iSafe油氣管道泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)項(xiàng)目解決方案

1、 .wd. .wd. .wd.iSafe油氣管道泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案一、概述1.1 國內(nèi)油氣管道現(xiàn)狀中國油氣管道建設(shè)一直以突飛猛進(jìn)的速度增長。新中國成立伊始，中國油氣管道幾乎一片空白，2004年我國油氣管道總長度還不到3萬千米，但截至20 xx年4月，油氣管道總長度已達(dá)近14萬公里，油氣管網(wǎng)是能源輸送的大動脈。過去10年，我國油氣管網(wǎng)建設(shè)加速推進(jìn)，覆蓋全國的油氣管網(wǎng)初步形成，東北、西北、西南和海上四大油氣通道戰(zhàn)略布局 基本完成。頻發(fā)的事故與不斷上升的傷亡數(shù)字，也成為伴隨著中國油氣管道行業(yè)高速開展的陰影。2000年，中原油田輸氣管道發(fā)生惡性爆炸事故，造成15人死亡、56人受傷；2002年，大

2、慶市天然氣管道腐蝕穿孔，發(fā)生天然氣泄漏爆炸，造成6人死亡、5人受傷；2004年，四川省瀘州市發(fā)生天然氣管道爆炸，5人死亡、35人受傷；2006年，四川省仁壽縣富加輸氣站進(jìn)站管道發(fā)生爆炸，造成10人死亡、3人重傷、47人輕傷。20 xx年11月22日青島黃島區(qū)，中石化輸油儲運(yùn)公司濰坊分公司輸油管線破裂后發(fā)生爆炸，造成62人遇難。多發(fā)的管道事故特別是一些重大的油氣泄漏、火災(zāi)爆炸等惡性事故對人身安全、自然環(huán)境造成了巨大危害。1.2 國家和政府的要求自20 xx年底開展油氣輸送管道安全隱患專項(xiàng)排查整治以來，各地區(qū)、各有關(guān)部門和單位協(xié)同行動、共同努力，取得了積極進(jìn)展，全國共排查出油氣輸送管道占壓、安全距

3、離缺乏、不滿足安全要求穿插穿越等安全隱患近3萬處。20 xx年9月，國務(wù)院安委會發(fā)布關(guān)于深入開展油氣輸送管道隱患整治攻堅(jiān)戰(zhàn)的通知，要求完善油氣輸送管道保護(hù)和安全運(yùn)行等法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、安全生產(chǎn)監(jiān)管體系和應(yīng)急體系建設(shè)。1.3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)管道的完整性和安全運(yùn)營的重要性和必要性顯得尤為突出。為確保管道安全運(yùn)行，消除事故隱患，保護(hù)環(huán)境，迫切需要對油氣管道建設(shè)可靠的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)。用音波法、負(fù)壓波法、質(zhì)量平衡法融合一起的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對壓力管道進(jìn)展泄漏監(jiān)測是目前最先進(jìn)、最可靠的泄漏監(jiān)測技術(shù)。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)采用音波法、負(fù)壓波法、質(zhì)量平衡法三種方法融合的管道泄漏監(jiān)測技術(shù)，能準(zhǔn)確迅速發(fā)現(xiàn)泄漏并

4、確定油氣管道泄漏位置。二、技術(shù)方案2.1 現(xiàn)有管道管理及技術(shù)手段分析國外從20世紀(jì)70年代就開場對管道泄漏檢測技術(shù)進(jìn)展了研究。國內(nèi)管道泄漏技術(shù)的研究起步較晚，但開展很快。目前，國內(nèi)現(xiàn)有的泄漏檢測方法從最早的人工沿管路分段巡視檢漏開展到較復(fù)雜的利用計(jì)算機(jī)軟件和硬件相結(jié)合的方法；從陸地管道檢測技術(shù)開展到海底檢測。其中，根據(jù)測量分析的媒介不同可分為直接檢測法與間接檢測法。直接檢測法指直接用測量裝置對管線周圍的介質(zhì)進(jìn)展測量，判斷有無泄漏產(chǎn)生。主要有直接觀察法，氣體法，清管器法。間接檢測法是根據(jù)泄漏引起的管道流量、壓力等參數(shù)及聲、光、電等方面變化進(jìn)展泄漏檢測。主要有水壓、氣壓檢測法，質(zhì)量、體積平衡法，壓

5、力點(diǎn)分析法，負(fù)壓波檢測法、音波法等。隨著世界各國管道建設(shè)的快速開展，管道泄漏監(jiān)測技術(shù)也伴隨開展幾十年。從油氣管道泄漏監(jiān)測的歷史來看，國外早期的監(jiān)測技術(shù)手段大多采用壓力點(diǎn)分析法，負(fù)壓波檢測法，光學(xué)檢測法，聲發(fā)射技術(shù)法，動態(tài)模擬法，統(tǒng)計(jì)檢測法等方法。目前的泄漏監(jiān)測和定位手段是多學(xué)科多技術(shù)的集成，特別是隨著傳感器技術(shù)、模式識別技術(shù)、通信技術(shù)、信號處理技術(shù)和模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)等開展，為泄漏檢測定位方法帶來了新的活力，可對諸如流量、壓力、溫度、密度、粘度等管道和流體信息進(jìn)展采集和處理，通過建設(shè)數(shù)學(xué)模型或通過信號處理，或通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式分類、或通過模糊理論對檢測區(qū)域或信號進(jìn)展模糊

6、劃分，從而提取故障特征等基于知識的方法進(jìn)展檢測和定位。將建設(shè)管道的數(shù)學(xué)模型和某種信號處理方法相結(jié)合、將管外檢測技術(shù)和管內(nèi)檢測技術(shù)相結(jié)合、將智能方法引入監(jiān)測和定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能檢測、機(jī)器人檢測和定位等作為研究方向。根據(jù)管道泄漏監(jiān)測檢測技術(shù)的特點(diǎn)，油氣管道的泄漏監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用以負(fù)壓波法、音波法、質(zhì)量平衡法為主有條件的地區(qū)，還可采用人工巡檢相結(jié)合的方法。幾種檢漏方法配合使用，相互補(bǔ)充，組成可靠性和經(jīng)濟(jì)性均得到綜合優(yōu)化的檢漏系統(tǒng)，可使管道泄漏得到很好的控制。2.2 iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)原理管道泄漏是一個瞬態(tài)變化過程，泄漏瞬間將產(chǎn)生各種頻率的聲波信號。頻率小于10Hz的音波信號具有頻率低、波長長、

7、穿透力強(qiáng)和傳輸衰減小的特點(diǎn)，適合用于管道泄漏監(jiān)測。低頻音波在海洋里傳播數(shù)千公里的距離后仍可被有效的監(jiān)測到。管道泄漏產(chǎn)生的音波信號在系統(tǒng)中顯示如圖1.1。圖1.1管道泄漏產(chǎn)生的音波信號音波法、負(fù)壓波法、質(zhì)量平衡法三種方法結(jié)合的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)具有靈敏度高、誤報(bào)率低、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是：當(dāng)管線發(fā)生泄漏事故時，泄漏點(diǎn)處產(chǎn)生的音波/壓力波沿管道向上、下游傳播，利用管段上下游安裝的音波傳感器陣列/壓力傳感器檢測到音波/壓力波到達(dá)的時間差和聲波在管道中的傳播速度，可以確定泄漏點(diǎn)位置。具體實(shí)現(xiàn)包括，傳感器接收到的管內(nèi)音波信號通過電纜傳給ACUAcoustic Controller Unit，聲學(xué)

