[發明專利]油庫管道泄漏檢測方法

有效

• 申請號: 201410210893.2
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103968256B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 稅愛社;龔駿;包建明;李生林;羅凱文;魏小涪;陳扶明;李華南;楊國瑞;束秀梅;李林;林龍;張洪萍;沈鑫
• 申請（專利權）人: 稅愛社
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于管道泄漏檢測技術領域，涉及統計分析技術和模式識別技術在油庫管道泄漏檢測中的綜合應用。

背景技術

輸油管道作為油庫必不可少的重要部分，把輸儲油、裝卸油設備設施有機地聯系起來，使油庫收發油作業系統成為一個有機的整體，從而完成油料收發任務。油庫管道易因連接件滲漏、管道焊縫裂紋及腐蝕穿孔而發生泄漏。由于油料易燃、易爆、易揮發和易于靜電聚集，管道泄漏不僅會造成資源流失，降低油庫的油料保障作業效能，同時污染環境，甚至會引起火災爆炸，對油庫造成不可估量的損失。

目前，國內外對管道泄漏的檢測方法主要有泄漏介質檢測法、管壁參數檢測法及基于軟件的檢測方法。

1.泄漏介質檢測法。該方法以管道沿線的空氣、土壤或水環境為檢測對象，根據其中是否含有油或油氣及管道沿線環境的變化來判斷管道是否發生泄漏，具有代表性的有放射性示蹤劑檢測法、空氣采樣法、熱紅外成像法、電纜檢漏法、光纖傳感檢測法等。

2.管壁參數檢測法。該方法通過管內探測器記錄管道內壁的腐蝕、缺陷及焊縫狀況，通過分析管壁狀況就能檢測出管道是否發生泄漏，包括照相檢測法、錄像檢測法、漏磁通檢測法、超聲波檢測法、渦流檢測法及電磁超聲檢測法等。

3.基于軟件的檢測方法。該方法主要借助計算機，運用信號處理、模式識別等技術對管道壓力、流量、溫度等物理參數進行分析與處理來判斷泄漏并定位泄漏點，主要包括質量平衡法、壓力點分析法、負壓波法、壓力梯度法、聲發射法、實時模型法及統計分析方法等。

考慮到油庫管道具有數量多、長短不一、口徑小、流程復雜、泄漏量小、工況調節干擾多及傳感監測設備缺乏等特點，因此油庫管道檢漏對檢測方法的靈敏性、工況適應性和通用性要求更高。泄漏介質檢測法和管壁參數檢測法都需要額外安裝特定的檢測裝置，大多無法實現連續實時檢測?；谲浖姆椒梢岳矛F有的壓力及流量傳感器數據來檢測泄漏，具有檢漏成本低的優勢，但對于小泄漏、緩慢泄漏引起的較小參數變化不敏感，且不能適應正常工況調節，導致較高誤報率的發生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結合統計假設檢驗和模式識別技術的，能夠在規定的誤報率和漏報率內，以最短時間檢測出管道壓力較小變化并確定管道是否發生泄漏的方法。

本發明所述的油庫管道泄漏檢測方法是通過以下技術方案實現的：一種針對油庫管道的泄漏檢測方法，該方法利用油庫監控系統，采集油庫作業現場的壓力、溫度、流量、液位等測量儀表數據及執行器狀態反饋信息；根據采集數據及反饋信息，分析油庫的工藝流程及作業模式，確定當前油料輸送路徑，采集作業管路的管道壓力數據，并進行卡爾曼濾波產生壓力新息；按照規定的誤報率和漏報率，利用壓力新息，采用多序貫概率比檢驗檢測管道壓力是否超限，若檢驗結果超限，提取超限壓力序列及其多維時域特征；利用已建立的RBF神經網絡泄漏識別模型，將待識別的超限壓力序列的多維時域特征作為模型輸入，進一步區分識別管道泄漏與工況調節；若RBF神經網絡泄漏識別模型識別結果為發生泄漏，則泄漏報警，若識別結果為工況調節則繼續管道壓力超限檢測及RBF神經網絡泄漏識別。

本發明所述的油庫管道泄漏檢測方法總體流程如圖1所示，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：利用油庫監控系統，采集油庫作業現場的壓力、溫度、流量、液位等測量儀表數據及執行器狀態反饋信息；

步驟2：分析實際油庫的工藝流程及作業模式，確定當前油料輸送路徑，采集作業管路的管道壓力數據p，預處理后進行超限檢測并提取超限壓力序列，超限檢測流程如圖2所示，包括5個具體步驟：

步驟2-1：采集作業管路的管道壓力數據并進行卡爾曼濾波，得到管道壓力預測值，計算管道壓力與管道壓力預測值之差，并對其進行標準化后，生成標準化壓力新息e；

步驟2-2：對標準化壓力新息e的分布均值μ提出假設

H₀:μ＝0、H₁:μ＝θ_i

θ_i為備選假設值，根據不同程度泄漏的先驗分布及平均最短檢驗時間原則確定多個備選假設取值(θ₁，θ₂，…，θ_m)，m為備選假設個數，計算k次采樣后備選假設為θ_i的序貫概率比檢驗(SPRT：Sequential Probability Ratio Test)統計量Y_i(k)：

式中e(j)為j次采樣后生成的標準化壓力新息，1≤j≤k；