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摘要:油田集输管道多为野外敷设,地下埋设深度大于lm,打孔盗油、盗气等破坏行为威胁管道的安全集输。集输管道防盗报警技术目前主要采用负压波检测法,它是利用管道泄漏时产生的负压波信号沿管道向两端传播原理(由于管道的波导作用,负压波能够传播几十公里的距离),安装在管道两端的检测设备,根据负压波信号到达的时间差计算泄漏点的位置。负压波检测法属于事后、被动报警,不能避免因油气泄漏造成的经济损失和环境污染;管道遭到破坏还会影响管道使用寿命;修复破损的管道时,也会影响正常集输,进一步造成经济损失。
关键词:油田集输管道;负压波检测法;油气泄漏;经济损失;防盗报警
1集输管道防盗报警技术现状
油田集输管道防盗报警技术目前主要是采用负压波检测法,这种方法是在泄漏发生后报警,属于事后、被动方式报警,不能避免集输管道内油气泄漏,修复破损的管道时,会影响正常集输,进一步造成经济损失。集输管道防盗预警技术具有主动报警功能,在管道上方或防腐保温层外铺设感应带,感应带集成在聚乙烯外壳中,并联电路中1条导线呈矩形密布排列,当盗窃行为发生时,感应带必先遭受破坏而断裂,产生报警信号传送至监测器。监测器发出报警音,报警灯闪烁,并在屏幕上显示管道破坏点定位卫星图像,实现防盗预警功能,以避免管道遭到破坏。该系统定位精度高,可使工作人员快速、准确地赶往事发地点,有效避免环境污染及经济损失。
2集输管道防盗预警技术
集输管道防盗预警技术可实现主动报警,报警装置主要由感应带和监测器两部分组成。感应带是埋设在地下管道上方一定高度或包覆在防腐保温层外的带状感应薄膜,可以对外力破坏和腐蚀穿孔漏油进行报警和定位。
2. 1感应带结构组成
感应带由不少于2根导线的回路和在2根导线之间等距分布的阻值相同的电阻组成,相当于由若干等阻值电阻等距分布组成的并联电路。并联电路集成在聚乙烯外壳中,组成感应带(图2)。其中1条导线上每相邻两个电阻之间安装有热感元件(当温度骤变时热感元件起断路作用),另1条导线呈矩形密布排列。
2. 2感应带敷设方式及工作原理
已建管道可以在管道上方沿管道敷设路径开挖窄沟,将感应带沿管道的轴向平布敷设在管沟内。新建管道可拓宽感应带宽度使其包覆在管道防腐保温层外表面,再将管道埋地敷设。
2. 3监测器工作原理
监测器由供电电路、设置电路、计算电路、报警电路和显示器组成。(1)供电电路。给感应带提供电能,其输出电流、电压均可调,保证感应带正常通电工作。 (2)设置电路。设置监测器的基本参数,包括单体电阻阻值R},相邻电阻的间距L,感应带导线及热感元件的阻值修正系数等。 (3)计算电路。对感应带所传送回来的电阻和电流信号进行分析、修正和计算。根据修正后感应带电阻阻值R、反算出在回路中工作的电阻个数x,再根据相邻电阻间距进一步计算出沿管道敷设路径上破坏发生的位置距监测器近端的距离。(4)报警电路。得到计算电路的报警指令后,启动报警模式,发出报警音,闪烁报警灯。(5)显示器。用来设置参数和报警信息,报警时,在卫星图像中显示集输管道破坏点位置。
2. 4防盗预警功能
不法分子盗窃原油时需在管道上打孔,在进行地表挖坑过程中,因为感应带埋设在管道上方或包覆在管道防腐保温层外表面,且感应带中矩形密布相邻导线间距为5一10 cm,小于打孔盗油所需最小操作破坏面宽度,必定使感应带先断裂,感应带中矩形密布的导线断开,产生报警信号,监测器会进行报警并定位。但此时管道本身并未被破坏,从而实现防盗预警功能。
2. 5穿孔报警功能
正常集输的管道由于内部流体的侵蚀以及所埋设地下环境的腐蚀,将导致管道本身锈蚀穿孔。这种穿孔现象发生在地下,被土壤遮盖,不易被发现,因此定位穿孔点极为困难,经常采用沿管道敷设路径挖掘的方式查找泄漏點,工程量大、耗费时间长。应用管道防盗预警技术,当穿孔发生时管道内输送介质泄漏时,输送介质温度与地下环境温度产生温度差,感应带中的热感元件感应到温度变化后使感应带自泄漏点断路,产生报警信号,监测器会进行报警并定位,实现穿孔报警功能。
3感应带的维护
组成感应带的热感元件(温敏电阻)、常规电阻、导线、聚乙烯外壳均为价格低廉产品,感应带成本较低。感应带安装施工时只需放置管道上方或包覆在管道外,再将管道埋地敷设,施工简单,工程费用低。感应带外壳为聚乙烯材质,质地柔韧,敷设完成后可在管沟回填过程中有效地保护感应带内部电路不受破坏。若感应带在盗油时遭到破坏断裂,维修时可将断裂部分整体去除,用新感应带将缺失部分修补密封好,在处理偷盗事件现场同时就能立即完成修复,使感应带恢复正常工作。
4 结语
(1)集输管道防盗预警技术是在管道被破坏之前就发出报警信号,属于主动报警方式,能够有效避免管道遭到破坏;并且定位精度高,可使工作人员快速、准确地赶往事发地点,有效避免环境污染及经济损失。(2)集输管道防盗预警技术能在管道发生自身锈蚀穿孔时立即报警,减少工作人员寻找泄漏点的工作量,缩短维修时间。
参考文献:
