负压波检漏应用于输油管线防盗.doc

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1、负压波检漏应用于输油管线防盗程君（胜利石油化工建设有限公司，山东东营257073）摘要：为打击油田长输管线盗油犯罪，运用负压波检漏原理，在试验管线上自行设计、安装了一套防盗系统，取得了显著效果。本文介绍了负压波检漏的原理和防盗系统的构成，分析了技术应用的难点并采取了相应的措施，总结了应用效果，提出了进一步完善系统的建议。关键词：输油管线负压波检漏防盗系统1引言管道运输是原油最主要的运输方式之一。因为其具有运输量大、劳动生产率高、运费低、能够缩短运距和基本上不受恶劣气候影响的优点，而且随着我国海上油田和内陆新油田的开发，输油管道的建设必将进入一个新的历史时期，在经济建设中发挥越来越重

2、要的作用[1]。但随着输油管线的增多，出于强大的经济诱惑，在一段时期内，不法分子人为破坏管线实施盗油犯罪行为的频率有所上升。某边远采油厂的统计数字表明，盗油案件月平均23.4起。盗油行为造成了严重的资源浪费，威胁到人们的生命财产和生存环境。为及时发觉盗油行为，准确定位盗油地点，进而有效遏制盗油分子的不法行为，我们运用负压波检漏的原理，自行设计了一套防盗系统，在试验管线上进行了安装、调试和现场使用，取得了显著的效果。2负压波检漏的原理当输油管道发生泄漏时，由于管道内外的压差，泄漏点处流体迅速流失，压力下降，泄漏点两边的液体由于存在压差而向泄漏点处补充，这一过程依次向上、下游传递，相当

3、于泄漏点处产生了一个以一定速度传播的负压力波。只要安装在泄漏点两端的传感器准确捕捉到包含泄漏信息的负压力波，根据压力波的幅值变化梯度的大小和泄漏产生的瞬态压力波传播到上下游传感器的时间差就可确定泄漏量和泄漏位置[2][3]。负压波检漏的原理如图1所示。图1负压波检漏原理图根据图1，漏油点计算公式为：（1）式中：X－漏油点至上游站距离，mL－上、下游站间距离，m－压力波传播速度（决定于管壁的弹性和液体的压缩性），m/s－上、下游传感器接收到压力波的时间差，s1防盗系统的构成1.1试验管线示意图（图2）图2试验管线示意图1.2防盗系统的构成设计试验管线包括临一首站、临南站、临济3号站、

4、化二末站和济南末站五个站点。鉴于化二末站和济南末站之间的管线布置在市区，从未发生过盗油事件，为削减资金投入和加快试验进度，将最后一个检测点设置在化二末站。从而整个试验管线防盗系统由安装在临一首站、临南站、临济3号站和化二末站的四套子系统以及10套客户端工作站组成，其中临济3号站子系统为整个防盗系统的检测中心。子系统由传感器、数据调理箱、数据采集器、工控机、调制解调器、GPS校时器等六部分组成。各子系统对各站点的压力、流量、温度等参数进行实时采集处理，并借助有线电话网将初步处理后的数据发送至检测中心，检测中心再进行综合数据处理，实现自动报警和泄露点定位。1.1系统设计功能(1)实时采

5、集压力、流量和温度数据。(2)定时比较输油管线首未端流量。(3)当检测到负压波或首未端流量有输差时报警提示，在计算机上显示漏点位置。(4)存储压力、流量和温度数据，自动生成并打印相关报表。(5)无线传输每日报表到上级主管部门。1.2关键技术1.2.1信号调理为了适应采集卡输入信号特性、输入范围的要求和去除工业噪声的干扰，变送器给出的信号必须先经过调理，才能提供给数据采集设备。信号调理箱不仅能对信号进行放大、滤波和隔离处理，而且能够提供变送器工作所需的24V电源。信号调理箱综合运用模拟滤波器和数字滤波器，对于压力和温度等模拟信号的滤波效果显著，即使泵站进口压力很低，也可以有效地检测到

6、微弱的压力波动。图3和图4分别为滤波前后的信号波形。图3未滤波的信号波形图4滤波后的信号波形对比以上两图可以看到，未经滤波的信号噪声幅值大，滤波之后压力信号的波动范围限制在0.01Mpa之内，而且较为平稳。1.1.1数据采集在试验管线上安装的数据采集卡是由美国国家仪器公司生产的低价E系列多功能I/O卡PCI－6023E，含16单端/8差分模拟通道、8个数字I/O和2个24位计数/定时器，可以满足现场同时测量压力、温度、流量等多路模拟和数字信号的要求。模拟输入具有12位精度，采样速率和连续存盘速率均达200KS/s，输入范围为双极性-10V～+10V。卡上使用系统定时控制器DAQ-S

7、TC，每30ms向计算机传递一次数据，具有定时校对的功能。1.1.2计算机处理软件1.1.2.1工作平台虚拟仪器（VirtualInstrumentation）的概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机技术和仪器技术相结合的产物。采用虚拟仪器技术即可完成泄漏信号的采集、传输和处理工作。本防盗系统选用美国国家仪器公司推出的虚拟仪器工作平台LabView，它具有图形化的编程环境、灵活的调试手段和功能强大的信号处理函数库。1.1.2.2自行开发软件本防盗系统的软件开发主要是