海底原油管道泄漏检测技术

简要介绍了国内外海底管道的基本状况,对海底管道泄漏检测技术从管道内检测、外检测及新兴起的实时检测技术进行了介绍。     

海底管道泄漏监测系统设计应用

国内铺设的数万公里海底管道缺乏实时在线泄漏监测,一旦海底管道出现泄漏,不仅会造成油气田的停产,而且还会造成海洋环境的污染,对生态环境带来长期无法估量的破坏。详细介绍了管道泄漏监测系统的方法、原理,阐述了管道泄漏监测系统适用范围,提出了海底管道泄漏监测的可行方案及适用条件,为后续海底管道监测系统设计提供借鉴。     

如何防范海底油气管道泄漏

<正>全球油气工业正在向海洋进军,茫茫大海中矗立起越来越多的油气钻井平台,海底蜿蜒曲折的油气管道,成为全球能源运输动脉的重要组成部分。与此同时,随着海底油气管道不断延伸,管道破裂泄漏的风险也在悄然增加,极易引发的事故和环境污染,防范海底油气管道泄漏已成当务之急。     

海底管道第三方破坏失效状况模糊故障树分析

同陆上管道相比,海底管道工作环境条件恶劣,运行风险更大,失效概率更高,故研究海底管道的失效情况具有重要意义。采用故障树法,对引起杭州湾海底管道第三方破坏失效的各个因素进行了分析,建立了第三方破坏故障树。通过对该故障树的定性分析,得到引起管线失效的16个最小割集;通过定量分析,计算其顶事件的发生概率并进行底事件重要度分析;采用专家调查和模糊集理论相结合的方法,评估故障树底事件发生概率的模糊性,并以杭州湾海底管道第三方破坏故障树中“自埋效果差”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为3.348 5×10^-3。     

海底管道微小泄漏球形内检测器结构设计

针对海底管道微小泄漏检测,提出球形内检测器结构设计方案:法兰式密封球壳内装载水听器、惯导模块和磁传感器、电路板、电源模块等。智能球随管内液体一起流动,沿途采集管内泄漏声音信息、自身运动信息和管内磁场信息。不同的智能球,其内部核心部分不变,变化的是球的壁厚和外径。通过仿真计算确定了不同工况下智能球的机械结构。     

海底管道系统失效故障树的建立及定性分析

受自然环境、管道腐蚀、第三方破坏及管理不善等因素的影响,海底管道系统在铺设及运行过程中常常会失效。文中以海底管道穿孔、凝管、断裂和设备故障等主要失效形式为顶事件建立了海底管道系统失效故障树,通过系统的定性分析得到了海底管道系统失效故障树的37个一阶最小割集,进而确定了影响海底管道系统失效的4项主要因素,并针对这些主要因素提出了相应的解决问题的措施。     

海底管道泄漏的在线检测技术

随着我国海洋石油的开发,铺设的海底管道也不断增加.在海底管道的运行全过程中,渗漏、穿孔及破裂都会导致管道泄漏.因此,为保证海底管道正常运行,海底管道泄漏的在线检测是十分必要的.很多陆上埋地管道泄漏的检测方法不适用于海底管道,为此,本文介绍了适用于海底管道在线检测常用的直接检漏法、间接检漏法及管内检测器检漏法.     

海底管道微小泄漏球形内检测器整体设计

针对海底管道微小泄漏检测,提出管道球形内检测器整体设计方案。文章从整体平台方案、硬件电路设计以及下位机软件设计三方面介绍了球形内检测器的整体结构。整体平台方案阐述了各模块的作用及相互之间的关联。硬件电路设计包括处理器的选取、存储模块的选取与设计和电源模块管理等;方案最终选用Samsung公司基于ARM1176架构的S3C6410处理器,速度等级为Class10的TF卡,采用10节电池总容量为31Ah组成的电池组。软件设计包括驱动程序及应用程序的设计,其中后者采用了高效的多线程编程方式。     

干式维修箱在海底管道登陆段泄漏修复中的应用

海底管道登陆段泄漏点的维修,常规的方案是水面维修和围堰维修,但都存在投资大、费时费力的缺点。文章论述了对围堰维修技术进行改进,开发出一种干式箱的维修技术,可较好地克服这些缺点。文章从海底管道泄漏点修复方案的提出、干式维修箱设计要求、主要性能指标、修复的实施方法、千式箱维修技术在管道泄漏点修复中的应用等方面介绍了这一技术。     

海底管道微泄漏球形内检测器可行性研究

针对海底管道微小泄漏检测的迫切需求,天津大学在国内首次提出一种应用于管道微小泄漏检测的球形内检测器。文章从海底管道微小泄漏检测原理、微小泄漏定位和球形内检测器通过能力三方面详细分析了基于该球形内检测器的海底管道微小泄漏检测方法的可行性。采用FLUEN T流体仿真结合理论计算认为,该方法的微小泄漏检测灵敏度可达0.1L/m in;采用精确的焊缝识别方法进行辅助定位,泄漏定位精度为±0.78 m;通过流体动力学仿真,得出当球形内检测器直径与管道内径之比大于73%时,球形内检测器在正常工作流速下能够顺利通过海底管道立管段。该球形内检测器用于检测海底管道微小泄漏是完全可行的,且具有检测灵敏度高、定位精度高、运动灵活、通过性好和安全稳定的优点。     

