和特定的尺寸范围内,能够有效监测泄漏,就需要进行实际的泄漏测试。 本项目方案中,将采用流孔板模拟泄漏的方式。管道实际泄漏时,一定会当即产生一个漏洞。采用流孔板模拟泄漏方式,就是通过安装固定在管道上的流孔板来模拟泄漏。一般地,用于泄漏测试的流孔板安装在被检测管道段的上游或者下游的端口,目的在于能够让两个监视点都能监测到一个很强的泄漏信号。测试用的引管的直径,至少应该是泄漏孔径的两倍大小。现场验收的目的在于演示一个正在运行的声波测漏系统,从而证明此系统完全能够满足技术协议书的要求。该测试过程,还能够充分证明系统可以利用最小的误报率来保证最大的测漏灵敏度。在测试过程中,过滤、极限数据以及声音传播速度参数都将设置为最佳状态,以便能够得到最好的测试效果。
为了能够准确监测系统的泄漏敏感度,最后一次泄漏测试都将用流孔板来完成。使用流孔板能够保证测试所产生的声波信号,更准确地接近模拟实际泄漏。 泄漏测试的步骤:
初始准备:讨论并明确在测试过程中需要的人员以及外围辅助设备。初步排放液体(气体)模拟泄漏:记述管道上的模拟泄漏。调整系统参数以减小误报率,收集数据来确定管道内的最佳音速(在确定泄漏位置时候使用)。
最终排放液体(气体)的模拟泄漏:
最后测试用来确认系统测漏灵敏度、泄漏点的精确定位以及系统报警反应时长。
测试准备:
1、落实模拟泄漏硬件,包括流孔板以及流孔板控制器或控制阀门。 2、落实在泄漏测试现场,相关人员之间的即时通信联络方式。
3、由卖方和卖方组织派出的专业工程师,驻于模拟泄漏测试站点,以组织指挥流孔板的操作或者球阀模拟泄漏。
4、测验过程中,要有具体的管道参数和运行参数来保证泄漏测试结果的评价。
泄漏测试程序和步骤文件,将发放给负责使用流孔板或进行球阀泄漏测试的人员。
当每一个子系统的电路连接完成时并达到测试要求条件时,卖方组织的专业
工程师将启动系统测试。
初步排放液体(气体)模拟泄漏,初步排放液体(气体)模拟泄漏可提供关于系统灵敏度和音速的信息。泄漏测试测出的音速值是最准确的音速数值,该数值将被输入系统中用来测量泄漏点位置。
每一次的泄漏测试,泄漏数据都应该由安装在最近的两个相邻的现场数据采集处理器处的笔记本计算机记载收集。这些数据将在图形过滤以及其它过滤调整时用来微调使用。
通常情况下,需要三次或者更多的泄漏测试(由现场工程师在检查完实际背景噪音后决定次数),对测试管道段的泄漏检测以及其它过滤体系进行微调,同时确认实际管道长度和计算一个准确的泄漏位置时的音速。为了证实实际的管道长度和音速,泄漏测试引管必须安置在每一段管道段的一端,来保证对安装在管道两端的传感器之间的实际传播时间的测量。
对于在盲区段(位置测量不能确定的区段)的所有测试,有必要调整管道长度的参数使其变得更长,以此保证泄漏能够发生在被保护的管道段。此外,因为实际管道长度,音速和泄漏检测签名在测试未完成之前的不确定性,有必要启动比规定的最大可测泄漏孔径大两倍的泄漏孔径进行初始测试。可以收集到包括背景噪音和管道运行噪音在内的其他数据。经过这些微调测试后,工程师将会对泄漏检测以及其它过滤体系做必要的修改,对于音速,管道长度和每一管道段的动态门限做出必要的调整。
采用流孔板之前,习惯上通常完成快开球阀的几个测试,这是为了保证系统能够正常工作,以免浪费时间精力来安装流孔板。在安装便携式计算机和泄漏测试排放地点之间,将进行必要的声波传输。
在测试过程中,需要保证球阀全开。安装完毕而且声波测漏系统也已经稳定最少5分钟后,就可以通过尽可能快的开启球阀来完成这个模拟泄漏测试。阀门最短可以持续5秒钟的开启时间。
阀门开启时,应该同笔记本计算机定位功能结合起来确定每一个测试的检测时间。并记录下数据,重复操作。必须保证尽快开启球阀通过信号振幅,确定预期的最小孔径的敏感度。
插入比上次计算确定的孔板尺寸还要大的孔板重复进行测试。确保尽快的开
启球阀。当上述初步测试完成后,记录泄漏结果。根据现场评估结果并得到现场工程师的同意后,流孔板泄漏测试设备可用盲板来封堵。 最终排放液体(气体)模拟泄漏:
这些泄漏测试将会校验泄漏敏感度,定位准确性以及探测时间。在固定流孔板的位置卸除盲板。系统准备就绪时,使用流孔板进行模拟泄漏。记录泄漏结果。 上述验收过程,均有实时打印有关测试数据。当该测试结果符合本协议确定的技术指标时,双方代表应在打印数据的首页上签字确认。
