油氣管道泄漏的主動檢測方法與技術研究.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,針對微小泄漏,本文采用了基于瞬變流的主動檢測方法進行泄漏的檢測與定位。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對管道內部的壓力波波形產生影響,使得壓力波在泄漏發(fā)生前后產生差別,利用這一特性可以很好地對泄漏發(fā)生的位置進行定位。通過對管道上閥門的主動控制,在管道中引入流體的瞬變流動,對壓力信號的瞬變進行分析,實現對管道泄漏的主動檢測。
　　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檢測方法定位原理的基礎上,利用Flowmaster流體系統(tǒng)仿真軟件建立了不同的管道模型。對不同閥門關閉時間和不同閥門動作進行了仿真研究。結果表明,閥門在快速動作和以特定的偽隨機信號動作時,用所得到的壓力瞬變信號進行定位,得到的結果更加準確。
　　本文提出利用時頻分析的方法對壓力瞬變信號進行分解,得到各諧波分量隨時間的變化規(guī)律,通過指數擬合得到有無泄漏時各諧波分量幅值的衰減率,計算不同諧波分量泄漏衰減

3、率的比值對管道泄漏進行定位。計算結果表明,用該方法提取的諧波分量可以準確的計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到0.17％的微小泄漏。
　　設計并搭建了實際的實驗系統(tǒng),在管道末端安裝一個可控球閥,通過控制閥門動作產生瞬變流動;在管道的首段和末端都裝有精度很高的壓力傳感器,用來對管道內部的壓力瞬變信號進行采集;在管道中的不同位置設置閥門來模擬泄漏。通過閥門小開度快速關閉使管道內部產生瞬變流信號,對比傳統(tǒng)的周期分