专利名称：埋地管道动态模拟泄漏检测方法和应用及模拟试验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及埋地管道泄漏检测的校验技术，特别是埋地管道动态模拟泄漏检测方 法和应用及模拟试验系统，本发明针对各种检测技术对不开挖、不停输埋地管道的检测结 果进行评价和判定。并可用于各种检测新技术、新方法对于埋地管道缺陷点检测、泄漏检出 量以及泄漏点定位精度进行定量判定和研究。如可用于对空气取样法、电磁法、声发射法、 杂散电流检测法、导波法、红外测温法、瞬变电磁法等管道检测技术进行现场检测结果的评 价和试验研究。
背景技术：
目前，管道检测技术多种多样，但是其适用范围并不相同。对埋地管道常用的检测 技术有空气取样法、电磁法、声发射法、杂散电流检测法、导波法、瞬变电磁法等。空气取 样法是通过检测空气中的被检测气体浓度判定管道是否发生泄漏。电磁法是管道发生泄漏 后，会引起周围环境介电性变化，泄漏产生的流体也会导致磁场与电场的变化，通过检测电 磁变化情况，可以判定泄漏位置。声发射技术就是通过监听或记录这种声波来检测设备上 述类型腐蚀损伤的发生和发展，并确定它们的部位。杂散电流检测法是检测杂散电流以确 定杂散电流流出部位即为管道防腐层破损点，该技术可检出输油管线外防腐层破损点、管 体腐蚀泄漏点。导波法是沿管道环向360°安置阵列式超声波发-收组件，激发某一频率的 超声导波使其沿着管道向两端传播，导波的截止频率与管径、壁厚、材质以及管内、外介质 的传播特性相关。瞬变电磁法是通过检测腐蚀所致管道物理性质的变异部位和变异程度确 定腐蚀地段并对腐蚀程度做出判断。虽然检测技术诸多，因生产管道深埋地下，实际的检测 结果难以判定，面对众多的检测技术企业很难做出使用选择。在现有技术的条件下，对各种 检测技术适应性的评价只能依靠技术人员的经验，通过大量的检测实践，摸索选择适应性 强的检测技术加以应用。但在实际检测工作中如果不能选择适当的检测技术，将导致检测 效率低、检测精度差等问题。因此针对某一具体管道的检测，如何正确选择一种或多种检测 技术显得尤为重要。

发明内容
本发明的目的就是提供埋地管道动态模拟泄漏检测方法和应用及模拟试验系统， 通过控制埋地管道泄漏的介质、部位和程度来确定各种管道检测技术的适用性及定位精 度。为企业提供各种检测技术的检测评价，供企业参考选择，同时也为各种检测技术提供研 究帮助。本发明的目的是这样实现的埋地管道动态模拟泄漏检测方法是使用模拟试验系统，对试验管道预设泄漏点， 埋入地下，人工控制试验管道各泄漏点的启闭，所开启的泄漏点为已知泄漏点。埋地管道动态模拟泄漏检测方法在生产中的应用，首先使用埋地管道动态模拟泄 漏检测方法确定试验管道的泄漏点位置；再用其它的管道检测技术对模拟试验系统控制的试验管道进行检测，探求其试验管道的泄漏点位置；将模拟试验系统确定的泄漏点位置和 性质与之对比，评价其所用管道检测技术的可靠性。用于埋地管道动态模拟泄漏检测方法的模拟试验系统包括操作台、漏点控制装 置、试验管道和试验源，试验管道上设有泄漏孔，管道的两端分别与试验源连通；漏点控制 装置安装在试验管道内的泄漏孔上，通过连接管线与操作台连通。本发明具有以下显著的效果和进步1.本发明的模拟试验系统，围绕试验管道的不同部位设定不同孔径的泄漏点，使 一个试验管道具有不同的泄漏程度、泄漏位置和泄漏方式，实现对多种泄漏量、泄漏位置和 泄漏方式检测结果的评判。2.根据油、气、水常见泄漏位置的不同，能够分别模拟油、气、水三种介质的泄漏， 以考察各种技术对三种介质泄漏检测的适应性，并可分别为油、气、水管道泄漏检测技术的 选用提供方案。3.本发明在一个试验管道的外壁，分段使用不同的防腐层，能考察目前油田及管 道输送行业常用的浙青、泡沫黄夹克两种外防腐层对泄漏检测结果的影响。4.试验管道预制的相邻泄漏孔利用气动执行器实现泄漏孔单独的启闭控制，可避 免相邻泄漏孔对个别检测技术实施的影响，做到漏点的定位控制。5.本发明中的模拟试验系统可以单独建设试验场所，也可以利用油气集输站建设 试验场所，可以利用生产管道做为试验源。在试验管道外周设置回收池及时回收泄漏原油， 既减少了投入成本，也避免了环境污染。本发明可满足对各种检测技术进行试验的功能，具体包括导波法、声波法、电磁 法、燃气泄漏检测法、瞬变电磁检测法等。可满足不同状况的检测数据的采集，数据具有对 比性，找出检测数据与泄漏状况间的规律，实现由定性综合分析到定量精确判断的技术突 破，为各种埋地管道检测技术的检测现状做出真实的评价。