签署验收证明书:
在验收通过后,双方代表还应现场签署《验收证明书》一式六份,该签字视为通过验收。
3.5.3质量保证、售后服务
声波测漏系统所有设备、装置的设计使用寿命为15年,并保持性能良好,一般不需要特别的维护保养。质保期为系统投用后18个月或发货后24个月,以先到日为准。
售后服务:
售后服务,分为质保期和质保期满后两个阶段。在质保期内,卖方对系统的软硬件提供全部的免费保修服务。
服务形式包括(但不限于):
故障类硬件更换或维修、软件故障的远程诊断与排除、必要的现场故障诊断与排除、7*24全天候邮件问题解答、工作日内电话咨询、定期的电话回访等。质保期满后,卖方对硬件更换和软件故障现场处理,终身按成本价格提供服务。同时继续提供免费服务包括:邮件解答问题、工作日内电话咨询、电话方式定期 回访(每年一次)。
3.5.4文件递交
卖方将会提供关于声波测漏系统的完整文件,包括设计方案、硬件指南,包括安装图表和配线图表、系统通信方案,具体包括中心数据汇集处理器和声波测漏系统监控主机的通信,以及中心数据汇集处理器和客户端口DCS/SCADA之
间的交流界面。此文件中将会包括对于SCADA的具体描述、操作手册,包括操作屏幕和系统操作程序的图文解释,和具体的操作界面指南。
卖方应提供设备安装施工图1套。包括:各站场及阀室平面布置CAD图、各站场及阀室工艺流程图、系统安装大样图、电路及通信系统示意图图等。
3.5.5培训
在工程调试验收阶段,由卖方和用户共同商定,就项目系统的应用和维护对有关管理、技术人员进行相应的培训。主要培训内容如下:
1)iSafe管道测漏原理
2)iSafe管道测漏系统硬件结构与功能介绍 3)iSafe管道测漏系统软件结构与功能介绍 4)iSafe管道测漏系统ACU、监控主机使用操作 5)iSafe管道测漏系统维护
培训目的是为了使相关技术人员能够掌握并熟练使用iSafe管道测漏系统的原理和使用方法,日常运行和维护。
3.6 系统调试与验收
3.6.1调试概述
不同的管道工况不同,泄漏声波也不尽相同。泄漏声波受管道输送压力、输送介质、流动状态、温度等因素影响。因此在安装完成之后需要进行调试,对实际泄漏低频声波进行采样和分析,校准音速,配置系统的模型和参数,以提高系统检测灵敏度,降低误报率。
为了进行系统调试,通常采用人为放油或者放气实验模拟管道泄漏。这就是模拟泄漏实验,也称为放油或者放气实验。系统的调试验收通常通过模拟泄漏实验进行。
3.6.2出厂测试
卖方保证,所有硬件元件在出厂前均通过测试标准。测试对象包括系统的全部装置,如:ACU终端、声波传感器、泄漏监测主机。
3.6.3管道泄漏实验
管道泄漏实验需要准备可开关的阀门(球阀为佳,截止阀也可)及模拟不同泄漏孔径的流孔板,指中心带小孔的圆板。
通常选择主管道已有阀门之后安装流孔板模拟管道泄漏。阀门后方安装流孔板,打开球阀,管道内介质从流孔板流出,即可模拟管道泄漏。为测试不同泄漏率的管道泄漏,管道泄漏实验需要在放油或者放气通道安装流孔板通过设置不同流孔板可以模拟出不同孔径的泄漏。
对于原油成品油管道可以在模拟泄漏装置末端放置容器进行输送介质的回收,天然气管道一般通过排放管对空排放。
3.6.4管道泄漏实验安排
一般情况下系统调试约需多组模拟泄漏实验,每组进行10次左右管道泄漏模拟实验。每组管道泄漏实验约需要进行3天,其中现场实验进行1天,泄漏数据分析处理需要2~3天。
四、应用案例
4.1 西南管道公司兰成渝管道成都-资阳泄漏监测实验段
兰成渝管道成渝段成都-内江段共有4座站场,3座阀室,?323.9管径,采用X52级管材。干线管道的壁厚为7.1~12.7mm。站场和紧急截断阀室均有压力远传。4座站场均有超声波流量计。
表1.1 兰成渝成渝段成都-内江段站场设置情况
站场/阀室 总里程(km) 高程(m) 阀室类型 507 425.7 371.4 400 356 站场 站场 站场 间距 0 75.6 25.93 成都分输泵站 881 简阳分输站 资阳分输站 梨树湾 庙儿山下 956.6 982.53 1010.9 1011.6 紧急截断阀室 28.37 单向 0.7