ICS 75-010 E 10 备案号：33548—2011
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T6826--2011
液体管道的计算监测
Computational pipeline monitoring for liquids
(APIRP1130:2007.MOD)
2011-07-28发布
2011-11-01实施
国家能源局 发布 SY/T6826—2011
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准修改采用APIRP1130:2007《液体管道的计算监测》（英文版）。 为了便于使用，本标准按照GB/T1.1--2009和GB/T20000.2一2009的要求做了一些编辑性修
改。删去了APIRP1130:2007中的靡页、特别声明、前言和引言中与主题内容无关的后3个段落，以及1.5部分的美国法规，并对章节、图表的序号做了部分编辑性修改。
本标准由石油天然气工业油气储运专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司管道分公司、中国石油化工股份有限公司管道储
运分公司。
本标准主要起草人：王立坤、王洪超、许斌、余东亮、谭东杰、曹国民、熊敏、张勐、程德发、 蔡永军、陈建民、费雪松。
II SY/T6826—2011
引言
管道的计算监测（computationalpipelinemonitoring，CPM）这一术语是由API定义的，指的是一种基于软件的算法监测工具，用来提高管道调度员对管道水力异常工况的识别能力。这些异常可能表明管道存在管道泄漏或管输物漏失。CPM系统也常被称为泄漏探测系统。然而，管道泄漏探测方法很多，如空中/地面巡线、第三方报告、公司员工检查、碳氢化合物检测器、管道调度员通过 SCADA系统对管道运行工况的监测以及基于软件的监测。因此，提出的CPM术语指的是使用基于软件计算的泄漏探测。简单的监测工具（比如检查仪表的短期报告、压力和流量偏差的观察）尽管为调度员提供有用信息，但是由于没有使用推理机和报警算法，不符合CPM的定义，不被认为是CPM 系统。
II SY/T 6826--2011
液体管道的计算监测
1范围 1.1目的
本标准主要包括CPM系统的设计、实施、测试和运行。该系统利用算法工具来检测管道运行参数的水力异常变化。这些CPM系统的主要用途是在其计算精度范围内对管输物漏失进行检测，为管道调度员提供报警并显示相关的数据，帮助调度员进行决策。当运行出现异常或管输物漏失时，管道调度员宜立即开始调查，确认报警原因，并采取相应的应对措施。
本标准的目的是帮助管道调度员确定有关CPM系统的选择、实施、测试和运行等相关问题。本标准与其他API标准和适用规范结合使用。 1.2内容
本标准内容包括术语和定义、参考和引用文件、数据采集概念、与CPM有关的管道设计与运行操作、用于CPM系统的现场检测仪表、报警可信度、管道调度员响应、事件分析、记录保存、维护、系统测试、培训、设定报警限时考虑的有关事项，以及数据趋势与建议，还给出了管道调度员与 CPM系统之间的关系。 1.3适用范围
本标准的使用者应精通管道系统方面的知识，也可能需要从其他标准获取相关背景知识。 本标准适用于单相液体管道。许多原则也可应用到具有间歇不满流或持续不满流的液体管道。不
满流管道工况会产生不确定的压力和流量，使用者需要考虑其适用性。
本标准不适用于管道停输状态（有时称为静态工况）下的泄漏探测。例如，在停输状态下，由于没有流体通过流量计，使用体积平衡法的CPM无法估计出体积损失。
由于每种管道系统的设计和运行都各有特点，所以没有可适用于所有管道的特定的CPM方法或技术。此外，不同管道系统具有不同的特性，因此难以量化探测极限。应在逐系统甚至逐管段的基础上确定和验证探测极限。
当受影响的管段需要人工介人或关断时，CPM有助于人工判断。管道调度员需要熟悉管道和他们要处理的所有工具，才能有效率地操作。在确定远程控制阀门状态或指导现场人员开启手动阀门时，CPM也能增强人工判断能力。
本标准作为其他管道完整性监测方法的补充，但并不代替那些方法。CPM系统以及其他管输物流失探测技术都有其探测值，低于此值的泄漏不能被探测出来，使用本标准的资料不会降低泄漏探测值。例如，经过培训的管道调度员通过分析SCADA系统的运行数据，可有效地监测到某些尺度（如较大尺度）的管输物漏失。第三方报告、管道巡线以及雇员现场检查等，在其适用范围内都是用来证实管道完整性的有效方法。
更需注意的是，本标准与工业惯例以及常用的技术相一致；但不排除存在其他有效的管输物漏失探测方法。
1 SY/T6826—2011