图1是本发明试验管道的结构示意图。图2是本发明的工作原理图。图3是本发明漏点控制装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图来详细描述本发明所提供的埋地管道动态模拟泄漏检测方法和应 用及模拟试验系统。埋地管道动态模拟泄漏检测方法是使用模拟试验系统，对试验管道预 设泄漏点，埋入地下，人工控制试验管道各泄漏点的启闭，所开启的泄漏点为已知泄漏点。 对埋地管道动态模拟泄漏检测方法在生产中的应用，首先使用埋地管道动态模拟泄漏检测 方法确定试验管道的泄漏点位置；再用其它的管道检测技术对模拟试验系统控制的试验管 道进行检测，探求其试验管道的泄漏点位置；将模拟试验系统确定的泄漏点位置和性质与 之对比，评价其所用管道检测技术的可靠性。参见图1、图2和图3，埋地管道动态模拟泄漏 检测方法的模拟试验系统包括操作台3、漏点控制装置7、试验管道2和试验源6，试验管道 2上设有泄漏孔1，管道的两端分别与试验源6连通；漏点控制装置7安装在试验管道2内的泄漏孔1上，通过连接管线与操作台3连通。试验源6可以利用油、气、水的生产管道设 立，以降低建设成本，也可以新建。漏点控制装置7包括气动执行器8和泄漏控制阀14，将 泄漏控制阀14固定在试验管道2的内壁；气动执行器8通过连接管线与操作台3连通，其 控制阀芯安装在泄漏控制阀14中，与泄漏控制阀14的阀座16配合。气动执行器8的控制 阀芯包括控制杆9和阀芯10，阀芯10置于控制杆9的底端，控制杆9与气动执行器8的气 控箱连通。泄漏控制阀14包括上壳体和底座18，在上壳体的体壁上设有导流孔15，试验源 16中的试验介质就是从该孔中流入泄漏控制阀14，在其底座18上设有阀座16和出液孔17 以及通气孔，出液孔17位于阀座16的中央与试验管道2上的泄漏孔1对应；阀座16是锥 形凸台，在其锥形凸台的顶部设有密封件；通气孔两端分别由管接头13与排气管11和进气 管12连接，并保证其密封性。底座18下端由管接头13连接的排气管11和进气管12通往 操作台13。底座18固定在试验管道2的内壁上，可以是螺丝固定、铆定或焊接。试验管道 2可分段设置不同的防腐层，在试验管道2的外周设置回收池；将泄漏孔1在试验管道2上 环绕设置，其孔径不等。轴向上相邻泄漏孔1的距离最好间隔2米，以避免对个别检测技术 实施时的影响。连接管线包括排气管11和进气管12，每个漏点控制装置7都设有一条排 气管11和一条进气管12，将各条排气管11和进气管12固定在连接管中与操作台3连接。 操作台3上设有排气控制手柄和进气控制手柄，分别与连接管中的各条排气管11和进气管 12连接。在试验源6与试验管道2之间分别安装控制阀4和5，以控制试验介质的导出和 导入。使用本系统做泄漏试验时，按如下步骤操作泄漏发生操作打开控制阀4，试验介质经试验源6进入试验管道2，由操作台3控制某一个漏点 控制装置7发生泄漏。气体经进气管12对气动执行器8进行充气加压。利用气压使控制 杆9向上移动，打开泄漏控制阀14，试验介质经导流孔15进入出液孔17。由于出液孔17 与泄漏孔1对应设置，试验介质从试验管道2上的泄漏孔1中流出，泄露发生。泄漏停止操作操作台3控制排气管11排出气体，停止充气加压，气动执行器8推动控制杆9下 移，关闭泄漏控制阀14，试验介质停止泄漏。通过本系统的泄漏发生操作，得出已知的泄漏点位置、流出的试验介质和流量，再 用其它的泄漏检测技术来对本系统已发生的泄漏进行检测，与本系统的实际泄漏发生数据 对比。评价各种埋地管道检测技术、检测设备对于埋地管道的泄漏点、外防腐层破损点、盗 油卡子设置点、盗油分支管线设置点等检测要素的定位准确性、定位精度判定，同时可评价 其检测效率。埋地管道泄漏模拟试验系统建成后，可在油田、管道输送行业模拟各种实际问题， 通过控制试验管道2的泄漏状态，根据试验要求放大或者缩小信号，以达到评判各种检测 方法的目的。
