外时有发生。事故发生后轻则导致油气管道不能正常使用,重则给国家带来巨大的财产损失。

1.2避免了油气输送的浪费

油气管道在输送油气的过程中出现泄漏如果不发生火灾或者爆炸是万幸的,但是如果油气发生泄漏现象而长期没有发现,油气不分昼夜的往外泄漏。其泄漏的油气量将不可估量。所以会导致油气输出量和油气使用量严重不符。这是油气输送过程中所造成的巨大浪费。

2油气管网测漏技术的应用

2.1负压波法管道泄漏检测技术

目前油气管道泄漏检测技术中精确度最好,使用设备最少,而且可以适时检测的泄漏技术是负压波法管道泄漏检测技术。该技术是基于对模型识别对负压波信号进行数据处理从而达到油气管道泄漏检测目的。它利用负压波的相关性能,用计算机中数字处理技术,在优选压力传感器的作用下对油气泄漏进行检测。该技术的精确度达到了±200m,这些技术主要运用于油气管道长运输和原油集中输送管道。

2.2基于SCADA系统的原油管道泄漏检测关键技术

基于SCADA系统的原油管道泄漏检测关键技术是目前最受欢迎的检测油气管道泄漏技术,因为该技术实现了资源共享。首先,该技术能保证原SCADA系统正常运行;其次,能够在原SCADA系统运行的基础上对油气管道泄漏系统进行运作。该技术解决了SCADA系统和油气管道泄漏系统的对口问题,而且还能对油气管道泄漏的位置和泄漏的各种参数进行精准检测。

2.3基于动态质量平衡的管道泄漏检测技术

利用物体质量守恒原理对管道内的流体进行检测从而达到泄漏检测。

该技术是适时进行检测,所以该技术的准确性还比较高。该技术把管道及管道内流体根据动态质量平衡和物体守恒原理对油气管道输送中的泄漏进行检测。在检测时充分考虑了各种因素,比如管道质量,管道内流体的质量和流体在受热情况下的其性能所发生的变化。这样利用管内质量守恒原理,采用物体一维瞬变流动方程组来求解管道内流体的流量,如果流量发生变化一般情况都是出现了油气泄漏。

2.4基于混沌理论的超声波输油管道泄漏检测技术

该技术的最大优点是既能适时地计算出管道内的流体的流量,还能计算出油气管道运输过程中油气泄漏量。这种技术综合性比较强,目前国内外中型或者小型油气管道输送检测泄漏技术基本都是采用这种技术。该技术运用混沌理论中的超声波信号检测方法。

超声波信号有强有弱,超声波信号强的时候基本上不会出现泄漏现象,而超声波信号弱的时候有可能出现泄漏现象。这种检测技术根据超声波信号传播的特点以及超声波声扬的特点,运用Duffing方程计算方法,对混沌的特点和混沌出现间歇性特性利用超声波正弦信号进行检测。该技术还采用对管道内油气信息的及时采集及管道内油气存储量,对混沌状况下的时差式超声波流量进行计算,该技术既能实时监测管道输送实时流量,又能实时监测管道泄漏情况,一旦发生管道泄漏事故,即刻发生泄漏事故报警和计算出泄漏地点。

3我国油气管网模式及存在的问题

3.1能源发展战略及相关政策不能适应快速发展的管网需求

近年来,国际金融危机、日本福岛核事故以及美国的页岩气革命在不断地冲击撼动全球能源格局,世界能源市场更加复杂多变,不确定和不稳定性进一步增加。但从质量和效益看,整个能源领域科技创新能力不强,能源效率不高,能源安全形势日益严峻。国家能源发展战略缺乏总体设计,对管道建设也产生了一定的影响,容易造成管道重复建设、无序建设以及盲目建设等问题。

