输油气管道打孔盗油气的监测方法及监测装置与流程

1.本公开属于石油气管道防盗领域，特别涉及一种输油气管道打孔盗油气的监测方法及监测装置。


背景技术：

2.输油气管道是石油气运输的重要部分，用于输送石油气。
3.打孔盗油气是国内管道运营企业面临的突出的安全风险之一。据统计，国内近10年公开报道的管道安全事故，外部风险因素是引起管道事故的主要原因，其中人为影响(偷盗油气)引起的事故占10％。常见的打孔盗油气作业方式有焊接式、抱箍式、钢钎式和粘接式。
4.打孔盗油气问题给管道企业带来的风险主要有如下三个方面:(1)打孔盗油气给管道企业带来了严重安全隐患。盗油气分子实施打孔盗油气焊接作业往往时间仓促，焊接质量低下，很容易发生油气泄漏事故，导致严重环保事件。(2)打孔盗油气事件可导致重大直接经济损失。(3)打孔盗油气事件可导致公司面临巨大社会舆论压力，产生恶劣社会影响。
5.在相关技术中，为了解决上述打孔盗油气问题，主要采取以下技术措施：通过管道泄漏监测系统，采集输油气管道沿线各站场和阀室的压力、流量等管道运行参数。利用监测输油气管道泄漏所产生的负压波和流量输差，来进行输油气管道泄漏事件的识别和定位。
6.然而，管道泄漏监测系统对较大量油气的泄漏实时报警和定位精度高，但是对小泄漏敏感程度有待提高，存在少测漏测的问题。


技术实现要素：

7.本公开实施例提供了一种输油气管道打孔盗油气的监测方法，可以避免少测漏测的问题。所述技术方案如下：
8.一方面，本公开实施例提供了一种输油气管道打孔盗油气的监测方法，所述监测方法包括：
9.将输油气管道分为多个监测段；
10.监测每个所述监测段上的电位偏移量，所述电位偏移量包括正向偏移量和负向偏移量；
11.若所述监测段同时具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的所述监测段确定为疑似打孔盗油气段；
12.对所有所述疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段。
13.可选地，所述监测每个所述监测段上的电位偏移量，包括：
14.将所述输油气管道的阴极保护电位设为每个所述监测段的基准电位值；
15.测量每个所述监测段的实际电位值；
16.根据每个所述监测段的实际电位值和基准电位值，计算得到每个所述监测段上的
电位偏移量。
17.可选地，所述对所有所述疑似打孔盗油气段进行排查，包括：
18.获取所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻；
19.若所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内出现过重合，且所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在轨道交通的运营时间内，则不将对应的所述疑似打孔盗油气段确定为所述实际打孔盗油气段。
20.可选地，所述对所有所述疑似打孔盗油气段进行排查，包括：
21.若所述疑似打孔盗油气段的电位偏移量不大于电位偏移阈值，则不将对应的所述疑似打孔盗油气段确定为所述实际打孔盗油气段。
22.可选地，所述对所有所述疑似打孔盗油气段进行排查，包括：
23.若所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内未出现过重合，且所述疑似打孔盗油气段的电位偏移量大于所述电位偏移阈值，则将对应的所述疑似打孔盗油气段确定为所述实际打孔盗油气段。
24.另一方面，本公开实施例提供了一种输油气管道打孔盗油气的监测装置，所述监测装置包括：
25.分段模块，用于将输油气管道分为多个监测段；
26.监测模块，用于监测每个所述监测段上的电位偏移量，所述电位偏移量包括正向偏移量和负向偏移量；
27.初选模块，用于若所述监测段同时具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的所述监测段确定为疑似打孔盗油气段；
28.排查模块，用于对所有所述疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段。
29.可选地，所述监测模块包括：
30.基准设定模块，用于将所述输油气管道的阴极保护电位设为每个所述监测段的基准电位值；
31.测量模块，用于测量每个所述监测段的实际电位值；
32.计算模块，用于根据每个所述监测段的实际电位值和基准电位值，计算得到每个所述监测段上的电位偏移量。
33.可选地，所述排查模块包括：
34.时间模块，用于获取所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻；