附录A提供了对CPM阈值的介绍，以及其他帮助理解管道泄漏和实际管输物漏失探测极限的资料。 1.4输送系统
尽管本标准是为陆上和海洋干线管道系统编写的，但其中大部分内容可适用于其他管道系统，如集输管道、工艺管道系统、海上船只装卸系统以及终端罐区运行操作系统。CPM系统典型用于钢质管道系统，但也可用于其他材料制成的管道，如聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃纤维和水泥管。CPM的成功应用可能受限于这些材料的特性。
管道系统的物理特性很多，包括管径、管长、壁厚、内部粗糙系数、管道的组合、管网的复杂程度、管道布局、泵站布置和检测仪表（质量、精度和布置）等。相同的管道系统也可根据运行要素进行分类，例如流量、流量/压力的波动幅度和频率、掺混、顺序批次、批次输送计划、产品类型、产品流体属性（黏度、密度、声速、体积模量和蒸气压）、压力、温度以及传热等。 1.5法规方面的考虑
本标准的使用者宜熟悉有关危险液体输送管道方面的法规。这些法规可能适用于不同地区。 管道运营者宜基于他们的泄漏探测计划建立一种定性的结构和/或定性的方法来识别和评估风
险。CPM方法的选择宜参照已知的管道特性以及该方法能提供可信结果的所需条件。
当有如下要求时，可使用CPM系统：
一个管道运营者应有一种手段检测管道系统泄漏和保护高后果区。 一该管道运营者应对泄漏探测方法的能力进行评价和调整，通过调整使它尽可能提供足够高的
管道保护水平（例如可根据管道运行模式或包括停输的管段特性对CPM进行调节）。理想情况下，通常考虑的因素有：诸如管长和管径、所输产品的种类、管道与高后果区的联系、 泄漏探测的速度、可对泄漏进行响应的最近人员的位置、管道的泄漏历史、风险评价结果。
本标准所提供的指导有助于满足法规对泄漏探测的要求，但决不声称包括所有法规方面的要求。 管道运营者宜深入理解相关法规，并与法规监管者及其机构共同努力以满足所有维护管道安全的相关要求。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
APIPubl1149管道参数不确定性及其对泄漏探测能力的影响 APIPubl1161液体管道人员资质认定指南 APIRP1165管道数据采集与监控系统（SCADA）显示的标准
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
异常运行工况 abnormal operatingcondition 能够被操作员识别的部件故障或偏离正常工况的情况，可能是： a）超过设计极限的情况。
2 SY/T6826—2011
b）导致危害人员、财产或环境的情况。
3.2
累加器冻结accumulatorfreeze 某些SCADA协议的功能之一，允许同时捕捉所有的体积量数据。累加器冻结可用来消除体积量
数据分析中的时间差。 3.3
声波/负压波法CPMacoustic/negativepressure.waveCPM 这种类型的CPM检测输送产品从损坏的管壁漏点流出时产生的声波信号或压力波形。声波/负
压波CPM使用特征识别技术，参见附录B。 3.4
报警alarm 通知管道调度员已检测到超出预置极限的异常水力工况。管道调度员要对报警事件做出响应。报
警通常以伴有声音信号的突出方式显示给管道调度员。报警可采用可听或可视方式。 3.5
报警确认alarmacknowledgement 管道调度员的响应，表明报警事件得到认可。
3.6
报誉算法器alertalgorithm CPM系统的组成部分，它对推断得出的测量结果（在推理机中计算或累加而来）进行评价，与
值进行比较并据此发出CPM报警。 3.7
模拟数据analogdata SCADA数据值，表示某些被测参数，如温度和压力。
3.8
模拟量死区analogdeadband SCADA的参数，规定了模拟量数值的有效增量。若所监测的模拟量数值的变化量小于死区，该
变化就会被忽略。 3.9
校准calibration 本标准中，指仪表及测量的检定工作。
3.10
通信故障communicationfailure 通常指SCADA系统中控制中心计算机RTU、PLC或流量计算机之间通信联络的中断。通信故
障可以是整个通信链路的中断，也可以是远方现场不能对控制中心计算机的数据要求进行响应。 3.11
通信协议 communications messaging protocol 在SCADA系统中，控制中心计算机与RTU、PLC和流量计算机之间通信时所采用的特定的数
据格式。 3.12
管输物漏失commodityrelease 管道中的流体损失。在本标准中，当提到管输物漏失时，其泄漏率应大于特定CPM系统和管道