8、監(jiān)控終端或壓力信號傳給RTU，ACU/RTU將模擬音波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過時間同步、噪聲抑制、干擾抵消和模擬識別等處理，判斷是否出現(xiàn)泄漏，并確定接收到泄漏音波信號的時刻。ACU/RTU將通過網(wǎng)絡(luò)將泄漏監(jiān)測狀態(tài)信息傳輸給泄漏監(jiān)測服務(wù)器，泄漏監(jiān)測服務(wù)器根據(jù)音波/壓力波傳播速度、管段信息及管段兩端傳感器接收到泄漏音波的時間差，計(jì)算泄漏位置。2.3 管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外產(chǎn)品比照分析目前管道安全測漏主要的競爭對手包括，國外的如美國休斯敦聲學(xué)系統(tǒng)公司ASI，基于次聲波法的WaveAlert系統(tǒng)，是利用管道兩端安裝的次聲波傳感器對管道泄漏瞬間流體高速流出發(fā)出的次聲波信號進(jìn)展實(shí)時監(jiān)測來定位泄漏發(fā)生的位

9、置。英國殼牌公司研發(fā)的ATMOS Pine的管道泄漏檢測系統(tǒng)是基于統(tǒng)計(jì)分析原理，利用SCADA系統(tǒng)提供的流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)，通過流量或壓力變化、質(zhì)量或體積平衡、動力模型和壓力點(diǎn)分析，利用優(yōu)化序列分析法來檢測泄漏。澳大利亞Future Fiber Technologies公司(FFT)開發(fā)和研制的光纖管道安全防御系統(tǒng)(FFT Secure Pipe TM)利用油氣管道同溝鋪設(shè)的通訊光纖實(shí)時地采集來自管道周邊10米范圍內(nèi)、對管道構(gòu)成威脅的行為所產(chǎn)生的各類震動，位移，監(jiān)測管道運(yùn)行狀況。但國外產(chǎn)品價格昂貴，而且本地化的技術(shù)支持和維護(hù)服務(wù)都存在很大問題。目前國內(nèi)油田長距離輸油管道大都沒有安裝泄漏自動

10、檢測系統(tǒng)，主要靠人工沿管線巡視，管線運(yùn)行數(shù)據(jù)靠人工讀取，這種情況對管道的安全運(yùn)行非常不利。我國長距離輸油管道泄漏監(jiān)測技術(shù)的研究從九十年代開場已有相關(guān)報(bào)道，但只是近幾年才真正取得突破，在生產(chǎn)中發(fā)揮作用。清華大學(xué)自動化系、天津大學(xué)精細(xì)儀器學(xué)院、北京大學(xué)、西南石油大學(xué)、中國計(jì)量院等都在這一方面做過研究。國內(nèi)公司有華北油田新貝達(dá)公司、北京昊科航公司、東營五色石測漏技術(shù)等。但國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和國內(nèi)公司的測漏產(chǎn)品 基本上都是采用基于壓力波負(fù)壓波法的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)或者是流量檢測法。負(fù)壓波系統(tǒng)檢測靈敏度低，而且無法用于氣體管道測漏。流量法系統(tǒng)只能初略判斷是否泄漏，無法定位。此外還有一些國內(nèi)公司利用光纖的震動和溫

11、度變化對管道進(jìn)展預(yù)警，像中石油管道通信電力工程總公司自主研發(fā)的“光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng)，可以應(yīng)用于已鋪設(shè)光纖的新管線，而對于老管線來說需要重新鋪設(shè)光纖，造價昂貴。2.4 iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點(diǎn)iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)綜合了音波法、負(fù)壓波法、質(zhì)量平衡法等多種管道泄漏監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)一步提高了發(fā)現(xiàn)油氣管道泄漏的速度和對管道泄漏位置判定的準(zhǔn)確度。iSafe管道泄漏監(jiān)測綜合方案發(fā)揮質(zhì)量平衡法綜合計(jì)算判斷泄漏量的長處，通過負(fù)壓波、音波法彌補(bǔ)質(zhì)量平衡法響應(yīng)時間慢、不能準(zhǔn)確定位的缺點(diǎn)，提高整個系統(tǒng)的靈敏性、準(zhǔn)確性、可靠性和魯棒性。同時，通過負(fù)壓波、音波法對各種檢測參數(shù)進(jìn)展綜合判斷，從而到達(dá)

12、負(fù)壓波法彌補(bǔ)音波法對于非常緩慢的泄漏不易檢測的缺點(diǎn)；同時，音波法彌補(bǔ)負(fù)壓波法瞬時泄漏不易識別和容易同其他非泄漏因素引起的壓力下降相混淆的缺乏。最終實(shí)現(xiàn)泄漏監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)具有響應(yīng)時間短、靈敏度高0.5%流量、誤報(bào)率低、定位準(zhǔn)確、防止漏而不報(bào)的特點(diǎn)。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，必將大大提高管道泄漏監(jiān)測的性能和質(zhì)量，為管道的安全運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)踐結(jié)果，音波法融合負(fù)壓波法可以監(jiān)控氣體管道、液體管道和多相流管道的泄漏，可用于監(jiān)控地面管道、埋地管道、海底管道和各種復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：極小的泄漏孔徑，最小可測泄漏孔徑6-20毫米，具體管段參數(shù)

13、受相應(yīng)的背景噪聲、運(yùn)行壓力等影響；最小可測泄漏率0.51.5%；定位精度高，定位誤差小于100m；非常低的誤報(bào)率，正常情況下，系統(tǒng)誤報(bào)率小于30次/年；有效作用距離長，系統(tǒng)監(jiān)控距離可達(dá)3050公里，最長可延長到100公里；泄漏報(bào)警數(shù)據(jù)能夠在泄漏檢測主機(jī)上存儲至少6個月；系統(tǒng)能夠?qū)ψ陨砉ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)展自檢，能夠?qū)崟r將傳感器、GPS等工作狀態(tài)進(jìn)展顯示；設(shè)備穩(wěn)定可靠，在國內(nèi)多條管道上得到成功的應(yīng)用，具備本地化的技術(shù)支持和維護(hù)。2.5 總體技術(shù)框架音波以管道內(nèi)部介質(zhì)為載體，以聲速向兩端傳播。由于音波信號頻率低，傳輸衰減小，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播。音波管道泄漏監(jiān)測儀安裝在管道的上下游段，捕捉泄漏聲波信號，并根據(jù)

14、泄漏聲波到達(dá)管道首、末端聲波管道泄漏監(jiān)測儀的時間差這個時間差由GPS進(jìn)展授時，計(jì)算出泄漏點(diǎn)的具體位置。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)工作原理如下：管道泄漏瞬間，輸送介質(zhì)從泄漏點(diǎn)高速流出，將產(chǎn)生高強(qiáng)度音波，次 聲波沿管道內(nèi)介質(zhì)向兩端傳播。ACU通過安裝在管段兩端的傳感器接收到音波信號，識別音波信號，判斷管道是否發(fā)生泄漏，并通過網(wǎng)絡(luò)將處理結(jié)果傳送到服務(wù)器。泄漏監(jiān)測服務(wù)器進(jìn)展實(shí)時處理，如果管道發(fā)生泄漏，泄漏監(jiān)測服務(wù)器利用管段兩端ACU接收音波信號的時間差，計(jì)算出泄漏發(fā)生位置。負(fù)壓波法泄漏監(jiān)測定位計(jì)算方法與音波法 基本一樣，通過計(jì)算泄漏信號傳輸?shù)桨惭b在管段兩端傳感器對于負(fù)壓波為壓力變送器，對于音波為音波傳

15、感器的時間差，結(jié)合信號在流體中的傳輸速度，就可以計(jì)算泄漏點(diǎn)位置。定位示意圖如圖2所示。傳感器傳感器xL管道泄漏點(diǎn)t1t2) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (圖2 負(fù)壓波法定位示意圖定位公式： 其中：X 泄漏點(diǎn)距首端測量點(diǎn)的距離m；L 管道全長m；a 管輸介質(zhì)中聲波的傳播速度m/s；t 接收上、下游傳感器信號的時間差s。