35.第一排查子模块，用于若所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内出现过重合，且所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在轨道交通的运营时间内，则不将对应的所述疑似打孔盗油气段确定为所述实际打孔盗油气段。
36.可选地，所述排查模块包括：
37.第二排查子模块，用于若所述疑似打孔盗油气段的电位偏移量不大于电位偏移阈值，则不将对应的所述疑似打孔盗油气段确定为所述实际打孔盗油气段。
38.可选地，所述排查模块包括：
39.第三排查子模块，用于若所述疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内未出现过重合，且所述疑似打孔盗油气段的电位偏移量大于所述电位偏移阈值，则将对应的所
述疑似打孔盗油气段确定为所述实际打孔盗油气段。
40.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
41.通过本公开实施例所提供的监测方法，对输油气管道打孔盗油气进行监测时，首先将多个输油气管道分为多个监测段，从而方便后续对每个监测段分开监测，进而提高监测的准确度。接着，监测每个所述监测段上的电位偏移量，即监测每个监测段上的电位的正向偏移量和负向偏移量，从而可以在后续步骤中判断出监测段是否具有疑似打孔盗油气段。然后，由于在打孔盗油气上焊接金属阀门时，对应监测段上会同时产生正向偏移量和负向偏移量，所以若所述监测段具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的所述监测段确定为疑似打孔盗油气段，以供后续步骤进一步地排查。最后，对所有的疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段，即存在打孔盗油作业的监测段。
42.也就是说，由于本公开实施例所提供的监测方法，是通过监测输油气管道上产生的电位偏移，来定位存在打孔盗油作业的监测段，而只要是在输油气管道上焊接盗油用的金属阀门，就必然可以监测到焊接时产生的电位偏移。因此，本公开实施例所提供的监测方法可以解决少测漏测的问题。
附图说明
43.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是本公开实施例提供的输油气管道电流流向示意图；
45.图2是本公开实施例提供的一种输油气管道打孔盗油气的监测方法的流程图；
46.图3是本公开实施例提供的另一种输油气管道打孔盗油气的监测方法的流程图；
47.图4是本公开实施例提供的一种输油气管道打孔盗油气的监测装置的框图。
具体实施方式
48.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
49.本公开实施例提供了一种输油气管道打孔盗油气的监测方法，该监测方法利用在输油气管道上焊接盗油用的金属阀门，必然会产生电位偏移的特性。通过监测输油气管道上产生的电位偏移，来确定出实际打孔盗油气段，即存在打孔盗油作业的监测段。
50.下面结合图1，对在输油气管道上焊接盗油用的金属阀门时，电流的流向进行介绍：
51.在输油气管道1上焊接金属阀门2，以连接管道盗取输油气管道1内输送的石油气。在焊接的过程中，焊接电流会流向焊接点的两侧(i1、i2)，并沿着输油气管道1向两端流去，从而引起输油气管道的电位偏移。
52.图2为该输油气管道打孔盗油气的监测方法的流程图，结合图2，该监测方法包括：
53.步骤201：将输油气管道分为多个监测段。
54.在划分监测段时，可以根据实际需求来将输油气管道划分为不同数量和长度的监
测段。容易理解的是，各监测段的长度可以相同也可以不同，本公开对此不作限制。
55.步骤202：监测每个监测段上的电位偏移量，电位偏移量包括正向偏移量和负向偏移量。
56.为了实现输油气管道的防腐，通常都会针对输油气管道进行阴极保护，即管道上流通有阴极保护电流(i3)。而为了监测阴极保护是否正常，通常都会配备电位自动采集仪。
57.以规格为cdp-s-ogp-ac-025-2018-1的电位自动采集仪进行举例，该电位自动采集仪的《阴极保护电位自动采集仪技术规格书》介绍到，该电位自动采集仪支持24小时连续采样，最小采样间隔为1秒。该电位自动采集仪的电位采样范围有三种，分别是：-5.0v～ 5.0v，-20.0v～ 20.00v或-100.0v～ 100.0v，这三种电位采样范围可以自动切换。
58.通常来说，输油气管道的阴极保护电位(无ir降)一般在-085v～-1.25v之间。将电位自动采集仪的采样间隔为1秒，即每秒钟都进行一次采样，可以采集到输油气管道上较小的电位偏移，以符合本公开实施例对于电位自动采集仪的产品要求。也就是说，实施本公开实施例提供的监测方法，并不需要再增设其余的设备，使得该监测方法的实施成本较低。
