1.中国石油天然气股份有限公司管道呼和浩特输油气分公司 内蒙古呼和浩特 010000；
2.中石化榆济管道分公司 陕西榆林 719000
摘要：长距离的输油管道是原油输送的安全模式之一。为了保证长距离管道输油的安全，采取必要的安全管理措施，达到预期的输油效率。分析影响长距离输油管道安全的因素，采取必要的对策，合理解决安全隐患问题，提高长输管道的安全性。作为油气资源输送主要方式的管道一旦失效发生泄漏，可能引发灾难性后果，必须及早发现、及时处理。分析了输油管道泄漏监测技术原理及其分类方法，泄漏监测技术均通过检测管道外部环境或者管道内部流体参数变化实现。
关键词：长距离；输油管道；安全管理；措施
前言
管道输送作为普遍的流体输送方式，其具有安全性好、成本低廉等特点。然而大多数管道都铺设于地下，由于土壤的环境复杂、输送油气的性质不同，其所造成的腐蚀程度不同，而腐蚀轻则导致管壁变薄、油气泄漏，重则导致管道失效。目前管道完整性管理理念的提出，也使得管道泄漏检测技术得到飞速发展。由于油气泄漏所带来的安全问题，使得管道的修复工作成为地面工程中不可或缺的一项工作。
一、长距离输油管道的特点
长距离输油管道系统是由管线和输油站组成的，依据油品的性质，建立输油首站，是长距离管道输油开启的地方，设计泵机组给油流增压，加热炉给油流提高温度，降低油流的粘度，保证油流的正常输送状态。中间站，是给油流补充能量的环节，通过加压加温处理，保持油流的能量，使其继续输送。在中间站可以实施从泵到泵的工艺流程，也可以应用旁接油罐式的工艺流程，对长输管道系统实施调峰处理，保证长输管道的输油量。末站是输油系统的终端，通过计量输送，将原油进行销售的环节。
长距离的输油管道运输的量大，费用低，能量消耗少。埋地的管道受气候的影响小，占地面积小，投资的成本低，有利于安全输送。
二、输油管道泄漏监测技术原理与分类
1、技术原理
选择合适的泄漏监测方法，在线实时动态跟踪管道运行状况，准确定位管道泄漏位置是长输管道安全运行的重要保障。近年来，国内外涌现出许多好的安全监测和泄漏诊断方法，但总体来说，根据测量手段、测量媒介、检测装置所处位置和检测对象的不同，这些方法大体上可按以下方式分类：直接检测法与间接检测法；基于硬件与软件的检测法；内部检测法与外部检测法。较常用的分类方法为外部检测法和内部检测法。
2、管道平衡法
基于仪表的测量方法决定了输入和输出测量值之间的不平衡，这种不平衡在选定的时间间隔内（时间窗口）与预先设定的报警阈值不一致。不平衡由一系列的时间周期或窗口来监视，从而探测不同大小的管道泄漏。管道平衡法可分为流量平衡法、质量平衡法、体积平衡法、改进型体积法和补偿型质量平衡法。
3、实时瞬态模型法
为了设计特定管道的RTTM，需要了解管道的配置，包括管道的物理参数（管长、管径、壁厚、管道构成、路线走向、粗糙度、泵、阀门、设备位置等）及流体物性（精确的体积模量、黏度等）。根据边界条件和实时瞬态水力模型对整个管道系统的流体动态特征值进行模拟。将模拟结果与测量数据（压力和流量）进行比较，根据平衡原理判断管道是否存在泄漏。
4、统计分析法
统计分析法的应用程度随所使用的统计分析方法不同而有较大差别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆复杂的统计方法需要计算管道泄漏概率及非管道泄漏的概率，对管道沿线的压力和流量输入数据实时进行统计评价，来判断是否发生各种不同模式的泄漏，用概率值表示是否发生泄漏。
5、音波/负压波法
音波/负压波技术利用管道内液体撞击泄漏口形成的压力变化检测泄漏。当管道泄漏时，泄漏点处压力突然下降，因而产生音波/负压波，分别向上下游传播。在该类型管道泄漏监测系统中，高响应速率/中等精度的压力传感器安装在管道选定位置，连续不断地检测压力波动。系统将压力的突降和恢复状况报告给控制中心，在控制中心对监测点数据进行分析来确认是否发出报警。