16、2.6 系統(tǒng)功能框架iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)框圖如下所示。該系統(tǒng)主要設(shè)備是ACU和泄漏監(jiān)測服務(wù)器。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行需要客戶提供計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)支持。圖2.1 iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)原理圖2.6.1 ACU終端聲學(xué)監(jiān)控終端iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)ACU終端主要功能列表如下：數(shù)據(jù)采集：iSafe ACU采集音波傳感器數(shù)據(jù)；GPS授時：將音波數(shù)據(jù)與GPS時間進(jìn)展同步；數(shù)據(jù)傳輸：向iSafe服務(wù)器傳送音波數(shù)據(jù)；工作狀態(tài)監(jiān)控：對音波傳感器、GPS及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)展自檢；數(shù)據(jù)存儲顯示：對音波數(shù)據(jù)進(jìn)展存儲與顯示。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)ACU終端主要功能是采集音波信號并傳輸?shù)叫孤┍O(jiān)測服務(wù)器

17、，安放在站場或者閥室、控制室，能夠采集管道內(nèi)流體內(nèi)傳播的音波信號，經(jīng)過信號調(diào)理，GPS同步，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過先進(jìn)的信號處理算法判斷該聲波信號是否為泄漏信號。ACU終端還具有自檢功能，能夠?qū)崟r的將傳感器、GPS等設(shè)備的工作狀況進(jìn)展顯示。ACU終端包括音波傳感器、GPS和信號處理機(jī)等部件。圖2.2 iSafe聲學(xué)監(jiān)控終端ACU濕式音波傳感器：iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的主傳感器采用專用濕式音波傳感器。濕式音波傳感器靈敏度高，能夠?qū)⒐艿乐械穆暡ㄐ盘栟D(zhuǎn)換為電流信號，傳輸給前端處理模塊。濕式音波傳感器的監(jiān)聽范圍通常在3050公里。濕式傳感器采用4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號進(jìn)展傳輸，工作溫度為-408

18、5攝氏度。為保證信號不受到干擾，線纜通常選用2*1.5鎧裝對絞屏蔽信號電纜，通常，信號電纜長度小于300米。濕式傳感器和壓力傳感器的典型安裝方式如以以以下圖所示：圖2.3 濕式音波傳感器和壓力傳感器的安裝方式信號調(diào)理模塊：經(jīng)過長距離傳輸后，管道泄漏產(chǎn)生的音波信號衰減較大。信號調(diào)理模塊將對音波信號進(jìn)展調(diào)理，提取有效音波信號，并傳遞給ACU，同時對傳感器的工作狀態(tài)進(jìn)展實(shí)時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常，也會在第一時間將故障信息傳遞給ACU，保證系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)。GPS：GPS同步是系統(tǒng)準(zhǔn)確定位的重要手段，為了保證ACU采集的同步性，每個站點(diǎn)都需要安裝GPS來實(shí)現(xiàn)同步的數(shù)據(jù)采集，GPS天線需要安裝在每個站點(diǎn)的

19、ACU室屋頂，無遮擋的高處，高于屋頂0.5米以上。通過GPS獲取精準(zhǔn)的時間，便于對各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)展準(zhǔn)確時間同步。GPS時間同步設(shè)備采用高輸出精度的GPS接收機(jī)100ns來實(shí)現(xiàn)。低功耗ACU：低功耗ACU安裝在管道沿線的站場或者閥室。并配套蓄電池組和太陽能充電系統(tǒng)、電源線、信號線、GPS饋線、GPS避雷器、浪涌保護(hù)器等使用，將現(xiàn)場傳感器采集到的信號通過ACU運(yùn)行采集的程序，利用采集卡把音波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送給泄漏監(jiān)測服務(wù)器，整個ACU采用蓄電池組和太陽能充電系統(tǒng)進(jìn)展供電，功率5W10W。低功耗ACU的通訊通常采用4G/3G/GPRS的方式。圖2.3 低功耗ACU方案2.6.2i

20、Safe-RTU終端iSafe-RTU終端主要功能是實(shí)時采集多通道的壓力信號，并通過Modbus總線或OPC服務(wù)將壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫孤┍O(jiān)測服務(wù)器，安放在站場或者閥室、控制室。iSafe-RTU需要通過GPS授時模塊進(jìn)展分布式的數(shù)據(jù)同步。iSafe-RTU終端包括壓力傳感器、GPS和RTU等部件。2.6.3 泄漏監(jiān)測服務(wù)器iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)服務(wù)器主要功能列表如下：泄漏檢測及定位；對音波數(shù)據(jù)進(jìn)展接收并實(shí)時顯示；對音波信號進(jìn)展實(shí)時分析；歷史數(shù)據(jù)分析；配置管道信息；對數(shù)據(jù)進(jìn)展存儲。泄漏監(jiān)測服務(wù)器由硬件和軟件組成，硬件一般使用高性價比、高穩(wěn)定性的PC服務(wù)器，軟件是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的管道泄漏監(jiān)測軟件

21、。系統(tǒng)硬件要求處理器為至強(qiáng)2.0GHz以上CPU，內(nèi)存大于4GB，單塊硬盤容量大于600GB。該服務(wù)器主要完成將不同地點(diǎn)的ACU數(shù)據(jù)進(jìn)展會聚，系統(tǒng)軟件與ACU通信，建設(shè)并維護(hù)各ACU的通訊信道；利用各GPS時鐘信號對其發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)展準(zhǔn)確時間同步。系統(tǒng)軟件可從SCADA系統(tǒng)獲取流量、壓力、在線密度等參數(shù)，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性，降低誤報(bào)率。系統(tǒng)軟件處理和識別各ACU的音波數(shù)據(jù)，判斷管道是否發(fā)生泄漏。依據(jù)管網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)造以及音波信號到達(dá)各ACU的時間差，計(jì)算泄漏位置。系統(tǒng)軟件保存各個ACU傳送來的原始數(shù)據(jù)以及中間數(shù)據(jù)，以便進(jìn)一步分析處理。管道泄漏發(fā)生的時間、地點(diǎn)等關(guān)鍵信息保存在數(shù)據(jù)庫中，程序重新啟動

22、后泄漏信息仍然保存。泄漏監(jiān)測系統(tǒng)軟件運(yùn)行人機(jī)界面，人機(jī)界面顯示管道走向，在管道上顯示安裝ACU的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)位置。發(fā)生泄漏時，系統(tǒng)發(fā)出聲音報(bào)警，并在管道泄漏的位置顯示泄漏圖標(biāo)，同時在監(jiān)控畫面的泄漏信息欄上標(biāo)明泄漏時刻、泄漏位置等信息。系統(tǒng)軟件具有自動診斷功能，能夠?qū)嚯娮詥?，通信鏈路、聲波采集、GPS等模塊進(jìn)展自動診斷、報(bào)警、提示。人機(jī)界面可查看系統(tǒng)的具體參數(shù)，如果系統(tǒng)工作不正?？梢园l(fā)現(xiàn)出錯部位及原因。2.6.4 通訊系統(tǒng)iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展通信。ACU的音波數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳送到泄漏監(jiān)測服務(wù)器，監(jiān)控終端與泄漏監(jiān)測服務(wù)器也通過通訊網(wǎng)絡(luò)相連接。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)通常

23、直接使用管道SCADA系統(tǒng)現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)。為保證網(wǎng)絡(luò)通信可靠性，建議系統(tǒng)通信使用已有光纖網(wǎng)絡(luò)。如果管道沒有通信網(wǎng)絡(luò)，需要另購網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過ADSL3G等方式組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。ACU與服務(wù)器之間傳送的數(shù)據(jù)已經(jīng)過加密，可以通過公網(wǎng)傳輸。另外系統(tǒng)有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)完整檢查和出錯重傳機(jī)制，保證每條數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確可靠地傳遞，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境惡劣情況下能正常工作。2.7 系統(tǒng)數(shù)據(jù)框架2.8 系統(tǒng)集成應(yīng)用iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)、人機(jī)界面及其他第三方軟件采用OPC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展通信。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)可以通過OPC接口從SCADA系統(tǒng)獲取壓力、溫度和流量等數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性，降低誤報(bào)率。iSaf

