基于模型的油氣管道泄漏檢測(cè)與定位方法研究.pdf

1、泄漏檢測(cè)與定位系統(tǒng)是油氣管道安全運(yùn)行的重要組成部分。目前已有多種管道泄漏檢測(cè)與定位方法,但在適用的泄漏工況和應(yīng)用上都存在一定的局限性。基于模型的管道泄漏檢測(cè)與定位方法依據(jù)流體的輸送模型對(duì)泄漏量和泄漏位置進(jìn)行預(yù)測(cè),適用于突發(fā)泄漏、小泄漏和緩泄等多種泄漏工況的檢測(cè)和定位。近年來(lái),隨著流量測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控技術(shù)及裝置的發(fā)展及應(yīng)用,為基于模型的方法在油氣管道泄漏檢測(cè)中的進(jìn)一步應(yīng)用提供了基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的基于模型的管道泄漏檢測(cè)與定位方法定位時(shí)間過(guò)

2、長(zhǎng),定位精度受模型參數(shù)影響較大,且在氣體管道上的應(yīng)用研究較少,因此對(duì)基于模型的泄漏檢測(cè)與定位方法進(jìn)行深入研究,促進(jìn)其在管道泄漏檢測(cè)中的應(yīng)用具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文在詳細(xì)分析現(xiàn)有基于模型的管道泄漏檢測(cè)與定位方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究基于穩(wěn)態(tài)模型的管道泄漏檢測(cè)與定位方法在油氣管道上的應(yīng)用,研究泄漏瞬態(tài)過(guò)程中的泄漏檢測(cè)與定位方法,并對(duì)管道泄漏仿真建模方法進(jìn)行探討。
　　 對(duì)管道泄漏仿真建模方法進(jìn)行研究,基于管道

3、系統(tǒng)與電路系統(tǒng)的相似性,建立氣體管道泄漏仿真模型,為泄漏檢測(cè)與定位算法的驗(yàn)證提供必要的泄漏仿真數(shù)據(jù),通過(guò)實(shí)際管道的泄漏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所建模型的有效性。
　　 對(duì)基于穩(wěn)態(tài)模型的泄漏檢測(cè)與定位方法在油氣管道上的應(yīng)用進(jìn)行研究,針對(duì)氣體管道,提出等溫定位法和變步長(zhǎng)龍格.庫(kù)塔法,可分別用于等溫和非等溫氣體管道的泄漏定位,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)研究對(duì)模型簡(jiǎn)化的影響進(jìn)行分析,為基于模型的氣體管道泄漏檢測(cè)與定位方法的應(yīng)用提供參考和依據(jù)。針對(duì)穩(wěn)態(tài)模型法受測(cè)

4、量噪聲影響較大的問(wèn)題,采用基于最小二乘的最優(yōu)泄漏點(diǎn)辨識(shí)方法對(duì)穩(wěn)態(tài)模型法進(jìn)行改進(jìn),實(shí)驗(yàn)研究表明改進(jìn)后的穩(wěn)態(tài)模型法可加快定位的收斂速度,增強(qiáng)了對(duì)噪聲的抑制能力。
　　 對(duì)泄漏瞬態(tài)過(guò)程中信息產(chǎn)生和傳播進(jìn)行研究,提出一種基于泄漏瞬變模型的泄漏檢測(cè)與定位方法,實(shí)現(xiàn)在管道泄漏瞬態(tài)過(guò)程中的準(zhǔn)確定位。并綜合穩(wěn)態(tài)模型法和泄漏瞬變模型法的各自特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),構(gòu)建集成泄漏檢測(cè)與定位方法。實(shí)驗(yàn)研究表明,所提出的泄漏瞬變模型法可有效利用泄漏的瞬變信息,在泄漏

5、發(fā)生后最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行定位,所構(gòu)建的集成泄漏檢測(cè)與定位方法,既能保證泄漏檢測(cè)與定位的實(shí)時(shí)性,又可實(shí)現(xiàn)泄漏檢測(cè)的完整性。
　　 通過(guò)研究模型參數(shù)不均一性對(duì)泄漏定位的影響,提出一種管長(zhǎng)等效變換方法,該方法將模型參數(shù)的不均一性轉(zhuǎn)換為管段長(zhǎng)度的變換,可在不改變定位算法復(fù)雜度的基礎(chǔ)上進(jìn)行定位誤差的補(bǔ)償,提高了模型法的定位精度。實(shí)際管道的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步驗(yàn)證了所提出的補(bǔ)償方法的有效性。
　　 本文所提出的等溫定位法和變步長(zhǎng)龍格.庫(kù)塔法,