的泄漏阈值。其他工业用语包括产品泄漏和管道泄漏。
3 SY/T6826-2011
3.13
补偿型质量平衡法CPMcompensatedmassbalanceCPM 与修正的体积平衡法类似，但是考虑管道中输送流体的体积模量和温度模量。补偿型质量平衡系
统利用质量守恒准则，参见附录B。 3.14
管道计算监测或CPMcomputationalpipelinemonitoringorCPM 一种算法监测工具，警告管道调度员对可检测到的、可能预示发生了管输物漏失的水力异常（在
管道运行或停运时）做出响应。 3.15
质量守恒 conservation of mass 管道内液体流动的准则，指流人管段的质量流量率减去流出管段的质量流量率，等于管段内增加
的质量流量率（减少为负增长）。流出的质量流量率包括管段中所有可能存在的泄漏。 3.16
数据存档 data archiving SCADA系统的功能之一，在某种预先定义的数据管理程序的控制下，将数据存储在历史数据库
中。 3.17
数据质量dataquality SCADA系统的特征之一，可产生状态位并将其加在信息中以反映过程数据的有效性。
3.18
减阻剂drag reductionagent 一种用于液体管道以减小摩阻损失的添加剂，也称为“DRA”。
3.19
事件记录 eventlog SCADA系统的功能之-，按时间顺序生成的关于管道变化和系统状态改变的永久性记录。
3.20
误报警 falsealarm 在CPM系统中通常指不是由于实际发生的管输物漏失、其他紧急工况或异常运行工况所引起的
报警。 3.21
滤波器filter 一种装置或算法器，可将过程信号中不必要的成分去除，也称为信号调理。
3.22
流体特性fluidproperties 描述流体水力状态的特性，包括密度、黏度、压缩性（即体积模量）、膨胀系数、热容等。许多
CPM技术也需要考虑减阻剂对流体特性的影响。 3.23
历史数据historicaldata 存储起来供以后检索的数据，通常由SCADA系统的数据存档子系统进行维护。
3.24
水力异常hydraulicanomaly 一种异常的管道工况或异常运行工况，可通过系统水力学来解释，
4 ICS 75-010 E 10 备案号：33548—2011
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T6826--2011
液体管道的计算监测
Computational pipeline monitoring for liquids
(APIRP1130:2007.MOD)
2011-07-28发布
2011-11-01实施
国家能源局 发布 SY/T6826—2011
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准修改采用APIRP1130:2007《液体管道的计算监测》（英文版）。 为了便于使用，本标准按照GB/T1.1--2009和GB/T20000.2一2009的要求做了一些编辑性修
改。删去了APIRP1130:2007中的靡页、特别声明、前言和引言中与主题内容无关的后3个段落，以及1.5部分的美国法规，并对章节、图表的序号做了部分编辑性修改。
本标准由石油天然气工业油气储运专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司管道分公司、中国石油化工股份有限公司管道储
运分公司。
本标准主要起草人：王立坤、王洪超、许斌、余东亮、谭东杰、曹国民、熊敏、张勐、程德发、 蔡永军、陈建民、费雪松。
II SY/T6826—2011
引言
管道的计算监测（computationalpipelinemonitoring，CPM）这一术语是由API定义的，指的是一种基于软件的算法监测工具，用来提高管道调度员对管道水力异常工况的识别能力。这些异常可能表明管道存在管道泄漏或管输物漏失。CPM系统也常被称为泄漏探测系统。然而，管道泄漏探测方法很多，如空中/地面巡线、第三方报告、公司员工检查、碳氢化合物检测器、管道调度员通过 SCADA系统对管道运行工况的监测以及基于软件的监测。因此，提出的CPM术语指的是使用基于软件计算的泄漏探测。简单的监测工具（比如检查仪表的短期报告、压力和流量偏差的观察）尽管为调度员提供有用信息，但是由于没有使用推理机和报警算法，不符合CPM的定义，不被认为是CPM 系统。
II SY/T 6826--2011
液体管道的计算监测
1范围 1.1目的