59.步骤203：判断监测段是否同时具有正向偏移量和负向偏移量。
60.若监测段同时具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段，并执行步骤204。若监测段不同时具有正向偏移量和负向偏移量，则不将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段，并继续执行步骤202。
61.需要说明的是，若监测段上仅具有一种电位偏移量(正向偏移量和负向偏移量)，则此种情况有可能是因为外部的高压直流输电系统等干扰源干扰所致。因此，不将其作为疑似盗孔段。
62.步骤204：对所有疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段。
63.需要说明的是，疑似打孔盗油气段并不等同于实际打孔盗油气段。因为除了在输油气管道上焊接金属阀门之外，还可能有其他的因素会导致输油气管道上同时具有正向偏移量和负向偏移量。因此，需要对所有疑似打孔盗油气段进行排查，这样才可以准确的确定出实际打孔盗油气段。
64.通过本公开实施例所提供的监测方法，对输油气管道打孔盗油气进行监测时，首先将多个输油气管道分为多个监测段，从而方便后续对每个监测段分开监测，进而提高监测的准确度。接着，监测每个所述监测段上的电位偏移量，即监测每个监测段上的电位的正向偏移量和负向偏移量，从而可以在后续步骤中判断出监测段是否具有疑似打孔盗油气段。然后，由于在打孔盗油气上焊接金属阀门时，对应监测段上会同时产生正向偏移量和负向偏移量，所以若所述监测段具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的所述监测段确定为疑似打孔盗油气段，以供后续步骤进一步地排查。最后，对所有的疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段，即存在打孔盗油作业的监测段。
65.也就是说，由于本公开实施例所提供的监测方法，是通过监测输油气管道上产生的电位偏移，来定位存在打孔盗油作业的监测段，而只要是在输油气管道上焊接盗油用的金属阀门，就必然可以监测到焊接时产生的电位偏移。因此，本公开实施例所提供的监测方法可以解决少测漏测的问题。
66.图3是本公开实施例提供的另一种输油气管道打孔盗油气的监测方法，结合图3，该监测方法包括：
67.步骤301：将输油气管道分为多个监测段。
68.划分输油气管道的方式与步骤201相同，在此不作赘述。
69.步骤302：将输油气管道的阴极保护电位设为每个监测段的基准电位值。
70.由前文可知，输油气管道上常带有阴极保护电，所以在电位自动采集仪的监测点上，会常监测到一个阴极保护电位。若输油气管道上出现了电位偏移，则应该是在该阴极保护电位的基础上出现的电位偏移。因此，将输油气管道的阴极保护电位设为每个监测段的基准电位值，可以便于在步骤304中准确的计算得到实际的电位偏移量。
71.需要说明的是，根据gb/t 21448-2017《埋地钢质管道阴极保护技术规范》，输油气管道的有效阴极保护电位区间为(无ir降)-085v～-1.25v。
72.步骤303：测量每个监测段的实际电位值。
73.实际电位值可以由电位自动采集仪测量得到，可以便于在步骤304中准确的计算得到实际的电位偏移量。
74.步骤304：根据每个监测段的实际电位值和基准电位值，计算得到每个监测段上的电位偏移量。
75.在上述实现方式中，电位偏移量可以通过实际电位值与基准电位值之间求差计算得到。若输油气管道上不存在电位偏移，则电位偏移量为零。若输油气管道上存在正向电位偏移，则实际电位值和基准电位值之间的差值为整数，在此情况下，直接将该差值作为正向偏移量。若输油气管道上存在负向电位偏移，则实际电位值和基准电位值之间的差值为负数，在此情况下，为了便于比较，将该差值的绝对值作为负向偏移量。
76.步骤305：判断监测段是否同时具有正向偏移量和负向偏移量。
77.若监测段同时具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段，并执行步骤306。若监测段不同时具有正向偏移量和负向偏移量，则不将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段，并继续执行步骤303。
78.判断的方式与步骤203相同，在此不作赘述。
79.步骤306：对所有疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段。
80.在本实施例中，分为三种方式对疑似打孔盗油气段进行排查，下面依次进行介绍：