权利要求
1.埋地管道动态模拟泄漏检测方法，使用模拟试验系统，对试验管道预设泄漏点，埋入 地下，人工控制试验管道各泄漏点的启闭，所开启的泄漏点为已知泄漏点。
2.对于权利要求1埋地管道动态模拟泄漏检测方法的应用，首先使用埋地管道动态模 拟泄漏检测方法确定试验管道的泄漏点位置；再用其它的管道检测技术对模拟试验系统控 制的试验管道进行检测，探求其试验管道的泄漏点位置；将模拟试验系统确定的泄漏点位 置和性质与之对比，评价其所用管道检测技术的可靠性。
3.用于权利要求1埋地管道动态模拟泄漏检测方法的模拟试验系统，其特征是本系统 包括操作台(3)、漏点控制装置(7)、试验管道( 和试验源(6)，试验管道( 上设有泄漏 孔(1)，管道的两端分别与试验源(6)连通；漏点控制装置(7)安装在试验管道2内的泄漏 孔(1)上，通过连接管线与操作台(3)连通。
4.根据权利要求3所述的模拟试验系统，其特征是漏点控制装置(7)包括气动执行器 (8)和泄漏控制阀(14)，将泄漏控制阀(14)固定在试验管道( 的内壁；气动执行器(8)通 过连接管线与操作台(3)连通，其控制阀芯安装在泄漏控制阀(14)中，与泄漏控制阀(14) 的阀座(16)配合。
5.根据权利要求4所述的模拟试验系统，其特征是气动执行器(8)的控制阀芯包括控 制杆(9)和阀芯(10)，阀芯(10)置于控制杆(9)的底端，控制杆(9)与气动执行器⑶的 气控箱连通。
6.根据权利要求4所述的模拟试验系统，其特征是泄漏控制阀(14)包括上壳体和底座 (18)，在上壳体的体壁上设有导流孔(15)，在其底座(18)上设有阀座(16)和出液孔(17) 以及通气孔，出液孔(17)位于阀座(16)的中央与试验管道(2)上的泄漏孔⑴对应；阀座 (16)是锥形凸台，在其锥形凸台的顶部设有密封件；通气孔两端分别由管接头(1 与排气 管(11)和进气管(12)连接。
7.根据权利要求3所述的模拟试验系统，其特征是所述的试验管道( 可分段设置不 同的防腐层，在试验管道O)的外周设置回收池；将泄漏孔(1)在试验管道( 上环绕设 置，其孔径不等。
8.根据权利要求3或4所述的模拟试验系统，其特征是连接管线包括排气管(11)和进 气管(12)，每个漏点控制装置(7)都设有一条排气管(11)和一条进气管(12)，将各条排气 管(11)和进气管(1 固定在连接管中与各个漏点控制装置(7)以及操作台( 连接。
9.根据权利要求3所述的模拟试验系统，其特征是操作台( 上设有排气控制手柄和 进气控制手柄，分别与连接管中的各条排气管(11)和进气管(1 连接。
10.根据权利要求3所述的模拟试验系统，其特征是在试验源(6)与试验管道( 之间 分别安装控制阀⑷和(5)。
全文摘要
本发明公开的是埋地管道动态模拟泄漏检测方法和应用及模拟试验系统，针对各种检测技术对不开挖、不停输埋地管道的检测结果进行评价和判定。并可应用于各种检测新技术、新方法对于埋地管道的泄漏研究。使用模拟试验系统，对试验管道预设泄漏点，埋入地下，人工控制试验管道各泄漏点的启闭，所开启的泄漏点为已知泄漏点。通过确定试验管道的泄漏点位置，与其它管道检测技术所检测的结果比对，评价其检测技术的可靠性，供使用方选择。试验系统包括操作台、漏点控制装置、试验管道和试验源，试验管道上设有泄漏孔，管道的两端分别与试验源连通；漏点控制装置安装在试验管道内的泄漏孔上，通过连接管线与操作台连通。
文档编号G01M3/02GK102072405SQ20101054333
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者刘晶姝, 刘璐, 刘超, 吕德东, 姬杰, 孙振华, 杨为刚, 杨勇, 柳言国, 王玉江, 王观军, 王遂平, 石仁委, 苏建国, 龙媛媛 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心