三、研究建议
管道两端的进出口流量平衡是判断管道是否泄漏的最直观方法。管道发生泄漏后，管道内压力失去平衡产生下降；同时流量失去平衡，管道进口（上游端）流量有增加趋势，管道出口（下游段）流量有减少趋势，管道进、出口将出现流量输差。油田集输管道已广泛应用体积流量计和质量流量计等插入式流量测量设备，因此，流量平衡法在油田集输管道已有较多应用。但流量平衡法在长输油品管道未得到应用，主要是因为长输油品管道不方便安装插入式流量测量设备，而且安装后有较大的能量损失。随着高精度外夹式超声波流量计的出现，在现有的负压波管道泄漏监测系统中引入流量信息，综合利用负压波与流量平衡法进行管道泄漏监测，可以提高管道泄漏监测系统的准确性和可靠性。
长距离输油管道的管容大，液体管道的充装对流量影响较大，为准确识别管道瞬变时的泄漏，必须对液体管道瞬变时充装的变化规律加以深入研究，在此基础上采取信息融合的方法综合判断管道泄漏，通过神经网络的模式分类，或通过模糊理论对检测区域或信号进行模糊划分，利用粗糙集理论简约模糊规则，从而提取故障特征等基于知识的方法进行检测和定位。现有管道泄漏监测系统通过监测工艺运行参数，分析判断管道是否发生泄漏或是否受到外部干扰，因此，管道运营单位应设置专职人员监控分析数据，通过人机结合对系统报警信号进行准确识别和判断，以便及时发现、处理泄漏。
一条输油管道适用哪种检测方法，需要根据管道的设计参数、输送介质参数、设备的经济性综合选择，没有适用于所有管道的泄漏监测方法。当管道参数（如输量、运行压力、介质属性）发生较大变化时，还应及时对管道泄漏监测系统进行调整。
四、长距离输油管道的安全管理措施
1、建立安全风险管理机制
针对长距离输油管道的实际情况，进行安全风险评估和管理，确定每个输送环节的安全风险等级，强化风险削减对策，降低长输管道系统的安全风险，防止发生安全事故。解决长输管道建设施工过程中存在的安全隐患问题。由于长距离管道施工过程中的自然环境条件，管道材质的问题等，会影响到管道的建设施工质量，存在隐形的安全隐患问题。管道焊接缺陷的存在，经过一定时间的输送运行后，会引发泄漏事故，给长距离输油管道系统带来巨大的经济损失。针对可能存在的安全风险进行评估预警，采取必要的应对策略，建立事故应急预案，一旦发生管道泄漏事故，立即启动应急处理预案，并建立应急处理人员队伍，在短期内解决安全隐患问题，防止发生严重的安全事故，导致人员伤亡和财产的损失。
2、优化SCADA管理系统
应用SCADA自控系统，提高长输管道安全运行的效率。管道的数据采集和监控系统SCADA系统的应用，使用网络通信技术措施，将管道的运行状况实时传输给控制中心，及时发现管道的安全隐患问题，采取应急的处理措施，防止发生严重的安全事故。通过调度中心，通信系统和终端实时对长距离输送管道进行管理，从各个输油站采集生产数据，分析输油站的运行状况，然后通过调度中心发出指令，实施长距离的管道输油。通过控制中心发出指令，启停输油站的设备，倒换工艺流程。自动调节生产运行参数，并实时监测全线的运行情况，优化控制长距离输送过程。数据采集和控制SCADA系统能够实现电子巡检，增加了单位时间内的巡检次数，及时发现安全隐患问题。通过自控系统的应用，降低岗位员工的劳动强度，提高了管道系统的安全性。
参考文献
[1]冷王岩，王艳.浅议管道施工企业强化科研基础管理对策[J].石油科技论坛，2011，（6）：11-13.
论文作者:长距离输油管道泄漏监测技术分析及研究建议
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/17
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