基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法技术

本发明专利技术公开了基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法，压力数据采集：现场传感器数据，一分二，通过PLC采集现场压力数据；管道其他数据：通过OPC协议，读取SCADA的虚拟服务器中的数据；管道工程数据：距离、高程、管径、壁厚、设备特性等；构建管道流量修正模型；构建管道压力波修正模型；构建管道工程修正模型；构建管道泄漏本质特征识别专家系统；构建管道泄漏流量计算模型。本发明专利技术的有益效果是能够准确自动报警泄漏位置，报告泄漏流量，完成泄漏报警可信度分析，实现了最大限度地减少误报，消除漏报，有效提高定位精度和泄漏检测的准确性，从本质上克服了现有泄漏检测技术的不足。

【技术实现步骤摘要】
基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法
本专利技术属于石油开采
，涉及基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法。技术背景石油、天然气管道的泄漏不仅导致石油资源的损失,污染环境,甚至发生火灾爆炸,严重威胁人民生命财产的安全。1.油气管道的泄漏风险；造成管道失效泄漏的主要原因可归纳为5个方面：①外力损伤外力损伤包括：第三方造成的机械损伤(非故意)，地面交通因素引起的疲劳失效，自然灾害(如地震、地质滑坡、黄土湿陷、洪水冲刷)等引起的强度失效。②腐蚀失效引起管道外腐蚀的因素有：管外土壤的腐蚀性、管外防腐层质量、电法保护效果、杂散电流干扰、管子局部应力状态等。随着管道服务时间的延长，管道沿线土壤的腐蚀性会发生变化，外防腐层质量也会下降，电法保护参数需做相应调整。③材料和施工缺陷钢管母材在轧制过程中，不可避免地会留存裂纹等缺陷；管在制管、运输、焊接和施工过程中，也不可避免地会受到机械损伤、焊缝裂纹、夹渣、焊接失误等缺陷。管道投产试压过程中遗留的缺陷在管道服役过程中，受管道压力作用，会不断扩展、生长，导致管道失效。④误操作误操作有设备控制失灵所致的原因，也有操作人员不能严格执行操作规程引发的事故。设计失误也会酿成管道失效事故，如管材选择不合理，管道或设备保护逻辑不合理等。⑤打孔盗油近些年在我国油气管道上发生了多起人为打孔盗油破坏事件。检测管道泄漏的方法和技术很多，对于油气管道，由于管道运行扰动因素多，目前的泄漏检测方法多存在检测误报率高、定位精度不高和存在漏报的缺点。管道的泄漏特征：(1)管道泄漏会引起压力下降，产生瞬变流动。泄漏压力波会沿管道从泄漏点起向上、下游方向传播；(2)泄漏压力波沿管道传播过程中会产生衰减；(3)管道运行过程中的扰动也会产生瞬变压力波动，扰动瞬变压力也会沿管道传播，引起误报；扰动瞬变压力会与泄漏瞬变压力叠加，叠加结果使泄漏信号发生变形，导致误报、漏报和定位不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法，本专利技术的有益效果是能够准确自动报警泄漏位置，报告泄漏流量，完成泄漏报警可信度分析，实现了最大限度地减少误报，消除漏报，有效提高定位精度和泄漏检测的准确性，从本质上克服了现有泄漏检测技术的不足。本专利技术所采用的技术方案如下：1.现场数据采集；(1)压力数据采集：现场传感器数据，一分二，通过PLC采集现场压力数据；(2)管道其他数据：通过OPC协议，读取SCADA的虚拟服务器中的数据；(3)管道工程数据：距离、高程、管径、壁厚、设备特性等；2.数据处理；3.管道在线泄漏检测方法；(1)构建管道流量修正模型；(2)构建管道压力波修正模型；(3)构建管道工程特性修正模型；(4)构建管道泄漏本质特征识别专家系统；(5)构建管道泄漏流量计算模型。其中，本专利技术方法还包括：1.基于专家诊断的管道运行过程在线泄漏检测自动定位、报警；2.基于专家诊断的停输段管道在线泄漏检测自动定位、报警；3.基于专家诊断的停输管道拉空段在线泄漏检测自动定位、报警；4.基于专家诊断的报告泄漏发生时刻；5.基于专家诊断的报告泄漏瞬时流量(可判断泄漏事故严重程度)；6.基于专家诊断的报告泄漏报警的可信度分析；7.基于专家诊断的报告泄漏点两侧线路截断阀门应急关阀建议；8.基于专家诊断的泄漏站间两端压力实施和历史趋势显示、存储。