本标准主要包括CPM系统的设计、实施、测试和运行。该系统利用算法工具来检测管道运行参数的水力异常变化。这些CPM系统的主要用途是在其计算精度范围内对管输物漏失进行检测，为管道调度员提供报警并显示相关的数据，帮助调度员进行决策。当运行出现异常或管输物漏失时，管道调度员宜立即开始调查，确认报警原因，并采取相应的应对措施。
本标准的目的是帮助管道调度员确定有关CPM系统的选择、实施、测试和运行等相关问题。本标准与其他API标准和适用规范结合使用。 1.2内容
本标准内容包括术语和定义、参考和引用文件、数据采集概念、与CPM有关的管道设计与运行操作、用于CPM系统的现场检测仪表、报警可信度、管道调度员响应、事件分析、记录保存、维护、系统测试、培训、设定报警限时考虑的有关事项，以及数据趋势与建议，还给出了管道调度员与 CPM系统之间的关系。 1.3适用范围
本标准的使用者应精通管道系统方面的知识，也可能需要从其他标准获取相关背景知识。 本标准适用于单相液体管道。许多原则也可应用到具有间歇不满流或持续不满流的液体管道。不
满流管道工况会产生不确定的压力和流量，使用者需要考虑其适用性。
本标准不适用于管道停输状态（有时称为静态工况）下的泄漏探测。例如，在停输状态下，由于没有流体通过流量计，使用体积平衡法的CPM无法估计出体积损失。
由于每种管道系统的设计和运行都各有特点，所以没有可适用于所有管道的特定的CPM方法或技术。此外，不同管道系统具有不同的特性，因此难以量化探测极限。应在逐系统甚至逐管段的基础上确定和验证探测极限。
当受影响的管段需要人工介人或关断时，CPM有助于人工判断。管道调度员需要熟悉管道和他们要处理的所有工具，才能有效率地操作。在确定远程控制阀门状态或指导现场人员开启手动阀门时，CPM也能增强人工判断能力。
本标准作为其他管道完整性监测方法的补充，但并不代替那些方法。CPM系统以及其他管输物流失探测技术都有其探测值，低于此值的泄漏不能被探测出来，使用本标准的资料不会降低泄漏探测值。例如，经过培训的管道调度员通过分析SCADA系统的运行数据，可有效地监测到某些尺度（如较大尺度）的管输物漏失。第三方报告、管道巡线以及雇员现场检查等，在其适用范围内都是用来证实管道完整性的有效方法。
更需注意的是，本标准与工业惯例以及常用的技术相一致；但不排除存在其他有效的管输物漏失探测方法。
1 SY/T6826—2011
附录A提供了对CPM阈值的介绍，以及其他帮助理解管道泄漏和实际管输物漏失探测极限的资料。 1.4输送系统
尽管本标准是为陆上和海洋干线管道系统编写的，但其中大部分内容可适用于其他管道系统，如集输管道、工艺管道系统、海上船只装卸系统以及终端罐区运行操作系统。CPM系统典型用于钢质管道系统，但也可用于其他材料制成的管道，如聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃纤维和水泥管。CPM的成功应用可能受限于这些材料的特性。
管道系统的物理特性很多，包括管径、管长、壁厚、内部粗糙系数、管道的组合、管网的复杂程度、管道布局、泵站布置和检测仪表（质量、精度和布置）等。相同的管道系统也可根据运行要素进行分类，例如流量、流量/压力的波动幅度和频率、掺混、顺序批次、批次输送计划、产品类型、产品流体属性（黏度、密度、声速、体积模量和蒸气压）、压力、温度以及传热等。 1.5法规方面的考虑
本标准的使用者宜熟悉有关危险液体输送管道方面的法规。这些法规可能适用于不同地区。 管道运营者宜基于他们的泄漏探测计划建立一种定性的结构和/或定性的方法来识别和评估风
险。CPM方法的选择宜参照已知的管道特性以及该方法能提供可信结果的所需条件。
当有如下要求时，可使用CPM系统：
一个管道运营者应有一种手段检测管道系统泄漏和保护高后果区。 一该管道运营者应对泄漏探测方法的能力进行评价和调整，通过调整使它尽可能提供足够高的
管道保护水平（例如可根据管道运行模式或包括停输的管段特性对CPM进行调节）。理想情况下，通常考虑的因素有：诸如管长和管径、所输产品的种类、管道与高后果区的联系、 泄漏探测的速度、可对泄漏进行响应的最近人员的位置、管道的泄漏历史、风险评价结果。
本标准所提供的指导有助于满足法规对泄漏探测的要求，但决不声称包括所有法规方面的要求。 管道运营者宜深入理解相关法规，并与法规监管者及其机构共同努力以满足所有维护管道安全的相关要求。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
APIPubl1149管道参数不确定性及其对泄漏探测能力的影响 APIPubl1161液体管道人员资质认定指南 APIRP1165管道数据采集与监控系统（SCADA）显示的标准
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
