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管道透露监测与安闲预警

管道安防监测

  

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  管道泄漏监测与安全预警 樊学输油首站 段晨旭 主要内容 ? 一、背景介绍 ? 二、管道泄漏检测技术及应用情况 ? 三、场站光纤周界安防技术及应用情况 ? 四、法规要求 一、背景介绍 ? 目前我国油气管道总长度已超过10万公里, 初步形成覆盖全国 大部分地区的天然气、原 油和成品油骨干网。 ? 近年来,管道安全事故时有发生,不仅影响 正常的输油生产, 造成环境污染,而且严重 的威胁着人们的生命和财产安全。 一、背景介绍 ? 。据统计, 安全事故的主要原因有: ? 1. 第三方破坏(打孔盗油和非法施工) 2. 自然灾害(山体滑坡、地震和泥石流等) 3. 材料腐蚀 4. 管道制造及安装缺陷等 ? 其中,第三方破坏及自然灾害对管道的安全 威胁最大,无论发生次数和所造成的损失均 居前列。 一、背景介绍 管道安全事故案例 __第三方破坏(打孔盗 油) ? 事故现场 2003年12月19日,兰 成渝管道因打孔盗油发 生了严重的泄漏事件, 造成兰成渝管道停输14 小时,宝成铁路中断运 行达7 小时,附近的河 流受到严重污染 一、背景介绍 管道安全事故案例 ——第三方破坏 ? 事故现场 2014年6月30日,大 连某民营公司进行水 平定向钻施工中, 将 中石油新大一线输油 管线钻通,导致原油 泄漏,溢出原油流 入 市政污水管网,处置 过程中发生着火,无 人员伤亡。 一、背景介绍 管道安全事故案例 ——管道破裂 ? 事故现场 2013年11月22日, 中石化东黄输油管道 破裂造成原油泄漏, 输油管道抢修作业过 程中现场发生爆炸和 燃烧起火,事故造成 62人遇难,136人受 伤,直接经济损失7.5 亿元。 一、背景介绍 一、管道泄漏的危害 人员伤亡:管道泄漏的油气极易引发火灾或爆炸事 故,造 成严重的人员伤亡; ? 环境污染:管道泄漏可能造成严重的水土污染和次 生环境 灾害; ? 社会影响:企业形象受损,管道停输影响人民的生 产生活; ? 经济损失:油品泄漏带来的直接损失、管道停输和 污染治 理等间接经济损失。 ? 一、背景介绍 二、油气管道技防措施 管道科技研究中心针对管道沿线的机械开挖、非法 入侵 等威胁事件,根据现场不同的需求,研发了管 道泄漏监测技 术、多种管道安全预警技术和站场阀 室安全监测技术,并提 出了一套完整的安全监测方 法体系。 ? 主要开展了以下几个方面的研究工作: ? 1、管道泄漏监测技术 ? 2、管道光纤安全预警技术 ? 3、站场、阀室入侵监测技术 ? 二、管道泄漏监测技术及应用情况 ? 一、管道泄漏监测方法简述 ? 作用: 1、及时发现泄漏; 2、准确定位泄漏 点。 采取及时有效的操作和措施,减小管道 泄漏造成的损失和危 害。 ? 管道泄漏检测技术针对油气管道因为打孔盗 油、机械开挖 、腐蚀穿孔等因素所引起的泄 漏事件进行报警和定位的技术, 可分为依靠 仪器进行沿线巡逻检测的探测技术和检测管 道流体流动参数变化的实时泄漏监测技术。 二、管道泄漏监测技术及应用情况 二、管道泄漏方法分类 (一)直接方法:检测泄漏到管道外的流体参 数(浓度等) (二)间接方法:依靠管道内介质流体流动参数 (压力、流量、温度等) 1、流量平衡法 2、压力波方法 二、管道泄漏监测技术及应用情况 三、泄漏前后管道沿线压力、流量分布 当管道平稳运行时,管道两端的流量保持稳定, 即流量平衡;当管道发生泄漏 时,管道上游的 流量上升,下游的流量下降,管道两端的流量 输差上升;管道上游 的压力下降,下游的流量 下降,这是管道存在泄漏的重要特征。(如下 图所示) 二、管道泄漏监测技术及应用情况 二、管道泄漏监测技术及应用情况 二、管道泄漏监测技术及应用情况 四、压力波泄漏检测及定位技术 1、当管道发生泄漏时,泄漏处由于流体损失造 成压力突然下降, 压降由泄漏处向上、下游传 播,称之为负压波。 