81.(1)、获取疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻，若疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内出现过重合，且疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在轨道交通的运营时间内，则不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
82.例如，电位偏移时刻均处于轨道交通的运营时间内(5：30-23：00)，且在48小时内的两次6：00均为电位偏移时刻，两次7：00均为电位偏移时刻等等。在此情况下，输油气管道上出现的电位偏移，为轨道交通的支流供电设备干扰所致。因此，不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
83.(2)、若疑似打孔盗油气段的电位偏移量不大于电位偏移阈值，则不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
84.例如，电位偏移阈值为1v，那么如果输油气管道上产生的电位偏移量小于1v，则该电位偏移为临近的其他输油气管道的阴极保护系统干扰所致。因此，不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
85.当然，电位偏移阈值的具体数值可以根据实际需求进行调整，例如0.5v、1.5v等，
本公开对此不作限制。
86.(3)若疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内未出现过重合，且疑似打孔盗油气段的电位偏移量大于电位偏移阈值，则将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
87.例如，电位偏移时刻较为分散、无规律，且电位偏移量大于电位偏移阈值，在
±
1v～
±
5v之间。在此情况下，排除了轨道交通的影响和其他输油气管道的影响，较大概率是在输油气管道上进行焊接作业所致，但是无法确定焊接作业是否是焊接盗油用的金属阀门。
88.为了进一步地分辨该疑似打孔盗油气段是否存在打孔盗油作业，可以通过以下步骤进行更进一步的排查：
89.a、查阅输油气管道维护作业计划，判断该疑似打孔盗油气段在电位偏移时刻是否有维护作业。若疑似打孔盗油气段在电位偏移时刻有维护作业，则不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。若疑似打孔盗油气段在电位偏移时刻没有维护作业，则进行进一步地排查。
90.b、通知该疑似打孔盗油气段所属站场的值班人员前去现场勘查。现场勘查的范围为疑似打孔盗油气段上下游2km内范围，且在疑似打孔盗油气段两侧2km范围内。现场勘查时，需注意周边地表有无变化(开挖、回填)，有无油迹或油气味。输油气管道周边有无可疑人员、车辆活动等。同时，由于打孔盗油作业的不法分子往往利用废弃厂房进行隐蔽违法作业，所以重点关注输油气管道周边闲置厂房及出租屋有无可疑迹象。此外，通过多频管中电流法(pcm)对疑似打孔盗油气段进行防腐层检漏，找出金属阀门的焊接点位置，以确定出实际打孔盗油气段。
91.下面结合实际场景，对本公开实施例提供的监测方法进行介绍：
92.现有一成品油管道，全长22km，管径为φ406.4mm，管道钢级为l360,外防腐涂层采用三层pe，管道上安装有6处电位自动采集仪，分别安装在6个监测段上，标号分别为k0、k13、k16、k17、k20、k22。在未实施本公开实施例所提供的监测方法时，电位自动采集仪的采样频率为1次/24小时。管道正常运行时候，监测段的阴极保护电位为-1.20v。
93.在实施本公开实施例所提供的监测方法后，将电位自动采集仪的采样频率设定为1次/秒，即采集间隔为1秒。将电位偏移阈值设定为1v。
94.对48小时采集到的监测数据进行分析，发现管道k0、k13、k16、k17、k20、k22处发生了电位偏移，且均同时具有正向偏移量和负向偏移量，因此将上述管道作为疑似打孔盗油气段，详见表1。
95.表1
[0096][0097]
由表1可知，三个管道的正向偏移量和负向偏移量均超过了1v。管道k17处电位偏
移量最大，电位偏移时刻在48小时内未出现重合，推测在管道k17附近有焊接作业。经过查阅输油气管道维护作业计划，发现在管道k17附近进行了管道缺陷修复b型套筒焊接作业，因此该管道处未发生打孔盗油作业。
[0098]