异常运行工况 abnormal operatingcondition 能够被操作员识别的部件故障或偏离正常工况的情况，可能是： a）超过设计极限的情况。
2 SY/T6826—2011
b）导致危害人员、财产或环境的情况。
3.2
累加器冻结accumulatorfreeze 某些SCADA协议的功能之一，允许同时捕捉所有的体积量数据。累加器冻结可用来消除体积量
数据分析中的时间差。 3.3
声波/负压波法CPMacoustic/negativepressure.waveCPM 这种类型的CPM检测输送产品从损坏的管壁漏点流出时产生的声波信号或压力波形。声波/负
压波CPM使用特征识别技术，参见附录B。 3.4
报警alarm 通知管道调度员已检测到超出预置极限的异常水力工况。管道调度员要对报警事件做出响应。报
警通常以伴有声音信号的突出方式显示给管道调度员。报警可采用可听或可视方式。 3.5
报警确认alarmacknowledgement 管道调度员的响应，表明报警事件得到认可。
3.6
报誉算法器alertalgorithm CPM系统的组成部分，它对推断得出的测量结果（在推理机中计算或累加而来）进行评价，与
值进行比较并据此发出CPM报警。 3.7
模拟数据analogdata SCADA数据值，表示某些被测参数，如温度和压力。
3.8
模拟量死区analogdeadband SCADA的参数，规定了模拟量数值的有效增量。若所监测的模拟量数值的变化量小于死区，该
变化就会被忽略。 3.9
校准calibration 本标准中，指仪表及测量的检定工作。
3.10
通信故障communicationfailure 通常指SCADA系统中控制中心计算机RTU、PLC或流量计算机之间通信联络的中断。通信故
障可以是整个通信链路的中断，也可以是远方现场不能对控制中心计算机的数据要求进行响应。 3.11
通信协议 communications messaging protocol 在SCADA系统中，控制中心计算机与RTU、PLC和流量计算机之间通信时所采用的特定的数
据格式。 3.12
管输物漏失commodityrelease 管道中的流体损失。在本标准中，当提到管输物漏失时，其泄漏率应大于特定CPM系统和管道
的泄漏阈值。其他工业用语包括产品泄漏和管道泄漏。
3 SY/T6826-2011
3.13
补偿型质量平衡法CPMcompensatedmassbalanceCPM 与修正的体积平衡法类似，但是考虑管道中输送流体的体积模量和温度模量。补偿型质量平衡系
统利用质量守恒准则，参见附录B。 3.14
管道计算监测或CPMcomputationalpipelinemonitoringorCPM 一种算法监测工具，警告管道调度员对可检测到的、可能预示发生了管输物漏失的水力异常（在
管道运行或停运时）做出响应。 3.15
质量守恒 conservation of mass 管道内液体流动的准则，指流人管段的质量流量率减去流出管段的质量流量率，等于管段内增加
的质量流量率（减少为负增长）。流出的质量流量率包括管段中所有可能存在的泄漏。 3.16
数据存档 data archiving SCADA系统的功能之一，在某种预先定义的数据管理程序的控制下，将数据存储在历史数据库
中。 3.17
数据质量dataquality SCADA系统的特征之一，可产生状态位并将其加在信息中以反映过程数据的有效性。
3.18
减阻剂drag reductionagent 一种用于液体管道以减小摩阻损失的添加剂，也称为“DRA”。
3.19
事件记录 eventlog SCADA系统的功能之-，按时间顺序生成的关于管道变化和系统状态改变的永久性记录。
3.20
误报警 falsealarm 在CPM系统中通常指不是由于实际发生的管输物漏失、其他紧急工况或异常运行工况所引起的
报警。 3.21
滤波器filter 一种装置或算法器，可将过程信号中不必要的成分去除，也称为信号调理。
3.22
流体特性fluidproperties 描述流体水力状态的特性，包括密度、黏度、压缩性（即体积模量）、膨胀系数、热容等。许多
CPM技术也需要考虑减阻剂对流体特性的影响。 3.23
历史数据historicaldata 存储起来供以后检索的数据，通常由SCADA系统的数据存档子系统进行维护。
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水力异常hydraulicanomaly 一种异常的管道工况或异常运行工况，可通过系统水力学来解释，
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