24、e管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)通過OPC接口向人機(jī)界面軟件，如Citect, IFix和Labview等提供系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，管道泄漏報(bào)警燈信息。用戶在人機(jī)界面的各種操作也通過OPC接口傳遞給iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)核心模塊。iSafe管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)支持通過OPC接口與其他系統(tǒng)進(jìn)展通信，具有高度的靈活性。這些系統(tǒng)包括：三參數(shù)法管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)、模擬仿真系統(tǒng)、管壁聲波預(yù)警系統(tǒng)、管道光纖預(yù)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。三、實(shí)施方案3.1 系統(tǒng)部署環(huán)境要求在油氣安全泄漏監(jiān)測系統(tǒng)方案確定后，需要對系統(tǒng)所在安裝區(qū)域進(jìn)展現(xiàn)場考察，經(jīng)過對以往很多工程的現(xiàn)場考察結(jié)果來看，一般安裝儀器設(shè)備的區(qū)域現(xiàn)場環(huán)境都對比復(fù)雜；且每個工程的現(xiàn)

25、場實(shí)施和工程方案都具有唯一性，所以只能主要?dú)w納油氣安全泄漏監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場施工方案的主體設(shè)備的安裝，主體設(shè)備的安裝包含以下四個主要設(shè)備的安裝。具體內(nèi)容如下： 1、ACU的安裝方案； 2、傳感器安裝方案； 3、GPS安裝方案； 4、泄漏監(jiān)測服務(wù)器的安裝方案；經(jīng)客戶確認(rèn)的以下數(shù)據(jù)和圖紙，均為設(shè)計(jì)的 基本依據(jù)：1相關(guān)管道的根基數(shù)據(jù)，包括：管道長度、管徑、運(yùn)行壓力、流量范圍以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。2相關(guān)站場的工藝布置圖3相關(guān)站場的供電原理圖4相關(guān)站場的工藝流程圖5相關(guān)站場的建筑平面布置與電纜敷設(shè)圖6相關(guān)站場的機(jī)柜典型安裝示意圖7相關(guān)站場的PLC機(jī)柜、端子接線圖8相關(guān)站場的變送器安裝示意圖9相關(guān)站場的GPS天線安

26、裝示意圖3.2 硬件產(chǎn)品規(guī)格說明3.2.1 聲學(xué)監(jiān)控終端ACU主機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格如下：產(chǎn)品名稱iSafe-ACU2000-Dnn表示擁有該ACU擁有n通道模擬輸入系統(tǒng)配置硬盤500G可支持雙通道傳感器連續(xù)存儲3年數(shù)據(jù)重量19KG尺寸長X高X深=432mm X132mmX530mm供電，功率交流220VAC，72W接口4通道次聲波傳感器輸入端口，4通道狀態(tài)顯示燈，1電源開關(guān)，1xDB15 VGA，2xUSB2.0，2x以太網(wǎng)口。操作溫度環(huán)境空氣流通: -5C 55C (根據(jù)IEC60068-2-1, IEC60068-2-2, IEC60068-2-14)存儲溫度-20C 80C相對濕度10% 93

27、% (無凝露)3.2.2 iSafe-RTU終端的產(chǎn)品規(guī)格如下：產(chǎn)品名稱iSafe-RTU-Dnn表示擁有該RTU擁有n通道模擬輸入物理接口工業(yè)以太網(wǎng)1個千兆以太網(wǎng)RJ-45插孔尺寸長X高X深=432mm X132mmX530mm電源通過iSafe-RTU背板總線，15V電流消耗來自背板總線，350mA；功率損耗，5.3W。絕緣測試電壓707VDC型式測試設(shè)計(jì)、尺寸和重量模塊規(guī)格為緊湊型模塊，單寬帶防護(hù)等級IP20重量約350g尺寸(WxHxD)35x142x129mm安裝選項(xiàng)安裝在iSafe-RTU機(jī)架中3.2.3 監(jiān)測服務(wù)器主機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格如下：CPU類型Intel 至強(qiáng)E5-2600 v2

28、 CPU主頻1.8GHz CPU型號Xeon E5-2603 v2 主板芯片組Intel C602內(nèi)存DDR3，8GB硬盤描述500GB 3.5英寸 SATA 7200Rpm硬盤顯示器描述Dell UltraSharp系列高性能顯示器顯卡芯片NVIDIA Quadro NVS310網(wǎng)卡描述英特爾82579千兆以太網(wǎng)控制器3.3 施工和安裝要求3.3.1 ACU的安裝ACU安裝在主機(jī)柜內(nèi)，主機(jī)柜安裝在站場設(shè)備間。安裝位置必須保證無HYPERLINK :/baike.baidu /view/653039.htm強(qiáng)電、HYPERLINK :/baike.baidu /view/2022477.htm

29、強(qiáng)磁和強(qiáng)腐蝕性設(shè)備的干擾；一般安裝在各個站點(diǎn)主機(jī)安裝場所應(yīng)枯燥、灰塵小、且通風(fēng)良好；主機(jī)安裝位置便于HYPERLINK :/baike.baidu /view/80178.htm饋線、HYPERLINK :/baike.baidu /view/1205846.htm電源線、地線的布線；主機(jī)安裝在室內(nèi)。安裝主機(jī)的室內(nèi)不得放置HYPERLINK :/baike.baidu /view/1655518.htm易燃品；室內(nèi)溫度、HYPERLINK :/baike.baidu /view/286584.htm濕度不能超過主機(jī)工作溫度、濕度的范圍。機(jī)柜外型尺寸：可以根據(jù)現(xiàn)場業(yè)主要求進(jìn)展選擇外形尺寸進(jìn)展配備

30、，ACU放置于主機(jī)柜中并且用螺釘穿過ACU面板剛性固定于主機(jī)柜中的承重支架上。ACU和機(jī)柜的防護(hù)等級為IP50。主機(jī)柜內(nèi)裝ACU，最大功率為80W，電源要求是220V交流電；機(jī)柜供電電源線及ACU信號線GPS信號線等一般從地下走暗線.。下表為ACU的正常工作環(huán)境：操作溫度3065儲存溫度4585相對濕度095%，不凝固狀態(tài)(NonCondensing)輸入電壓220V/50Hz輸入電流正常狀態(tài)3A&24VDCACU設(shè)有2個通信網(wǎng)口，2個USB數(shù)據(jù)接口，一個VGA口一個GPS接口和假設(shè)干個傳感器信號接口系統(tǒng)通信需要1個標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口，一個備用網(wǎng)口，在現(xiàn)場調(diào)試安裝中通過通信網(wǎng)口與業(yè)主局域網(wǎng)系統(tǒng)相連接并分

31、給ACU一個IP地址。USB數(shù)據(jù)接口主要用于拷貝數(shù)據(jù)等。VGA口主要用于現(xiàn)場安裝完成以后通過VGA口連接液晶顯示器進(jìn)展各個站點(diǎn)的臨時調(diào)試，GPS接口主要用于連接站點(diǎn)外的GPS天線通過GPS受時同步各個站點(diǎn)的時間ACU主機(jī)附件還包括傳感器接線端子、電源接線端子、空氣開關(guān)、插座、GPS避雷器等。圖1 ACU系統(tǒng)安裝位置及數(shù)量：ACU的安裝根據(jù)現(xiàn)場管線的長度及地形位置進(jìn)展最優(yōu)安裝設(shè)計(jì)一般每個站點(diǎn)安裝一臺ACU。ACU連接傳感器需要鎧裝電纜鎧裝電纜的數(shù)量及長度需要根據(jù)現(xiàn)場來確定，在現(xiàn)場施工中鎧裝電纜必須埋穿管埋地走暗線。安裝位置：ACU的安裝位置應(yīng)該選擇在傳感器附近的設(shè)備間，該設(shè)備間盡量靠近傳感器安裝

