原油管道泄漏监测系统应用经验

摘 要

本文通过天津处泄漏监测系统改进增加了系统定位灵敏度和准确度出发，介绍了系统管理和维护的一些方法和手段，在突出人的主观能动性基础上强调灵活掌握各种定位方法和技巧提高定位准确性，提高系统带来的各种经济和社会效益。

【关键词】系统改进 定位方法 应用经验

天津处泄漏监测系统均是基于SCADA系统的原油泄漏监测系统，泄漏监测程序采用OPC接口与SCADA系统进行通讯。为了使泄漏监测系统更好的服务生产，有效打击不法盗油分子，天津处主要从以下几个方面完善和应用泄漏监测系统。

1 系统改进

1.1 系统改进原因

近年来，随着盗油分子对泄漏监测系统的逐渐熟悉，盗油手法越来越高明，盗油时压力变化越来越小，且基于SCADA系统的原油泄漏监测系统因数据读取缓慢，数据存在部分丢包现象，使泄漏监测系统无法准确及时定位。

1.2 系统改进实施

针对基于SCADA系统的原油泄漏监测系统读取数据缓慢及丢包等情况，我处搭建一套独立采集压力数据的管道泄漏监测系统；改造后的泄漏监测所需的数据不从SCADA系统中获得，改为在PLC数据采集系统前端加装信号分配器，将压力信号一分为二，一路供给SCADA系统使用，一路供给泄漏监测系统分析使用，同时将泄漏监控系统的压力变送器更换为高精度压力变送器（0.05级），独立于SCADA系统的泄漏监测系统无丢包现象，数据采集速率得到大幅提高。

1.3 系统界面人性化改进

由于盗油分子通过各种手段对管道泄漏监测系统越来越熟悉，原来数据采集系统一小时刷屏一次，正是利用这个特点，盗油分子大多在整点时候开始开阀门，这样压力下降调度人员一般无法察觉，经过系统界面改进，数据每半小时更新一次，避免了整点偷油时调度人员无法觉察的缺点。另外，通过系统加时间网格线，更加方便了调度人员定位时泄漏点选取，泄漏点发生的上下站对比更加清晰，从而增加泄漏定位准确性。

2 加强管理，增强调度人员责任心，强调发挥人的主观能动性

2.1 定期同步GPS时间，保持时间一致性

负压波传播到上、下游传感器的时间差是影响泄漏点定位精度的一个关键问题，这就要求各子站系统时间必须保持一致。泄漏监测系统采用中心站GPS定时通过网络对各子站进行时间同步，我处利用GPS时间同步服务器定期对时间同步进行修正，使各站时间精度达到毫秒级误差，这样可使由于系统误差给定位准确度的影响降到最低。

2.2 建立可疑数据库，定期分析

我处生产调度人员每次发现压力明显下降后，站库调度与处调度同时主动手动定位，及时沟通，差异不大及时通知巡线人员前去，差异较大还需复核一遍，先锁定大致范围，通知巡线人员前去在定位范围内重点巡护。调度人员对每次的泄漏定位建立泄漏定位统计表，定期对统计表进行分析，对频繁出现泄漏点位置而且未发现阀门的位置点建立可疑泄漏点统计表，与站巡线人员及时沟通，加大对此区域的重点巡护力度，同时利用管线探测仪加大对此区域的排查，避免引管等隐蔽偷油手段带来长时间无法发现的现象。

2.3 多系统联合使用

泄漏监测系统只是作为一个定位泄漏点发生的监视手段，可以与管道地理信息系统、管道GPS巡检系统、外管道重点地段工业电视监控系统、车辆GPS系统等多系统联合定位，统筹考虑，综合分析与指挥。调度人员在大致定位泄漏点位置后，通过管道GPS巡检系统指挥调配附近的巡线人员及时前往，争取时间，需要借助管道地理信息系统查看附近地形，判断大致偷油点位置和逃生路线，指挥巡线人员围堵的策略，同时利用重点地段工业电视监控系统发现是否有可疑车辆及人员经过，通过车辆GPS系统发现车辆经过地段后如突然系统压力上升，很有可能盗油分子在作案，因盗油分子发现巡线车辆后开始关闭阀门，压力开始回升，同时也可以挖出长期引管等手段盗油的大致位置点，这就需要调度人员具备基本的判断推理逻辑等知识，学会多系统联合调用，多角度观察分析问题，发挥人的主观能动性。

2.4 强调“人机协作”的重要性

我们提出“人机协作”的概念，即提倡有专职人员监控分析数据，发挥人的主观能动性，不可过于依赖系统自动报警。由于目前泄漏监测系统都是基于监测工艺参数分析判断分析判断出泄漏发生的，数据采集的误差不可避免，希望靠电脑软件自动报警是不现实的，也是不必要的。软件的智能分析永远和人脑之间存在差距，软件自动报警灵敏度的设置与灵敏度之间也存在矛盾。因此，应该由系统采集数据，系统自动报警灵敏度设置应尽量高一些，提醒监控人员进行分析，从而会大大提高灵敏度，提高运行效果。同时，生产调度人员信息互通，便于指挥协调生产。

3 泄漏定位方法

3.1 泄漏点的选取要适当

负压波在输油管道中的传播速度为1000～1200m/s，采集的负压波序列带有时间标签的作用，时间上偏差1s会给泄漏点的定位带来1000m左右的误差。实际采集到的负压波序列混有大量的噪声，为了在噪声环境下捕捉信号的微小变化，准确地分离出信号的特征拐点，无论压力下降定位还是上升定位泄漏点选取一定准确，要求最能反应泄漏监测系统发生泄漏时机，一方面需要调度人员长时间的练习与揣摩，形成适合自己的一套定位手法；另一方面需要调度人员掌握理解定位基本公式X=L+a△t/2，学会推算泄漏发生后进出站泄漏点压力下降或者上升的时间点，使时间差在合理的范围。

3.2 泄漏的判断需准确

泄漏监测系统采用负压波方法对管道是否泄漏进行判断。由于各站进出站均有超声波流量计，可以利用瞬时流量的对比区分管道泄漏与管道正常工况的变化：当管道发生泄漏时，管道上游端瞬时流量上升、压力下降，管道泄漏端瞬时流量下降、压力下降；管道正常工况变化时，管道上（下）游端流量、压力同时上升或下降。利用这一特点，可以准确区分管道是否发生泄漏。

3.3 小流量偷油定位判断方法

依靠瞬时流量对比的方法不能定位，即小流量（<瞬时流量1%）泄漏时，压力传感器没有反应而使系统不能定位。此时，我们可以依靠上下游流量的变化趋势来判断泄漏点在管道上的位置。根据经验，泄漏发生后，上游流量增大或不变，下游流量肯定减少。如果泄漏点在管道中后段，上游流量不发生变化，只是下游流量减少。一旦上游流量趋势上升，则说明泄漏点距离上游较近。

天津处泄漏监测系统已在打孔盗油中发挥不可替代的作用，有效提升反打孔盗油的力度，减少了原油损失，产生了显著的经济和社会效益。

作者单位

中国石化管道储运有限公司天津输油处 天津市 300451