用动态质量平衡原理进行管道检漏的精度分析蒋仕章蒲家宁中国人民解放军后勤工程学院蒋仕章蒲家宁用动态质量平衡攀理进行管道检漏的精度分析,油气储运,2000,19212,13.
确性的因素。指出流量计的精度和对管道油品存余量的估计误差是动态质量平衡管道检漏技术中测精确性应采取的技术措施。
泄漏检测质董平衡原理分析自然腐蚀意外破坏以及运行中出现水击等情况,常常会使管道发生泄漏,造成严重的经济损失。
目前常用的管道检漏方法有两种,种是石油产品和气体的直接检漏法,另种是检测因泄漏造成的流量压力声音等物理参数发生变化的间接检漏基于动态体积或质童平衡原理进行管道泄漏检测的方法是种重要的实用检测方法,也是当代许多新建管道泄漏检测技术的基础。国外管道运营公司*普遍的作法就是连续测量管道人口和出口的流童,应用动态质董平衡计算法监测管道,以确定管道是否发生泄漏。
动态质量平衡原理对于条输送种或多种石油产品的运营管道,在段时间以内,流量计测童到的管道人口流量可能不等于管道的出口流量。这种差异归因于流量测量误差和对管道中油品存余量变化的估计。
根据动态质量平衡原理,考虑压力温度多重粘性参数变化的影响,可采用如下的动态质量平衡法计算公式M,t管网入口的流量测定值,假定有加个人口;MAt管网出口的流量测定值,假定有以个出口;AM,a在,+时间内整个管道油品存余量变化的校正值,4财,是管道压力和温度的函数。
管道泄漏的判断在管道无泄漏运行时,管道人口与出口的流量差应等于管道中油品存余童的变化童,此时式1中,等于零。然而,现场的实际情况是,由于流量计测量仪器的差别和油品的可压缩性通常在非零值上下波动。上述过程的平均值只有当管网出现泄漏或仪器出现误差时才会发生变化。质量不平衡过程0的平均值不等于零。这种偏差是由测量的不准确性造成的,当管道发生泄漏时,0的平均值则会显著增大2.
对于单人口和单出口的管道,动态质量平衡法计算公式为方法,即当沁幻超过某设定的阙值时,明管道发生了泄漏。这种方法对指导开发管道泄漏检测系统不是很合理,因为设定合适的管道泄漏阙值非常困难,阑值设定过低,管道检漏系统很容易发生误报警1而阙值设定过,管道检漏系统的灵敏度和准确性很低,往往是比较大的管道泄漏已经发生而检漏系统仍不会报警。为了更有效更灵敏地检测管道是否发生泄漏,减少失误,文献2应用了界,的5尺丁方法进行判断。根据在管道人口和出口测取漏确定之后,通过测量流量和压力及统计平均值来估算泄漏量的大小。该方法已经过许多管道现场检漏试验验证,可靠性强3.Wt时间1〉质童不平衡过程影响管道检漏精确性的因素基乎式假设管道测童段的油品存余量不变,即不考虑以,的估计误差,则式1的管道泄漏灵敏度下限为流量计精度的半,两个测量点间可能出现的泄漏可用流童计精度的半来判断。这样流童计的精度决定了管道检漏的精确性。
然而,管道中流量并非恒定不变,特别是在多批量操作和大口径管道中,必须考虑温度压力变化引起的液压变化,并用体积调节来校正管道流量的平衡。例如,在直径为1016mm的管道中,lO的温度变化将会产生0.8的体积变化及0.的压力变化,这使得在99,758km的段管道中产生了约10,的体积变化。即使具有完善功能的管道模拟软件,也很难精确地预测出管道两测量点的长段油品体积。因此,管道油品存余童的估计误差也影晌着管道检漏的精确性。
如果管道泄漏量大于或等于流量测量结果的综合误差和在段时间内管道油品存余童的变化值,则可检测出管道的泄漏量。文献4中给出了*小的可检测泄漏量,1dQm流量测童结果的综合误差;dV,管道存余量估计误差;At测量时间间隔。
对于给定的1可通过延长测量时间间隔使测量误差降到更低,从而可检测到更小的泄漏。对于大的17,或较短的测量时间间隔,*小的可检测泄漏量较大,并且可能使流量测量误差对管道检漏精确性的影响降低。