32、位置。需要業(yè)主配合或協(xié)調(diào)事項(xiàng)：需要業(yè)主找到適宜的設(shè)備間放置RTU；需要業(yè)主在設(shè)備間內(nèi)提供穩(wěn)定的220V交流電，功率能到達(dá)上述要求；需要業(yè)主在設(shè)備間內(nèi)提供一根可聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)線，并分配一個IP地址；需要業(yè)主協(xié)助設(shè)備間屏蔽電纜、GPS天線的布線、埋地等。3.3.2 傳感器安裝 低頻聲波傳感器通過引壓管安裝到主管道。傳感器接口包括1/2NPT內(nèi)螺紋、外螺紋等多種接口形式。傳感器與管道之間應(yīng)設(shè)置取樣截止閥。低頻聲波傳感器的安裝要求和安裝方式可參考壓力變送器的安裝方式。 系統(tǒng)使用的傳感器的常用管道接口為1/2NPT內(nèi)螺紋，傳感器一般在現(xiàn)場安裝的時候會通過3通來接入管道，一般選擇管道上原來裝的壓力表和壓力傳感器

33、位置進(jìn)展改裝，但是壓力表和壓力傳感器一般是外螺紋M201.5,而3通螺紋是1/2NTP所以壓力表和一字表之間還要再加M201.5轉(zhuǎn)1/2NTP轉(zhuǎn)接頭通過3通及轉(zhuǎn)接頭前方可正常安裝業(yè)主的儀器儀表和我們音波音波傳感器，在安裝音波傳感器之前需要布置音波傳感器的信號線，信號線走線為暗線，通過現(xiàn)場的地下走線管和走線槽走到我們需要的位置地面處信號線在地面處以后通過防爆軟管引到音波傳感器上，在用信號線連接傳感器之前先用萬用表測量信號線有無短路情況等，如果測試正常在信號線不接電的情況下安裝傳感器用凱裝電纜的外銅絲接傳感器殼體，鎧裝電纜的紅線接24V正，黑接24V負(fù)，不能接到test正負(fù)上2個傳感器安裝完畢以后

34、聯(lián)通機(jī)箱內(nèi)部設(shè)備，供電，并通過業(yè)主索要該站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)IP地址和一個正常工作的網(wǎng)線接口參加局域網(wǎng)檢查通電情況下是否所有儀器正常運(yùn)行，檢查完成正常運(yùn)行后紅一聯(lián)音波泄漏監(jiān)測站點(diǎn)工程施工安裝完畢。 以以以下圖2，圖3為傳感器安裝圖： 圖2圖3為紅某工程傳感器現(xiàn)場安裝圖： 圖3 數(shù)量：一般在現(xiàn)場2個站點(diǎn)之間會選擇安裝4傳感器，分別為2個主傳感器2個副傳感器這樣，2個傳感器的位置一般在大于10米小于50米左右。安裝位置：需要業(yè)主配合或協(xié)調(diào)事項(xiàng)：需要業(yè)主協(xié)助找到主副傳感器安裝位置；需要業(yè)主協(xié)助安裝三通及傳感器，包括管道開關(guān)針型閥、卸下原有壓力表或變送器、安裝三通、恢復(fù)安裝原有壓力表到三通上、安裝濕傳感器到三通

35、上，檢測安裝是否合格；需要業(yè)主協(xié)助從傳感器出來的屏蔽電纜的布線、埋地等，協(xié)助屏蔽電纜如何連接到所對應(yīng)ACU所在的設(shè)備間。安裝現(xiàn)場必須遵守業(yè)主現(xiàn)場安全管理要求，如必須佩戴安全帽，不得使用明火打接 等等。3.3.3 GPS安裝GPS天線一般安裝在現(xiàn)場最高建筑物的屋頂，或者安裝在無遮擋高處，天線應(yīng)高出屋頂或地面0.5m以上。如以以以下圖4，圖5所示。圖5為紅河油田工程GPS安裝位置：圖4cad示意圖： 圖 (4)圖5為紅河油田工程GPS現(xiàn)場安裝圖： 圖5GPS天線安裝 GPS信號線應(yīng)外加保護(hù)套管鍍鋅鋼管或PVC管，通過膨脹螺栓固定到墻體。鋼管之間采用彎頭連接，連接必須可靠能防雨。與GPS天線直接相連

36、的鋼管或PVC管兼起支架作用，相連處是M25x2外螺紋。GPS天線用長0.2米和8跟1.5米的6分帶管螺紋的鍍鋅鋼管加配套對絲彎頭做個GPS支架，用電錘在墻體打孔并且用膨脹螺釘固定GPS及其支架，GPS信號線通過彎頭沿著鍍鋅鋼管往下走并且引導(dǎo)信號線通過地下走線到達(dá)機(jī)箱處通過航空插頭與避雷器連接，避雷器通過機(jī)箱下邊接地線導(dǎo)入大地。 GPS信號線在進(jìn)入ACU主機(jī)前需要接GPS避雷器，防止GPS遭到雷擊而損壞設(shè)備。數(shù)量： 鍍鋅鋼管數(shù)量一般1個GPS天線需要1-3跟1.5m長和轉(zhuǎn)接頭假設(shè)干根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境不同數(shù)量不同。安裝位置： GPS需要安裝在站點(diǎn)附近的無遮擋的空曠地點(diǎn)，一般情況下是安裝在設(shè)備間的墻上高

37、處，GPS天線高處設(shè)備間外墻0.5m以上。需要業(yè)主配合或協(xié)調(diào)事項(xiàng)： 需要業(yè)主協(xié)助設(shè)備間GPS天線的布線、埋地等。3.3.4 泄漏監(jiān)測服務(wù)器安裝泄漏監(jiān)測主機(jī)由硬件和軟件組成，硬件一般使用高性價比、高穩(wěn)定性的PC服務(wù)器，軟件是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的管道泄漏監(jiān)測軟件。泄漏監(jiān)測主機(jī)通常安裝在控制中心、中心站場或者值班室。功率約600W，電源220V/50Hz交流電。泄漏監(jiān)測主機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)支持需要提供一個標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口，并分配一個固定IP。圖6為服務(wù)器： 圖6數(shù)量：總共1臺。安裝位置：可在控制中心、中心站場或者值班室。需要業(yè)主配合或協(xié)調(diào)事項(xiàng)：需要業(yè)主找到適宜的控制中心放置泄漏監(jiān)測主機(jī)；需要業(yè)主在設(shè)備間內(nèi)提供穩(wěn)定的2

38、20V交流電，功率能到達(dá)上述要求；需要業(yè)主在設(shè)備間內(nèi)提供一根可聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)線，并分配一個IP地址；3.3.5 特殊安裝要求為了保證噪音屏蔽效果、提高泄漏監(jiān)測精度，首站和末站都分別設(shè)置聲波傳感器陣列，每個陣列含24個聲波傳感器。走線PVC管假設(shè)干根據(jù)現(xiàn)場情況準(zhǔn)備3.3.6 走線要求3.3.6.1 所有饋線必須按照設(shè)計(jì)方案文件的要求布放，要求走線結(jié)實(shí)、美觀，不得有穿插、扭曲、裂損情況；各種套管須用同色扎帶、膠布進(jìn)展捆扎、纏繞；HYPERLINK :/baike.baidu /view/77748.htmPVC須用PVC對接收進(jìn)展對接。3.3.6.2 走線用HYPERLINK :/baike.baidu

39、 /view/609856.htm喉箍、扎帶和L型饋線座、單/雙孔波導(dǎo)卡、隔墻碼、PVC管卡碼等進(jìn)展固定。室外走線淮河以北可用喉箍、單/雙孔波導(dǎo)卡、隔墻碼固定。3.3.6.3 工程走線裸露局部除線井內(nèi)必須加套白色PVC管，拐彎處用波紋管連接，拐彎波紋管長度不大于0.3米。尾纖全部加套波紋管。那么由客戶提出,同時在設(shè)計(jì)中必須明確提出,另作說明。3.3.6.4 加套PVC管的饋線在走線架或墻壁垂直走線時，每隔9米必須用扎帶把饋線固定于走線架或其它固定件上，以防止饋線因自身重力而引起饋線下墮。3.3.6.5 垂直走線或必要的空中飛線假設(shè)無法固定，那么預(yù)先將饋線用扎帶或電纜掛鉤固定在鋼絲繩上，鋼絲繩兩

