長輸石油管道泄漏檢測與定位技術(shù)研究.pdf

1、油氣資源作為當(dāng)今最重要的能源，其運(yùn)輸方式有公路、鐵路、水運(yùn)、航空和管道運(yùn)輸這五種方式，其中管道運(yùn)輸是油氣資源最主要的運(yùn)輸方式。但隨著時(shí)間的推移，管道本身材質(zhì)的老化、腐蝕、凝管、遭遇自然災(zāi)害和誤操作等原因，管道運(yùn)輸存在大量的事故隱患，爆管、斷管、泄漏、打孔盜油等重大事故呈上升趨勢。因此，開發(fā)可靠穩(wěn)定的泄漏檢測與定位系統(tǒng)成為管道運(yùn)輸安全生產(chǎn)的一項(xiàng)迫切需要。
　　 本文在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上分析了管道運(yùn)輸發(fā)展和現(xiàn)狀，研究了管道泄漏檢測

2、被廣泛使用的方法。論文以大慶油田南一油庫到南三油庫之間長30公里的原油管道泄漏檢測與定位項(xiàng)目為背景，開展了以下工作：
　　 (1)應(yīng)用基于負(fù)壓波的方法做泄漏檢測與定位，針對管道運(yùn)輸生產(chǎn)過程中工況調(diào)整頻繁，干擾復(fù)雜，給泄漏檢測帶來虛警率高的現(xiàn)象，給出了一種雙壓力傳感器方法，判斷負(fù)壓波的傳播方向，濾除了工況調(diào)整對泄漏檢測系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。該方法分別在管道兩端相距500米左右的地方安裝兩個(gè)壓力傳感器，兩個(gè)傳感器采集的壓力信號之間衰減不大

3、，波形非常相似，這有利于相關(guān)對比，從而準(zhǔn)確判斷負(fù)壓波的傳播方向，綜合管道兩端的負(fù)壓波的傳播方向就能判定是工況調(diào)整還是泄漏引起的負(fù)壓波。
　　 (2)在研究小波變換去噪的基礎(chǔ)上，提出了多元信號小波變換閾值去噪壓力信號預(yù)處理方法，利用該方法對項(xiàng)目中首末端的雙壓力傳感器產(chǎn)生的四維信號預(yù)處理，考慮了多元信號之間的噪聲在空間上的結(jié)構(gòu)上存在一定的相關(guān)性，與傳統(tǒng)小波變換閾值去噪相比，改善了信號的信噪比。該方法將同一時(shí)間點(diǎn)上的多元信號看做一個(gè)整

4、體，而非傳統(tǒng)的對一元信號直接小波閾值去噪。
　　 (3)在分析信號表示理論的基礎(chǔ)上，提出了基于稀疏分解的泄漏檢測方法。該方法將壓力信號分為平穩(wěn)信號，緩慢下降信號，突變下降信號和上升信號四種類別，并設(shè)計(jì)了壓力信號超完備字典，利用改進(jìn)的正交匹配追蹤稀疏分解算法對信號進(jìn)行分類，實(shí)驗(yàn)表明該方法的壓力信號識別率能達(dá)到90％以上。
　　 (4)研究了基于信號相關(guān)分析的時(shí)延估計(jì)方法，比較了基本相關(guān)、相位變換廣義相關(guān)、最大似然函數(shù)廣義相