[1]防盗报警领域的视频集成应用[J]. 郑俊波. 中国公共安全. 2014(09)
[2]基于蚁群算法的油气集输管网井组优化[J]. 许继凯,刘刚,陈雷,徐睿妤. 油气储运. 2016(11)
[3]一种多层系开发气田地面集输工艺技术探讨[J]. 刘明,王鑫,杨光. 内蒙古石油化工. 2016(09)
关键词:油田集输管道;负压波检测法;油气泄漏;经济损失;防盗报警
1集输管道防盗报警技术现状
油田集输管道防盗报警技术目前主要是采用负压波检测法,这种方法是在泄漏发生后报警,属于事后、被动方式报警,不能避免集输管道内油气泄漏,修复破损的管道时,会影响正常集输,进一步造成经济损失。集输管道防盗预警技术具有主动报警功能,在管道上方或防腐保温层外铺设感应带,感应带集成在聚乙烯外壳中,并联电路中1条导线呈矩形密布排列,当盗窃行为发生时,感应带必先遭受破坏而断裂,产生报警信号传送至监测器。监测器发出报警音,报警灯闪烁,并在屏幕上显示管道破坏点定位卫星图像,实现防盗预警功能,以避免管道遭到破坏。该系统定位精度高,可使工作人员快速、准确地赶往事发地点,有效避免环境污染及经济损失。
2集输管道防盗预警技术
集输管道防盗预警技术可实现主动报警,报警装置主要由感应带和监测器两部分组成。感应带是埋设在地下管道上方一定高度或包覆在防腐保温层外的带状感应薄膜,可以对外力破坏和腐蚀穿孔漏油进行报警和定位。
2. 1感应带结构组成
感应带由不少于2根导线的回路和在2根导线之间等距分布的阻值相同的电阻组成,相当于由若干等阻值电阻等距分布组成的并联电路。并联电路集成在聚乙烯外壳中,组成感应带(图2)。其中1条导线上每相邻两个电阻之间安装有热感元件(当温度骤变时热感元件起断路作用),另1条导线呈矩形密布排列。
2. 2感应带敷设方式及工作原理
已建管道可以在管道上方沿管道敷设路径开挖窄沟,将感应带沿管道的轴向平布敷设在管沟内。新建管道可拓宽感应带宽度使其包覆在管道防腐保温层外表面,再将管道埋地敷设。
2. 3监测器工作原理
监测器由供电电路、设置电路、计算电路、报警电路和显示器组成。(1)供电电路。给感应带提供电能,其输出电流、电压均可调,保证感应带正常通电工作。 (2)设置电路。设置监测器的基本参数,包括单体电阻阻值R},相邻电阻的间距L,感应带导线及热感元件的阻值修正系数等。 (3)计算电路。对感应带所传送回来的电阻和电流信号进行分析、修正和计算。根据修正后感应带电阻阻值R、反算出在回路中工作的电阻个数x,再根据相邻电阻间距进一步计算出沿管道敷设路径上破坏发生的位置距监测器近端的距离。(4)报警电路。得到计算电路的报警指令后,启动报警模式,发出报警音,闪烁报警灯。(5)显示器。用来设置参数和报警信息,报警时,在卫星图像中显示集输管道破坏点位置。
2. 4防盗预警功能
不法分子盗窃原油时需在管道上打孔,在进行地表挖坑过程中,因为感应带埋设在管道上方或包覆在管道防腐保温层外表面,且感应带中矩形密布相邻导线间距为5一10 cm,小于打孔盗油所需最小操作破坏面宽度,必定使感应带先断裂,感应带中矩形密布的导线断开,产生报警信号,监测器会进行报警并定位。但此时管道本身并未被破坏,从而实现防盗预警功能。
2. 5穿孔报警功能
正常集输的管道由于内部流体的侵蚀以及所埋设地下环境的腐蚀,将导致管道本身锈蚀穿孔。这种穿孔现象发生在地下,被土壤遮盖,不易被发现,因此定位穿孔点极为困难,经常采用沿管道敷设路径挖掘的方式查找泄漏點,工程量大、耗费时间长。应用管道防盗预警技术,当穿孔发生时管道内输送介质泄漏时,输送介质温度与地下环境温度产生温度差,感应带中的热感元件感应到温度变化后使感应带自泄漏点断路,产生报警信号,监测器会进行报警并定位,实现穿孔报警功能。
3感应带的维护
组成感应带的热感元件(温敏电阻)、常规电阻、导线、聚乙烯外壳均为价格低廉产品,感应带成本较低。感应带安装施工时只需放置管道上方或包覆在管道外,再将管道埋地敷设,施工简单,工程费用低。感应带外壳为聚乙烯材质,质地柔韧,敷设完成后可在管沟回填过程中有效地保护感应带内部电路不受破坏。若感应带在盗油时遭到破坏断裂,维修时可将断裂部分整体去除,用新感应带将缺失部分修补密封好,在处理偷盗事件现场同时就能立即完成修复,使感应带恢复正常工作。
4 结语
(1)集输管道防盗预警技术是在管道被破坏之前就发出报警信号,属于主动报警方式,能够有效避免管道遭到破坏;并且定位精度高,可使工作人员快速、准确地赶往事发地点,有效避免环境污染及经济损失。(2)集输管道防盗预警技术能在管道发生自身锈蚀穿孔时立即报警,减少工作人员寻找泄漏点的工作量,缩短维修时间。
参考文献:
[1]防盗报警领域的视频集成应用[J]. 郑俊波. 中国公共安全. 2014(09)
[2]基于蚁群算法的油气集输管网井组优化[J]. 许继凯,刘刚,陈雷,徐睿妤. 油气储运. 2016(11)
[3]一种多层系开发气田地面集输工艺技术探讨[J]. 刘明,王鑫,杨光. 内蒙古石油化工. 2016(09)