40、端用膨脹螺絲、HYPERLINK :/baike.baidu /view/6107915.htm地錨、緊繩卡和調(diào)節(jié)環(huán)拉緊?？蛻籼貏e要求時，必須安裝專用走線架。(一般現(xiàn)場施工采用地下走線形勢)3.4 實(shí)施方案按照以往工程經(jīng)歷和工程實(shí)施慣例，iSafe系統(tǒng)的實(shí)施周期約為18周，時間安排參見下表：表4.1工程周期序號具體工作內(nèi)容時間備注1現(xiàn)場考察，詳細(xì)方案設(shè)計(jì)：1. 確定設(shè)備選型方案；2. 傳感器安裝方案；3. GPS安裝方案；4. 設(shè)備安裝方案；5. 電源供電方案，設(shè)備選型；2周詳細(xì)方案包括：詳細(xì)設(shè)備列表；傳感器走線圖；GPS走線圖；設(shè)備走線圖；等內(nèi)容。2設(shè)備訂貨：主服務(wù)器訂貨4周；進(jìn)口傳感器訂貨

41、12周；GPS模塊訂貨2周；電源設(shè)備訂貨3周；其他輔助設(shè)備訂貨4周；12周進(jìn)口傳感器需要12周時間3系統(tǒng)集成、工廠測試及安裝：1. 分項(xiàng)測試： 1電源測試 2設(shè)備分項(xiàng)測試； 3硬件聯(lián)合測試； 4軟件聯(lián)合測試；2. 集成測試： 1系統(tǒng)集成； 2系統(tǒng)性能測試； 3系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行測試； 2周系統(tǒng)集成在廠家完成；傳感器到貨之前，完成電源測試、設(shè)備測試、硬件測試、軟件測試等內(nèi)容；之后完成系統(tǒng)集成測試；傳感器到貨這后，完成集成測試，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行3天以上；4現(xiàn)場調(diào)試：現(xiàn)場設(shè)備安裝及測試1周 1傳感器安裝； 2GPS安裝； 3處理終端安裝； 4服務(wù)器安裝；系統(tǒng)測試2周 1系統(tǒng)運(yùn)行測試； 2實(shí)際放油，系統(tǒng)性能測試

42、； 3系統(tǒng)工作參數(shù)優(yōu)化；4周系統(tǒng)實(shí)際放油測試，工作參數(shù)優(yōu)化需要時間最少為2周；根據(jù)實(shí)際情況，該過程可能延長到4周。5工程驗(yàn)收，交付使用實(shí)際放油測試；簽署放油測試結(jié)果報(bào)告；系統(tǒng)培訓(xùn)，簽署培訓(xùn)報(bào)告；1周進(jìn)展實(shí)際放油測試，檢測系統(tǒng)性能。整個工程周期約為21周3.4.1 現(xiàn)場考察及方案設(shè)計(jì)我方將派遣工程師到現(xiàn)場，進(jìn)展如下工作：完成iSafe系統(tǒng)各種設(shè)備選型；確認(rèn)管線的各項(xiàng)參數(shù)。確定數(shù)據(jù)采集處理終端的安裝一般安裝在站場或者閥室。根據(jù)管道實(shí)際情況確定傳感器的安裝方案。根據(jù)實(shí)際情況確定GPS的安裝。確定泄漏監(jiān)測定位泄漏監(jiān)測主機(jī)的安裝。根據(jù)管道的 基本資料和現(xiàn)場考察結(jié)果，我方完成實(shí)驗(yàn)原油管道次聲波管道泄漏監(jiān)測

43、定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.4.2設(shè)備訂貨、生產(chǎn)、集成與測試在合同簽訂后我方將盡快進(jìn)展設(shè)備的采購和系統(tǒng)集成。系集成完畢之后我們將進(jìn)展全面的軟硬件測試，包括模塊測試和總體測試，測試過程覆蓋系統(tǒng)的所有輸入和輸出。設(shè)備將在我方工廠進(jìn)展48小時連續(xù)工作測試。我方保證系統(tǒng)在出廠前是合格可靠穩(wěn)定的。如果用戶對系統(tǒng)提出修改意見，在得到雙方書面確認(rèn)情況下，在設(shè)備出廠之前完成修改和測試。3.4.3系統(tǒng)安裝我方將遵照業(yè)主的要求指導(dǎo)相關(guān)單位或者部門進(jìn)展系統(tǒng)的安裝。設(shè)備運(yùn)抵現(xiàn)場后，公司將派遣多名工程師指導(dǎo)現(xiàn)場安裝：安裝傳感器、ACU、GPS及泄漏監(jiān)測主機(jī)。檢測傳感器是否正常工作。檢測GPS是否正確工作。檢測ACU是否正確工作。

44、檢測通訊系統(tǒng)是否工作正常。3.4.4現(xiàn)場調(diào)試現(xiàn)場調(diào)試我們需要進(jìn)展以下工作：測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、報(bào)警、監(jiān)控、備份等功能是否工作正常。組織進(jìn)展管道泄漏實(shí)驗(yàn)，采集管道的噪音以及模擬泄漏次聲波信號。根據(jù)現(xiàn)場次聲波信號調(diào)整并優(yōu)化系統(tǒng)工作參數(shù)。測試系統(tǒng)的實(shí)際工作性能。3.5 系統(tǒng)驗(yàn)收我方在系統(tǒng)調(diào)試完畢之后提出驗(yàn)收申請。業(yè)主技術(shù)人員按雙方商定的驗(yàn)收方案安排，在選定的模擬泄漏點(diǎn)進(jìn)展模擬泄漏實(shí)驗(yàn)，操作步驟與調(diào)試時的模擬泄漏操作步驟一樣。業(yè)主驗(yàn)收人員在監(jiān)控中心記錄iSafe系統(tǒng)的監(jiān)測結(jié)果。雙方對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)展評估，并簽字確認(rèn)。3.5.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)備和系統(tǒng)安裝和初步調(diào)試完成后，買賣雙方將按如下內(nèi)容或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展驗(yàn)

45、收。1、技術(shù)協(xié)議書規(guī)定的全部設(shè)備、裝置的種類、規(guī)格型號及數(shù)量；2、有關(guān)設(shè)備、裝置、線纜的安裝位置和施工工藝的設(shè)計(jì)圖紙或方案；3、本工程方案中規(guī)定的有關(guān)系統(tǒng)的聲波測漏效能指標(biāo)。驗(yàn)收程序：按驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)清點(diǎn)交接全部設(shè)備、裝置的種類、規(guī)格型號及數(shù)量，并由雙方代表在驗(yàn)收單上簽字；按有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙或方案驗(yàn)收有關(guān)設(shè)備、裝置、線纜的安裝位置和施工工藝，并由雙方代表在驗(yàn)收單上簽字；按工程方案中規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，對聲波測漏系統(tǒng)進(jìn)展現(xiàn)場測試驗(yàn)收。3.5.2現(xiàn)場實(shí)際排放液體氣體模擬泄漏測試驗(yàn)收在現(xiàn)場調(diào)試完場后就是驗(yàn)收，為了證實(shí)聲波測漏系統(tǒng)在一定的運(yùn)行狀態(tài)下和特定的尺寸范圍內(nèi)，能夠有效監(jiān)測泄漏，就需要進(jìn)展實(shí)際的泄漏測試。本工

46、程方案中，將采用流孔板模擬泄漏的方式。管道實(shí)際泄漏時，一定會當(dāng)即產(chǎn)生一個漏洞。采用流孔板模擬泄漏方式，就是通過安裝固定在管道上的流孔板來模擬泄漏。一般地，用于泄漏測試的流孔板安裝在被檢測管道段的上游或者下游的端口，目的在于能夠讓兩個監(jiān)視點(diǎn)都能監(jiān)測到一個很強(qiáng)的泄漏信號。測試用的引管的直徑，至少應(yīng)該是泄漏孔徑的兩倍大小?，F(xiàn)場驗(yàn)收的目的在于演示一個正在運(yùn)行的聲波測漏系統(tǒng)，從而證明此系統(tǒng)完全能夠滿足技術(shù)協(xié)議書的要求。該測試過程，還能夠充分證明系統(tǒng)可以利用最小的誤報(bào)率來保證最大的測漏靈敏度。在測試過程中，過濾、極限數(shù)據(jù)以及聲音傳播速度參數(shù)都將設(shè)置為最正確狀態(tài)，以便能夠得到最好的測試效果。為了能夠準(zhǔn)確監(jiān)測