2、由于管壁的波导作用,负压波传播过程衰减 较小,可以传播 相当远的距离,其传播速度即 声波在流体中的传播速度。 3、利用压力波通过上、下游测量点的时间差以 及压力波在管线 中的传播速度,可以确定泄漏 位置。 二、管道泄漏监测技术及应用情况 五、技术指标 基于压力波原理的泄漏检测方法的技术指标: 1. 监测灵敏度达到管道输量的0.5~1.0%; 2. 报警反应时间不超过120秒; 3. 漏点定 位误差不大于被测管段长度的0.7%; 十多年来,管道科技研究中心研发的管道 泄漏监测系统已在 8000余公里的油管道上应用, 及时发现百余次打孔盗油事件, 减少了管道泄 漏所造成的损失和危害 三、场站光纤周界安防技术及应用情况 一、我国输油气场站安防现状 我国输油气站场安全防范大多仍是以人防、物防为主。 一旦有非法入侵者进入,很难及时发现和处理。 建立站场周界安防系统是提升站场技防能力,保障生产 安全运行的必要手段。 三、场站光纤周界安防技术及应用情况 二、站场周界安防系统设计原则 1.周界安防技术本质安全性; 2.设计安防系统 时要考虑站场所处的地形、气候以及周围 环境 等因素的影响; 3.设计安防系统时还要注意控 制成本和降低能耗,系统维 护维修简便; 4.系 统本身具备兼容性和可扩展性。 三、场站光纤周界安防技术及应用情况 三、光纤周界安防系统简介 该系统是利用多模光纤构成分布式微振动传感器,光纤 敷设 于围墙的铁丝围网上。当外部有振动信号时,会使光纤 产生 应力应变,光纤中光波的传输特性会发生变化,系统通 过检 测光波传输特性的变化即可检测出外部振动信号 三、场站光纤周界安防技术及应用情况 四、系统适用范围和性能指标 (一)报警事件 1. 攀爬、翻越围栏; 2. 剪切、 破坏围栏; 3. 拉扯围栏; 4. 敲砸围墙和围栏。 (二)性能指标 1. 系统入侵报警响应时间: 2s; 2. 现场处理器工作温度为-40℃—70℃; 3. 现场处理器功耗小; 4. 防区最大5km,最佳 距离50-300米; 5. 系统具有本质安全性 来自145米深的海底 四、法律法规 一、管道安全防护措施 根据《油气管道安全防护规范》(Q/SY1490-2012) 规定: 管道系统应按照发生第三方损坏的可能性与后果进行 风险分级,并设置相应级别的防护措施:一级风险部 位采取一级防护,二级风险部位采取二级防护,三级 风险部位采取三级防 护。国家或省级人民政府有具体 要求的,可进行升级管理。 应坚持人防、物防、技防相结合的原则对管道系统进 行安全 防护。 四、法律法规 二、基本防护范围划分 石油天然气管道防护范围包括: 油库、站场和储气库; 管道一般线路; 管道跨越; 管道隧道; 线路阀室。 四、法律法规 三、站场物防措施——围墙与铁丝围网 一般要求: 站场应用夜间照明,照明亮度满足周界区域和重点设施的夜间监控 需求; 应建实体围墙,围墙高度外侧不低于2.5 m,并在围墙上加装铁丝 围网; 围网高度不低于0.5 m 四、法律法规 四、站场物防措施——防撞墩和阻车器 二级防护要求 入口大门前应(可)设置阻挡车辆高速行 驶的隔离带、防撞柱、破胎器 等实体阻挡 装置。 四、法律法规 ? 公安部组织编制的公共安全行业标准《石油 天然气管道系统治安风险等级和安全防范要 求》( GA 1166-2014 ),该标准规定了石 油、天 然气管道系统的治安风险等级、安全 防范级别、安全防范要求及保障 措施。 ? 例如: 在“第6条:安全防范基本要求”规定了 人力防范、实体防范、技术防范方式的基本要求; 在“6.3 技术防范”中要求的安防系统有: 1.视 频监控系统; 2.入侵报警系统; 3.出入口控 制系统; 4.电子巡查系统。 还提到,企业应建 立安防控制中心。

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