故障树在呼吸机故障分析中的应用

文章应用故障树分析法对呼吸机的空气压缩机的“输出压力偏低”的典型故障做了定性和定量分析，绘制了故障树，找出了系统的薄弱环节。     

腐蚀海底管道可靠性分析

为了计算海底管道在腐蚀作用下的可靠性,研究了海底管道在正常服役阶段可能受到的荷载作用,包括内压、温度、弯曲、覆土、地震作用和残余应力作用。基于Monte Carlo方法结合算例,计算了腐蚀海底管道在这些作用下的可靠性,得到了失效概率随时间的变化曲线。同时,研究了这6种作用对腐蚀海底管道的影响,描述了各种作用对腐蚀海底管道的影响程度。从影响腐蚀海底管道失效概率的角度,定义了参数灵敏性指标,对海底管道设计中经常涉及的参数如操作压力、管道半径、管壁厚度和管线埋设深度等进行了灵敏性分析,讨论了其变化对管线失效概率的影响,为实际工程中对腐蚀海底管道进行可靠性分析提供了参考。     

管道泄漏检测中实时模型法的研究

实时模型法是近年来国际上着力研究的检测管道泄漏的一种方法, 对泄漏的敏感性好,定位准确, 可对管道进行连续监测。运用此方法, 给出根据管道两端参数测量管道泄漏的数学模型, 建立了兰 成 渝管道实时地图。当输油管道发生泄漏时, 利用新建立的管道实时地图模型,可计算出泄漏点的位置, 并且实时显示在电子地图上。实验证明, 该方法对泄漏的定位精度可达到 0 72%, 当泄漏量大于 2%时, 可以发出泄漏报警。     

海底输气管道气体泄漏扩散模拟及影响因素研究

为研究泄漏孔径、泄漏点水深以及外部风速对海底输气管道泄漏后果的影响,以某海底输气管道为研究对象,选取两种泄漏孔径,两种泄漏水深,9种风速进行泄漏扩散的模拟计算。计算包含泄漏模拟、气体水中扩散计算及气体在空气中扩散的CFD模拟。最终得到各泄漏工况条件下可燃气体云团体积及影响范围。通过对数据进行归纳分析,得到气云扩散及影响距离的变化规律。结果表明,泄漏速率和泄漏水深会影响海底管道泄漏后气体到达海面的气体释放面积和气体垂直流速,进而影响气云在海面的扩散后果,风速会影响气云扩散的范围和浓度分布。泄漏孔径、泄漏点水深以及外部风速是进行海底管道泄漏扩散分析的关键因素,需要在分析中进行系统性考虑以全面反映海底管道的风险水平。当前分析方法能够较全面地分析以上关键因素对后果的影响,为现场抢险、应急响应等提供判据和输入,有助于完善应急准备分析和制定更加有针对性的应急处置方案。      

BZ19-4海底混输管网优化算法探讨

以海洋油气开发工程为实例,利用HYSYS和PIPEFLOW软件,分析了影响海底混输管网计算的若干因素,指出了HYSYS和PIPEFLOW的适用条件,最终确立了海底混输管网优化算法,提高计算效率。     

海底输气管道系统定量环境风险分析探讨

对海底输气管道系统天然气泄漏的环境风险进行了初步的定量分析,计算了不同破损情况下天然气的泄漏速率、发生泄漏后天然气在海面的浓度分布、天然气燃烧热辐射危害阈值12.5kW/m2对应的危害半径和天然气爆炸冲击波危害阈值0.010MPa对应的危害半径,可为制定天然气泄漏应急预案提供参考。     

工业碱管线泄漏原因分析及预防措施

某企业的工业碱管线多处发生泄漏。通过对管线焊口部位的宏观检查、金相分析及断口分析,结合材料组织的宏观和微观形态,认为该碱管线焊口的开裂属于碱脆破裂,并提出了相应的预防措施。     

长输管线失效状况模糊故障树分析方法

采用故障树法分析了长输管线的失效状况,根据管线失效的两种主要模式:泄漏和断裂,建立了管线失效的故障树。通过对故障树的定性分析,可得到引起管线失效的52个最小割集;通过定量分析则可以计算顶事件的发生概率以及进行底事件的重要度分析。采用专家判断法和模糊集理论相结合的方法评估了故障树的底事件发生概率的模糊性,并以长输管线故障树系统中的“安装质量差”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为2.3545×10^-4。该方法可为处理模糊事件失效概率提供一种研究思路。     

管道泄漏信号和干扰信号的数字化判别方法

为了降低管道泄漏检测过程中调压、调泵和阀门动作等干扰信号引起的泄漏诊断误报率,在理论分析干扰信号互相关判别法存在问题的基础上,提出基于短间距安装双传感器结构的泄漏信号和干扰信号的数字化判别算法。把干扰信号和泄漏信号都归为异常信号,通过小波去噪、异常信号识别及异常信号提取等处理,提取出两路传感器输出信号中的异常信号跳变沿并计算两路信号的累积差分,根据累积差分的符号判断出双传感器信号的时移方向,进而判断出异常信号来源,实现干扰信号与泄漏信号的甄别。该方法大大降低了双传感器结构对安装间距的要求,克服了双传感器结构的硬件电路延时法对传感器灵敏度、响应特性和信号放大倍数的苛刻要求,在较低信号采样率的条件下实现了干扰信号的准确识别。实验室模拟异常信号的处理结果表明,对于液态介质(水),该方法可以实现干扰和泄漏信号的准确判别,双传感器安 装间距可以缩小到1.5 m以内,采样频率可以降低到50 Hz。