通过本公开实施例所提供的监测方法，对输油气管道打孔盗油气进行监测时，首先将多个输油气管道分为多个监测段，从而方便后续对每个监测段分开监测，进而提高监测的准确度。接着，监测每个所述监测段上的电位偏移量，即监测每个监测段上的电位的正向偏移量和负向偏移量，从而可以在后续步骤中判断出监测段是否具有疑似打孔盗油气段。然后，由于在打孔盗油气上焊接金属阀门时，对应监测段上会同时产生正向偏移量和负向偏移量，所以若所述监测段具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的所述监测段确定为疑似打孔盗油气段，以供后续步骤进一步地排查。最后，对所有的疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段，即存在打孔盗油作业的监测段。
[0099]
也就是说，由于本公开实施例所提供的监测方法，是通过监测输油气管道上产生的电位偏移，来定位存在打孔盗油作业的监测段，而只要是在输油气管道上焊接盗油用的金属阀门，就必然可以监测到焊接时产生的电位偏移。因此，本公开实施例所提供的监测方法可以解决少测漏测的问题。
[0100]
图4为本公开实施例提供的一种输油气管道打孔盗油气的监测装置的框图，结合图4，该监测装置包括：
[0101]
分段模块100，用于将输油气管道分为多个监测段。
[0102]
监测模块200，用于监测每个监测段上的电位偏移量，电位偏移量包括正向偏移量和负向偏移量。
[0103]
初选模块300，用于若监测段同时具有正向偏移量和负向偏移量，则将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段。
[0104]
排查模块400，用于对所有疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段。
[0105]
可选地，监测模块200包括：
[0106]
基准设定模块210，用于将输油气管道的阴极保护电位设为每个监测段的基准电位值。
[0107]
测量模块220，用于测量每个监测段的实际电位值。
[0108]
计算模块230，用于根据每个监测段的实际电位值和基准电位值，计算得到每个监测段上的电位偏移量。
[0109]
可选地，排查模块400包括：
[0110]
时间模块410，用于获取疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻。
[0111]
第一排查子模块420，用于若疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内出现过重合，且疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在轨道交通的运营时间内，则不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
[0112]
可选地，排查模块400包括：
[0113]
第二排查子模块430，用于若疑似打孔盗油气段的电位偏移量不大于电位偏移阈值，则不将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
[0114]
可选地，排查模块400包括：
[0115]
第三排查子模块440，用于若疑似打孔盗油气段的电位偏移时刻在48小时内未出现过重合，且疑似打孔盗油气段的电位偏移量大于电位偏移阈值，则将对应的疑似打孔盗油气段确定为实际打孔盗油气段。
[0116]
通过本公开实施例所提供的监测装置，对输油气管道打孔盗油气进行监测时，首先通过分段模块100将多个输油气管道分为多个监测段，从而方便后续对每个监测段分开监测，进而提高监测的准确度。接着，通过监测模块200监测每个监测段上的电位偏移量，即监测每个监测段上的电位的正向偏移量和负向偏移量，从而可以在后续步骤中判断出监测段是否具有疑似打孔盗油气段。然后，由于在输油气管道上焊接金属阀门时，对应监测段上会同时产生正向偏移量和负向偏移量，所以若监测段具有正向偏移量和负向偏移量，则通过初选模块300将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段，以供后续步骤进一步地排查。最后，通过排查模块400对所有的疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段，即存在打孔盗油作业的监测段。
[0117]
也就是说，由于本公开实施例所提供的监测方法，是通过监测输油气管道上产生的电位偏移，来定位存在打孔盗油作业的监测段，而只要是在输油气管道上焊接盗油用的金属阀门，就必然可以监测到焊接时产生的电位偏移。因此，本公开实施例所提供的监测方法可以解决少测漏测的问题。
[0118]
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。