本专利技术综合应用管道输送工艺和管道工程理论、多年输油管道研究成果和运行经验积累，输油工艺与仪表专业相结合，为管道量身定制，建立管道在线智能泄漏诊断的专家系统(包括压力波、地形起伏和流量平衡修正，管道泄漏本质特征诊断与识别等)；当管道发生泄漏时，从检测的参数变化中综合判断、分析、甄别泄漏变化的固有本质特征，漏点两端泄漏本质特征的对应关系，剔除扰动引起的非泄漏信息；判断是否发生泄漏，准确自动报警泄漏位置，报告泄漏流量，完成泄漏报警可信度分析，实现了最大限度地减少误报，消除漏报，有效提高定位精度和泄漏检测的准确性，从本质上克服了现有泄漏检测技术的不足，使得该技术更趋完善和成熟。附图说明图1是福炼南线成品油管道站场分布示意图；图2是东临复线原油管道站场分布示意图；图3是甬台温成品油管道站场分布示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。1.福炼南线成品油管道现场放油泄漏试验福炼南线成品油管道，全长162公里，管径457mm、355mm，全线4个站，设有首站、1个中间清管站，1个支线分输站，东孚干线末站；分输支线和石湖山支线末站。图1福炼南线成品油管道站场分布示意图2014年9月26日13:00，泉港首站启2台主泵输送柴油，管道输量640m3/hr。管内顺序输送柴油和汽油，混油初始接触面距首站107公里。19:27:15,东孚末站开始下载混油；19:29:20，东孚末站停输，输油切换至石湖山支线输油，此时全线管内充满柴油。2014年9月26日下午，在距首站89.8km处，开始放油测试。经过两天(运行和停输)9次放油测试，软件均能准确自动报警，无漏报；⑴9次放油定位偏差绝对值的平均值1.008km；⑵最小检测泄漏流量0.494％的设计流量；⑶9次放油偏差绝对值的平均值14.48％；⑷测试过程无误报、无漏报；⑸测试期间，距上次误报间隔20天，没有误报。2.东临复线原油管道现场放油泄漏试验东临复线原油管道，全长157公里，管径630mm、711mm，全线设有首站、3个中间泵站和临邑末站；滨南来油在滨州站注入管道。图2东临复线原油管道站场分布示意图2016年10月12日，东临复线4站启泵，滨南来油在滨洲站进站注入管道，管内顺序输送进口轻质原油和胜利混合原油；混油头初始接触面距首站87km，管道输量2600m3/hr。2016年10月12日8:35，在距首站54km处，开始放油测试。经过1天时间，14次放油测试，软件均能准确自动报警，无漏报；⑴14次放油定位偏差绝对值的平均值1.179km；⑵最小检测泄漏流量0.3％的设计流量；⑶报警泄漏瞬时流量，14次放油报警流量与计量值偏差绝对值的平均值为21％；⑷2个月误报警次数统计，全线误报警平均1次/4.7天；⑸测试过程无误报、无漏报；3.甬台温成品油管道现场放油泄漏试验甬台温成品油管道，全长405公里，管径457、407、323mm，全线设有首站、2个中间分输泵站，1个变径清管站和瑞安末站。图3甬台温成品油管道站场分布示意图2018年7月16日，甬台温管道全线停输，管内充满柴油。2018年7月16日、17日、19日，在距上游泵站82.7km、86.6km和109km的线路截断阀位置，实施放油测试。经过3天时间，8次放油测试，软件均能准确自动报警，无漏报；无误报。⑴8次放油自动定位偏差绝对值的平均值0.45km；⑵最小检测泄漏流量0.23％的设计流量；⑶测试过程无误报、无漏报。以上所述仅是对本专利技术的较佳实施方式而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法，其特征在于：1.现场数据采集；(1)压力数据采集：现场传感器数据，一分二，通过PLC采集现场压力数据；(2)管道其他数据：通过OPC协议，读取SCADA的虚拟服务器中的数据；(3)管道工程数据：距离、高程、管径、壁厚、设备特性；2.数据处理；3.管道在线泄漏检测方法；(1)构建管道流量修正模型；(2)构建管道压力波修正模型；(3)构建管道工程修正模型；(4)构建管道泄漏本质特征识别专家系统；(5)构建管道泄漏流量计算模型。

【技术特征摘要】
1.基于专家诊断的管道在线泄漏检测方法，其特征在于：1.现场数据采集；(1)压力数据采集：现场传感器数据，一分二，通过PLC采集现场压力数据；(2)管道其他数据：通过OPC协议，读取SCADA的虚拟服务器中的数据；(3)管道工程数据：距离、高程、管径、壁厚、设备特性；2.数据处理；3.管道在线泄漏检测方法；(1)构建管道流量修正模型；(2)构建管道压力波修正模型；(3)构建管道工程修正模型；(4)构建管道泄漏本质特征识别专家系统；(5)构建管道泄漏流量计算模型。2.按照权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪，张国忠，
申请(专利权)人：张雪，
类型：发明
国别省市：浙江,33