结论及建议上述分析结果明,流量计的精度以及管道油品存余量的估计误差是动态质倨平衡管道检漏技术中的两个关键因素,这两个因素影响了动态质量平衡原理管道检漏的精确性。
流量计流量测量误差的减小可显著提用动态质量平衡原理检漏管道的精确性,因而在采用动态质量平衡管道检漏技术时可考虑选用高精度流量计,同时采取措施提流童计的检定精度。
可采用拟合流量计流量误差曲线的方法,对流量计进行精度补偿,对流量计的计量精度进行实时在线校正,从而提动态质量平衡原理管道检漏在管道的运营管理中,应避免意外瞬变现象为了保证两个流量计之间管道油品存余量预测的精确性,两流量计间的距离不能设置太长。在定长度的管道中,在考虑经济性的原则下,适当增加流量计的设置数量3,唐秀家提高管道泄漏检测灵敏度和定位稍度,油气储运,1997,缩尴张彦敏张帆级工程师,1964年生,1985年毕业于西南石油学院储运专业,现任中国石油管道公司调度处副处长,从事油气管道运行管理工作。
社平工程师,1959年生,1984年毕业于南京师范大学科技情报专科,1993年毕业于中央党校经济管理专业,1997年获得中国社会科学院企业管理系硕士研究生学位。现任中国船东协会液化气运输委员会主任秘书。
梁静华高级工程师,1957年生,1985年毕业于原中国石油天然气管道职工学院油气储运专业,现在中国石油管道公司管道科研中心从事科研工作。
蒋仕章1973年生,1997年毕业于西南石油学院,获石油天然气储运专业硕士学位。现在中国人民解放军后勤工程学院攻读石油天然气储运专业博士学位。
吕离稳助理工程师,1975年生,1997年毕业于石油大学北京石油天然气储运专业,现在中石化管道公司胜利输油公司东营首站从事输油管理工作。
桑广世助理工程师,1974年生,1997年毕业于抚顺石油大学天然气储运工程专业,现在中国石油天然气管道勘察设计院工作。
安家荣副教授,1963年生,1987年毕业于石油大学储运专业,获硕士学位。现在石油大学华东储运教研室从事油气管输技术的教学和科研工作,并在职攻读东南大学热能工程专业博士学位。本刊通讯员。
刘元法工程师,1964年生,1988年毕业于山东化工学院青岛化工学院自动化系自动化专业,现在齐鲁石化公司储运厂液体车间从事设备管理工作。
离立群实习研究员,1974年生,1999年毕业于中国科学院金属腐蚀与防护研究所材料学专业,现在中国科学院金属腐蚀与防护研究所从事土壤腐蚀的研究及环境腐蚀数据库的开发工作。
夏炜东工程师,1968年生,1990年毕业于西安石油学院机械制造工艺与设备专业,现在中国石油天然气管道科学研究院从事技术工作。
冯海东高级工程师,1966年生,1985年毕业于华东石油学院储运专业,现在胜利石油管理局技术检测中心从事节能监测工作。
冯叔初教授,1938年生,1962年毕业于北京石油学院石油储运专业。现任石油大学华东油气集输研究室主任,石油大学学术委员会委员,山东省石油学会油田建设专业委员会副主任委员。
商春生经济师,1953年生,1986年毕业于石油大学北京经销班,现在辽河石油勘探局销售公司工作。
李胜利工程师,1972年生,1994年毕业于西南石油学院计算机专业,现在中国石油天然气华东勘察设计研究院从事石油化工及储运自动化控制设计工作。
孙永,助理工程师,1971年生,1993年毕业于西安石油学院石油勘探仪及自动化系,1990年获得天津大学电子信息工程学院计算机科学与技术系工学硕士学位,现在河北廊坊经济技术开发区中油龙慧自动化工程有限公司工作。
郝旭昭高级工程师,1953年2月生,1980年毕业于北京化工学院基本有机合成专业,现任北京立发胶粘技术开发研究所总工程师。
廉践维工程师,1957年生,1983年毕业于原中国石油天然气管道职工学院线路工程专业,现在中国石油天然气集团公司规划设计总院从事规划研究与咨询工作。
田玉敏讲师,1966年生,1989年毕业于西安武警技术学院消防工程系建筑防火专业,现在河北省廊坊市武警学院防火工程教研室从事教学工作。