炼油行业泄漏检测方法

原油精炼厂是敏感的工业设施，数百万原油在此被精炼成不同的石油馏分。炼油厂的原油加工是在高压下进行的。为此，炼油厂会进行压力测试，以确保生产过程的安全。压力测试对于石油馏分的储存和运输也同样重要。通常，炼油厂的管道系统和储罐最容易发生生产故障。本文讨论了几种泄漏测试方法、规划流程、测试准备、压力测试的执行、记录以及测试标准的验收。
管道系统的压力测试是根据管道规范进行的。测试的目的是确保新安装或现有修复后的管道系统能够承受系统所需的压力，并检测系统是否具有防泄漏功能。
国际监管机构已制定压力测试标准，以确保压力测试的质量。压力测试遵循监管机构制定的管道规范。这些规范是通过在原型设备上执行测试程序生成的。测试过程包括将压力提升到可测量屈服点或原型达到破裂点的极限。根据获取的实验数据，根据系统中指定的规范定义压力等级。
1.1 压力测试所需的管道规范
管道规范繁多，不同的管道系统适用不同的规范。然而，在压力测试中，通常有两个规范非常重要。这些规范由美国机械工程学会 (ASME) 定义。它们是 ASME B31 压力管道规范和 ASME 锅炉和压力容器规范。这些规范通常适用于所有管道系统；然而，某些管道系统需要由设计部门和行业调试部门定义的其他规范。其他此类规范包括 AWWA 输配管道标准和 ASME B31 压力管道规范。下表列出了管道规范的详细列表。
炼油厂管道和储罐的2种可用且常用的压力测试方法：
炼油厂使用不同的压力测试方法来检测管道和储罐的泄漏。以下列出了常用的方法
每种方法的详细信息如下：
2.1 静水压力泄漏测试：
这是压力测试中最常用的方法。与其他测试方法相比，水压测试更受欢迎，因为它比气压测试方法相对安全。由于水压测试使用水，其不可压缩的特性使其成为比空气更安全的介质。此外，这是一个节能过程，因为水压测试所消耗的能量低于气压测试中空气压缩的能量。在水压测试中，能量以势能的形式储存，如果测试过程中出现故障，可以轻松释放。然而，在水压测试期间，管道中滞留空气的可能性仍然很高。因此，在进行水压测试时必须采取最高级别​​的预防措施。
2.2 气压测试：
在气压测试中，使用的流体介质是压缩空气，如果气源是瓶装气体，则为氮气。但是，氮气只能用于管道。由于压力测试涉及密闭空间，且氮气会迅速取代工作环境中的氧气，因此应避免使用氮气测试罐。如果在气压测试期间未持续监测氧气水平，工人可能会在几秒钟内失去意识并晕倒。对于某些管道规范，气压测试的压力低于水压测试的压力，以进行泄漏检测。这是因为气压测试中受伤的可能性大于水压测试。例如，在 ASME B31.1 管道系统中，整个操作过程中的压力保持在 100psig 以下。
2.3 水压-气压试验：
水压气动测试结合了气动和水压测试。与其他两种方法相比，这种方法被认为是安全的。在这种方法中，首先进行低压（例如 25psig）的气动测试，以发现系统中是否存在任何重大泄漏。这种方法在检测管道泄漏时特别有用。如果发生任何泄漏，则在进行水压测试之前进行必要的维修。这种方法不仅更安全，而且耗时更少。单独进行水压测试时，需要将整个系统注满水才能发现任何泄漏。
另一种液压气动测试方法采用水气系统组合。这种方法尤其适用于同时涉及液体和气体系统的管道和储罐系统。在炼油厂中，由于石油产品同时以液相和气相流动，因此对系统进行液气相测试非常重要。因为有时系统可能不会报告液体介质的泄漏，但会报告气体介质的泄漏。
2.4 初次使用泄漏测试：
根据规范，初始服务泄漏测试仅适用于特定条件。ASME B31.3 将其限制在 D 类流体服务中，该服务对人体无害，且在低于 150 psi 的压力和规定温度下运行。此外，该规范不允许对外部锅炉管道进行此类测试，但允许对其他管道系统进行此类测试。根据 ASME 锅炉和压力容器规范第 XI 节，此类测试也可用于检查核电站。该测试在运行初期进行。该方法会逐渐升压至正常工作压力，然后保持该压力以检查泄漏，符合 ASME B31.3 的要求。
2.5 真空泄漏测试：
这是一种确保系统是否存在泄漏的有效方法。该方法是对系统进行真空抽真空，并将真空困在系统中。如果系统中的真空导致大气压力升高，则可能存在泄漏。该测试通常被各种组件制造商用作生产泄漏测试。虽然该测试可以显示泄漏，但几乎不可能突出显示泄漏的位置。为此，可以使用烟雾发生器。然而，烟雾发生器不适用于较小的泄漏，因为小泄漏不会将烟雾吸入管道。因此，该方法不适用于压力高于工作压力的管道测试。
2.6静压头泄漏测试
静态水头泄漏测试也称为跌落测试，因为在保持所需压力的情况下，竖管内水位下降表示存在泄漏。当向沙管和系统注水时，记录水位。在特定时间后再次测量水位，并记录水位下降情况（如有）。然后通过目视检查确定泄漏位置。
2.7卤素和氦气泄漏测试
卤素和氦气泄漏测试使用示踪气体来检测泄漏位置和强度。在泄漏检测的情况下，系统充满卤素气体。检测器探