油氣管道泄漏的主動(dòng)檢測(cè)方法與技術(shù)研究.pdf

1、管道的微小泄漏在管道泄漏事件中占的比重越來越大,針對(duì)微小泄漏,本文采用了基于瞬變流的主動(dòng)檢測(cè)方法進(jìn)行泄漏的檢測(cè)與定位。在瞬變的條件下即使泄漏量非常小,由泄漏引起的瞬變也會(huì)對(duì)管道內(nèi)部的壓力波波形產(chǎn)生影響,使得壓力波在泄漏發(fā)生前后產(chǎn)生差別,利用這一特性可以很好地對(duì)泄漏發(fā)生的位置進(jìn)行定位。通過對(duì)管道上閥門的主動(dòng)控制,在管道中引入流體的瞬變流動(dòng),對(duì)壓力信號(hào)的瞬變進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)管道泄漏的主動(dòng)檢測(cè)。
　　本文的主要研究工作有以下幾方面:

2、r>　　在研究了基于瞬變流的主動(dòng)檢測(cè)方法定位原理的基礎(chǔ)上,利用Flowmaster流體系統(tǒng)仿真軟件建立了不同的管道模型。對(duì)不同閥門關(guān)閉時(shí)間和不同閥門動(dòng)作進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明,閥門在快速動(dòng)作和以特定的偽隨機(jī)信號(hào)動(dòng)作時(shí),用所得到的壓力瞬變信號(hào)進(jìn)行定位,得到的結(jié)果更加準(zhǔn)確。
　　本文提出利用時(shí)頻分析的方法對(duì)壓力瞬變信號(hào)進(jìn)行分解,得到各諧波分量隨時(shí)間的變化規(guī)律,通過指數(shù)擬合得到有無泄漏時(shí)各諧波分量幅值的衰減率,計(jì)算不同諧波分量泄漏衰減

3、率的比值對(duì)管道泄漏進(jìn)行定位。計(jì)算結(jié)果表明,用該方法提取的諧波分量可以準(zhǔn)確的計(jì)算出各次諧波的衰減率,從而提高了泄漏的定位精度并能夠檢測(cè)到0.17％的微小泄漏。
　　設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)際的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在管道末端安裝一個(gè)可控球閥,通過控制閥門動(dòng)作產(chǎn)生瞬變流動(dòng);在管道的首段和末端都裝有精度很高的壓力傳感器,用來對(duì)管道內(nèi)部的壓力瞬變信號(hào)進(jìn)行采集;在管道中的不同位置設(shè)置閥門來模擬泄漏。通過閥門小開度快速關(guān)閉使管道內(nèi)部產(chǎn)生瞬變流信號(hào),對(duì)比傳統(tǒng)的周期分