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简介
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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） 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 事故现场 一、背景介绍 管道安全事故案例 ——第三方破坏 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。 事故现场 一、背景介绍 管道安全事故案例 ——管道破裂 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。 事故现场 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 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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