47、系統(tǒng)的泄漏敏感度，最后一次泄漏測試都將用流孔板來完成。使用流孔板能夠保證測試所產(chǎn)生的聲波信號，更準(zhǔn)確地接近模擬實(shí)際泄漏。泄漏測試的步驟：初始準(zhǔn)備：討論并明確在測試過程中需要的人員以及外圍輔助設(shè)備。初步排放液體氣體模擬泄漏：記述管道上的模擬泄漏。調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以減小誤報(bào)率，收集數(shù)據(jù)來確定管道內(nèi)的最正確音速(在確定泄漏位置時候使用)。最終排放液體氣體的模擬泄漏：最后測試用來確認(rèn)系統(tǒng)測漏靈敏度、泄漏點(diǎn)的準(zhǔn)確定位以及系統(tǒng)報(bào)警反響時長。測試準(zhǔn)備：1、落實(shí)模擬泄漏硬件，包括流孔板以及流孔板控制器或控制閥門。2、落實(shí)在泄漏測試現(xiàn)場，相關(guān)人員之間的即時通信聯(lián)絡(luò)方式。3、由賣方和賣方組織派出的專業(yè)工程師，駐于模擬

48、泄漏測試站點(diǎn)，以組織指揮流孔板的操作或者球閥模擬泄漏。4、測驗(yàn)過程中，要有具體的管道參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)來保證泄漏測試結(jié)果的評價。泄漏測試程序和步驟文件，將發(fā)放給負(fù)責(zé)使用流孔板或進(jìn)展球閥泄漏測試的人員。當(dāng)每一個子系統(tǒng)的電路連接完成時并到達(dá)測試要求條件時，賣方組織的專業(yè)工程師將啟動系統(tǒng)測試。初步排放液體氣體模擬泄漏，初步排放液體氣體模擬泄漏可提供關(guān)于系統(tǒng)靈敏度和音速的信息。泄漏測試測出的音速值是最準(zhǔn)確的音速數(shù)值，該數(shù)值將被輸入系統(tǒng)中用來測量泄漏點(diǎn)位置。每一次的泄漏測試，泄漏數(shù)據(jù)都應(yīng)該由安裝在最近的兩個相鄰的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器處的筆記本計(jì)算機(jī)記載收集。這些數(shù)據(jù)將在圖形過濾以及其它過濾調(diào)整時用來微調(diào)使用。

49、通常情況下，需要三次或者更多的泄漏測試(由現(xiàn)場工程師在檢查完實(shí)際背景噪音后決定次數(shù))，對測試管道段的泄漏檢測以及其它過濾體系進(jìn)展微調(diào)，同時確認(rèn)實(shí)際管道長度和計(jì)算一個準(zhǔn)確的泄漏位置時的音速。為了證實(shí)實(shí)際的管道長度和音速，泄漏測試引管必須安置在每一段管道段的一端，來保證對安裝在管道兩端的傳感器之間的實(shí)際傳播時間的測量。對于在盲區(qū)段(位置測量不能確定的區(qū)段)的所有測試，有必要調(diào)整管道長度的參數(shù)使其變得更長，以此保證泄漏能夠發(fā)生在被保護(hù)的管道段。此外，因?yàn)閷?shí)際管道長度，音速和泄漏檢測簽名在測試未完成之前的不確定性，有必要啟動比規(guī)定的最大可測泄漏孔徑大兩倍的泄漏孔徑進(jìn)展初始測試。可以收集到包括背景噪音和

50、管道運(yùn)行噪音在內(nèi)的其他數(shù)據(jù)。經(jīng)過這些微調(diào)測試后，工程師將會對泄漏檢測以及其它過濾體系做必要的修改，對于音速，管道長度和每一管道段的動態(tài)門限做出必要的調(diào)整。采用流孔板之前，習(xí)慣上通常完成快開球閥的幾個測試，這是為了保證系統(tǒng)能夠正常工作，以免浪費(fèi)時間精力來安裝流孔板。在安裝便攜式計(jì)算機(jī)和泄漏測試排放地點(diǎn)之間，將進(jìn)展必要的聲波傳輸。在測試過程中，需要保證球閥全開。安裝完畢而且聲波測漏系統(tǒng)也已經(jīng)穩(wěn)定最少5分鐘后，就可以通過盡可能快的開啟球閥來完成這個模擬泄漏測試。閥門最短可以持續(xù)5秒鐘的開啟時間。閥門開啟時，應(yīng)該同筆記本計(jì)算機(jī)定位功能結(jié)合起來確定每一個測試的檢測時間。并記錄下數(shù)據(jù)，重復(fù)操作。必須保證盡

51、快開啟球閥通過信號振幅，確定預(yù)期的最小孔徑的敏感度。插入比上次計(jì)算確定的孔板尺寸還要大的孔板重復(fù)進(jìn)展測試。確保盡快的開啟球閥。當(dāng)上述初步測試完成后，記錄泄漏結(jié)果。根據(jù)現(xiàn)場評估結(jié)果并得到現(xiàn)場工程師的同意后，流孔板泄漏測試設(shè)備可用盲板來封堵。最終排放液體氣體模擬泄漏：這些泄漏測試將會校驗(yàn)泄漏敏感度，定位準(zhǔn)確性以及探測時間。在固定流孔板的位置卸除盲板。系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒時，使用流孔板進(jìn)展模擬泄漏。記錄泄漏結(jié)果。上述驗(yàn)收過程，均有實(shí)時打印有關(guān)測試數(shù)據(jù)。當(dāng)該測試結(jié)果符合本協(xié)議確定的技術(shù)指標(biāo)時，雙方代表應(yīng)在打印數(shù)據(jù)的首頁上簽字確認(rèn)。簽署驗(yàn)收證明書：在驗(yàn)收通過后，雙方代表還應(yīng)現(xiàn)場簽署?驗(yàn)收證明書?一式六份，該簽字

52、視為通過驗(yàn)收。3.5.3質(zhì)量保證、售后服務(wù)聲波測漏系統(tǒng)所有設(shè)備、裝置的設(shè)計(jì)使用壽命為15年，并保持性能良好，一般不需要特別的維護(hù)保養(yǎng)。質(zhì)保期為系統(tǒng)投用后18個月或發(fā)貨后24個月，以先到日為準(zhǔn)。售后服務(wù)：售后服務(wù)，分為質(zhì)保期和質(zhì)保期滿后兩個階段。在質(zhì)保期內(nèi)，賣方對系統(tǒng)的軟硬件提供全部的免費(fèi)保修服務(wù)。服務(wù)形式包括(但不限于)：故障類硬件更換或維修、軟件故障的遠(yuǎn)程診斷與排除、必要的現(xiàn)場故障診斷與排除、7*24全天候郵件問題解答、工作日內(nèi) 咨詢、定期的 回訪等。質(zhì)保期滿后，賣方對硬件更換和軟件故障現(xiàn)場處理，終身按成本價格提供服務(wù)。同時繼續(xù)提供免費(fèi)服務(wù)包括：郵件解答問題、工作日內(nèi) 咨詢、 方式定期回訪(