3.2国家油气管网专项规划与管道建设不同步

国家发改委发布的油气管网五年规划是企业开展油气管网建设的主要依据,但国家规划编制实施延后导致与管道建设不同步,而且缺乏滚动修编的机制,不能及时将新项目纳入规划。《国家天然气发展“十二五”规划》2012年10月22日才发布实施,《国家原油及成品油管网发展“十二五”规划》2013年3月才发布实施,而“十二五”规划期为2011年-2015年,规划与油气管网不同步导致企业项目不能纳入地方的土地、环保、能源等专项规划,严重影响项目核准和建设。

国土资源部2012年2月份下发《关于严格土地利用总体规划实施管理的通知》,要求从2012年4月1日起,凡未列入经批准的新一轮土地利用总体规划(2006-2020年)的项目,不得通过建设项目用地预审,国土资源部政务大厅也不得受理。由于国家油气管网“十二五”发展规划2012年底或2013年3月才发布,而国土资源部对各省和重点城市的《2006-2020年土地利用总体规划》已于2009年、2010年基本批复,各省对所辖市、县、乡土地规划也基本完成批复,致使许多油气管网项目未纳入国家土地利用总体规划。

3.3油气管网项目程序复杂时间过长,降低了项目建设的速度

油气管网核准需办理用地预审、规划选址、环境影响评价、节能评估和社会稳定风险评估等手续,工作量大,任何一个环节受阻,都将影响全线的核准工作进度,核准完成时间无法掌控。而油气战略通道的工期往往由政府协议约定,一旦确定即要求按期完工投产,否则将承担“照付不议”的付款义务或罚款。

3.4缺少独立的监管机构及监管法律法规

目前,我国政府在油气行业的上、中、下游一律沿用传统的行政管理方式,政府主管部门既是政策制定者也是执行者,缺少专门的监管机构,也没有一套符合现代监管要求的法律法规,能够对油气行业进行管理的政府部门繁多,而且职能分散、重复、交叉及缺位并存。

4针对我国油气管网发展的思考

4.1加快能源领域法律法规制定

国际上规范的油气管网体系中,监督管理有着重要的地位,而油气行业监管需要一个明确有效的法律法规去规范和约束。不仅仅是油气管道,只有针对整个油气行业乃至整个能源行业制定出清晰完备的法律法规,才能最终完善对油气管道监管。

4.2必须加快独立监管机构的建设

独立的监管机构能够从理性客观的角度去执行监管,在相关系统法律法规未完善且不能短时间内进行修改的情况下,从中央到本部应有序建立不同部门和不同层次的独立监督管理机构,这样才能做到有效的监督和管理。

4.3鼓励多元投资参与项目,形成有效的管理运行团体

鼓励多元投资参与的管道建设一是对未来的管输企业成为具有经营权独立的实体有很大帮助;二是扩大资金来源;三是多元投资在解决矛盾问题时,具有多元特性,有了投资企业或者地方政府参与化解矛盾的思维和能力将有所加强,这样也加快管道建设及未来的安全保护。

3.4统筹兼顾、分步实施、持续推进现代油气管道管理模式

我国的油气管网工程是一个非常庞大的系统工程,尤其是处于发展期的管网工程更需要统筹兼并,分步实施,从全国局面上需要加快建立独立的监督机构,从油气行业上需要做好相应的改革,分布有序的实施。石油企业应继续有效的进行多元投资的体制改革,尽快发展成为由众多供气、供油主体参与竞争,并按照现代管道运行模式运作的高效市场。

结语

油气管道输送安全是油气业发展的重点。无论是油气管道的铺设,安装和养护都要按照技术要求进行操作。油气管道在使用过程中可能会出现泄漏现象。如果是自然灾害或者人为地破坏一般都能及时发现并进行补漏。但是如果是地形变化,油气管道的自然老化,油气管道接口处不牢固等原因可能会导致油气泄漏。

参考文献

[1]曲志刚。基于提升小波的管道安全系统信号特征提取方法[J]。传感器与微系统,2010(5)。

[2]王鹏。油气管道位移光纤安全监测技术定位理论及预警信号特征研究[J].工业安全与环保,2012(4)。

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