53、每年一次)。3.5.4文件遞交賣方將會提供關(guān)于聲波測漏系統(tǒng)的完整文件，包括設(shè)計(jì)方案、硬件指南，包括安裝圖表和配線圖表、系統(tǒng)通信方案，具體包括中心數(shù)據(jù)聚集處理器和聲波測漏系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)的通信，以及中心數(shù)據(jù)聚集處理器和客戶端口DCS/SCADA之間的交流界面。此文件中將會包括對于SCADA的具體描述、操作手冊，包括操作屏幕和系統(tǒng)操作程序的圖文解釋，和具體的操作界面指南。賣方應(yīng)提供設(shè)備安裝施工圖1套。包括：各站場及閥室平面布置CAD圖、各站場及閥室工藝流程圖、系統(tǒng)安裝大樣圖、電路及通信系統(tǒng)示意圖圖等。3.5.5培訓(xùn)在工程調(diào)試驗(yàn)收階段，由賣方和用戶共同商定，就工程系統(tǒng)的應(yīng)用和維護(hù)對有關(guān)管理、技術(shù)人員進(jìn)展

54、相應(yīng)的培訓(xùn)。主要培訓(xùn)內(nèi)容如下：iSafe管道測漏原理iSafe管道測漏系統(tǒng)硬件構(gòu)造與功能介紹iSafe管道測漏系統(tǒng)軟件構(gòu)造與功能介紹iSafe管道測漏系統(tǒng)ACU、監(jiān)控主機(jī)使用操作iSafe管道測漏系統(tǒng)維護(hù)培訓(xùn)目的是為了使相關(guān)技術(shù)人員能夠掌握并熟練使用iSafe管道測漏系統(tǒng)的原理和使用方法，日常運(yùn)行和維護(hù)。3.6 系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收3.6.1調(diào)試概述不同的管道工況不同，泄漏聲波也不盡一樣。泄漏聲波受管道輸送壓力、輸送介質(zhì)、流動狀態(tài)、溫度等因素影響。因此在安裝完成之后需要進(jìn)展調(diào)試，對實(shí)際泄漏低頻聲波進(jìn)展采樣和分析，校準(zhǔn)音速，配置系統(tǒng)的模型和參數(shù)，以提高系統(tǒng)檢測靈敏度，降低誤報(bào)率。為了進(jìn)展系統(tǒng)調(diào)試，通常

55、采用人為放油或者放氣實(shí)驗(yàn)?zāi)M管道泄漏。這就是模擬泄漏實(shí)驗(yàn)，也稱為放油或者放氣實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)的調(diào)試驗(yàn)收通常通過模擬泄漏實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。3.6.2出廠測試賣方保證，所有硬件元件在出廠前均通過測試標(biāo)準(zhǔn)。測試對象包括系統(tǒng)的全部裝置，如：ACU終端、聲波傳感器、泄漏監(jiān)測主機(jī)。3.6.3管道泄漏實(shí)驗(yàn)管道泄漏實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備可開關(guān)的閥門球閥為佳，截止閥也可及模擬不同泄漏孔徑的流孔板，指中心帶小孔的圓板。通常選擇主管道已有閥門之后安裝流孔板模擬管道泄漏。閥門前方安裝流孔板，翻開球閥，管道內(nèi)介質(zhì)從流孔板流出，即可模擬管道泄漏。為測試不同泄漏率的管道泄漏，管道泄漏實(shí)驗(yàn)需要在放油或者放氣通道安裝流孔板通過設(shè)置不同流孔板可以模擬出

56、不同孔徑的泄漏。對于原油成品油管道可以在模擬泄漏裝置末端放置容器進(jìn)展輸送介質(zhì)的回收，天然氣管道一般通過排放管對空排放。3.6.4管道泄漏實(shí)驗(yàn)安排一般情況下系統(tǒng)調(diào)試約需多組模擬泄漏實(shí)驗(yàn)，每組進(jìn)展10次左右管道泄漏模擬實(shí)驗(yàn)。每組管道泄漏實(shí)驗(yàn)約需要進(jìn)展3天，其中現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)進(jìn)展1天，泄漏數(shù)據(jù)分析處理需要23天。四、應(yīng)用案例4.1 西南管道公司蘭成渝管道成都-資陽泄漏監(jiān)測實(shí)驗(yàn)段蘭成渝管道成渝段成都-內(nèi)江段共有4座站場，3座閥室，323.9管徑，采用X52級管材。干線管道的壁厚為7.112.7mm。站場和緊急截?cái)嚅y室均有壓力遠(yuǎn)傳。4座站場均有超聲波流量計(jì)。表1.1 蘭成渝成渝段成都-內(nèi)江段站場設(shè)置情況站場/

57、閥室總里程(km)高程(m)閥室類型間距成都分輸泵站881507站場0簡陽分輸站956.6425.7站場75.6資陽分輸站982.53371.4站場25.93梨樹灣1010.9400緊急截?cái)嚅y室28.37廟兒山下1011.6356單向0.7石堰塘1042410手動30.4內(nèi)江分輸站1067.01364.3站場25.01本次實(shí)驗(yàn)段為成都-資陽段，包括站場成都泵站、簡陽分輸站、資陽分輸站，總里程101.53km，管徑323.9，采用X52級管材，管道的壁厚為7.112.7mm。成都-資陽段管道的運(yùn)行流量在300-540m/h，成都-資陽段設(shè)計(jì)壓力為11.2Mpa。表1.2 成都泵站和內(nèi)江泵站的泄壓

58、值站名進(jìn)站壓力MPa出站壓力MPa成都站4.211.2內(nèi)江站5.29.9根據(jù)管道的 基本資料，制定iSafe音波管道泄漏監(jiān)測方案如下：表1.3 蘭成渝成渝段成都-內(nèi)江段設(shè)備方案表站場/閥室閥室類型間距kmiSafe設(shè)備備注成都分輸泵站站場02通道ACU終端簡陽分輸站站場75.62通道ACU終端成都到簡陽段監(jiān)測距離過長，如果中間沒有監(jiān)控閥室，監(jiān)測性能指標(biāo)可能會有所下降，建議中間添加監(jiān)控閥室iSafe設(shè)備資陽分輸站站場25.932通道ACU終端系統(tǒng)設(shè)備安裝圖如下：圖4.1.1 西南管道成都-資陽段iSafe系統(tǒng)設(shè)備安裝圖20 xx年11月10日11月15日，應(yīng)中石油西南管道公司邀請，我公司技術(shù)人員

59、在成都輸油站、簡陽分輸站、資陽分輸站分別安裝一套iSafe-LD100-ACU音波管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的聲學(xué)監(jiān)控終端，及配套的音波傳感器陣列。圖4.1.2 成都站音波主傳感器安裝圖圖4.1.3 聲學(xué)監(jiān)控終端現(xiàn)場安裝圖圖4.1.4 GPS天線現(xiàn)場安裝圖圖4.1.5 泄漏監(jiān)測服務(wù)器現(xiàn)場臨時安裝圖圖4.1.6 五家廠商監(jiān)控服務(wù)器圖20 xx年11月19日，蘭成渝輸油分公司在陳家房子閥室又進(jìn)展了6次放油，用以檢驗(yàn)各測試廠家系統(tǒng)的性能，要求各廠家進(jìn)一步對設(shè)備進(jìn)展調(diào)試，并安排專人在成都輸油站協(xié)助、指導(dǎo)設(shè)備廠家進(jìn)展系統(tǒng)調(diào)試。我公司的測試結(jié)果如下：1、11：21-11:26，放油瞬時流量4m/H，瞬時流量約為管道

60、輸油量的0.8%，我公司泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對放油動作及時進(jìn)展了報(bào)警，監(jiān)測到的具體結(jié)果如以以以下圖：2、11：36-11:41，放油瞬時流量4.1m/H，瞬時流量約為管道輸油量的0.8%，我公司泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對放油動作及時進(jìn)展了報(bào)警，監(jiān)測到的具體結(jié)果如以以以下圖：3、11：51-11:55，放油瞬時流量2m/H，瞬時流量約為管道輸油量的0.4%，我公司泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對放油動作及時進(jìn)展了報(bào)警，監(jiān)測到的具體結(jié)果如以以以下圖：4、12：06-12:11，放油瞬時流量2m/H，瞬時流量約為管道輸油量的0.4%，我公司泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對放油動作及時進(jìn)展了報(bào)警，監(jiān)測到的具體結(jié)果如以以以下圖：5、12：22-12:23，成