现代管道泄漏检测技术

综述了管道泄漏监测和定位领域中应用的各种现代技术和方法，包括硬件方法和软件方法等，并对这些方法和技术进行了评估。     

基于Φ-OTDR的煤层气管线外界入侵振动检测系统

为实现长距离煤层气管线外界入侵振动检测,采用基于相位敏感型光时域反射原理(Φ-OTDR)的分布式光纤振动传感系统,融合FPGA与USB2.0技术开展传感数据的实时采集与高速传输,并通过时间-空间二维分析来获得振动信号典型特征,进而实现煤层气输送管道危险源的实时检测。实验结果表明,本系统可借助差分信号波峰位置实现精确定位,系统的频率响应范围是可覆盖入侵振动特征频率的1 Hz～3 k Hz,且在4 km和9 km光纤位置处的定位误差均可保持在20 m范围以内,因此本系统可有效检测到输送管道外界入侵振动。     

地铁隧道掘进爆破对既有埋地管道的动力影响

为研究爆破载荷作用下临近埋地管道的安全性,利用ANSYS/LS-DYNA建立炸药、岩土体、埋地管道的管土耦合模型,对爆破荷载下埋地管道的动力响应进行研究。通过监测管道迎爆面-背爆面特定单元的应力和速度时程曲线,发现距管道两端1/4处的迎爆面存在应力集中现象,背爆面有局部应力放大效应,10~21 ms时管道轴向振动速度最大;通过改变管道的壁厚(4 mm、6 mm、9 mm),得到管道迎-背爆面的轴向有效应力、速度和管道环向振动波能量均随管道壁厚的增加而减小,当管道厚径比i<0.0525时,炸药能的衰减最快,0.0525≤i≤0.05375时,衰减指标η、β、κ数值均为26.7%,且i≥0.06时管道环向监测单元各项衰减指标规律变化趋于一致。     

超薄全剪力墙高层建筑多方向倾倒控制爆破拆除

四平大楼是上海最早的高层建筑之一,结构特点无梁、无柱,全部靠15cm厚剪力墙支撑,非常罕见,这类结构的爆破拆除在我国尚属首次。首先从技术上解决了薄板钻孔爆破的难题;同时对相邻交通主干道、周边居民楼和管线进行了保护;特别是对一座形状不规则又没有倾倒场地的高层建筑采用四个方向定向倾倒的控爆技术,属国内外首创。文章详细阐述了复杂环境下超薄全剪力墙高层建筑拆除技术,为今后此类建筑的安全控爆拆除提供了成功的经验。     

基于卷积神经网络的无人机油气管线巡检监察系统

为满足深埋式油气管道巡检监察需求,以及解决常规人工巡检手段效率低、时效性差、安全性低等问题,通过结合无人机飞行平台、卷积神经网络算法及计算机系统集成技术,设计并开发了一套基于卷积神经网络的无人机油气管线巡检监察系统,为油气管线的巡检监察工作提供技术支撑.本文首先介绍了巡检监察系统的总体设计方案、及作业流程进行了介绍;其次对系统组成进行了详细介绍,整个系统由无人机飞行平台、神经网络目标检测系统、无人机巡检监察管理系统以及无人机巡检执法终端四大子系统组成,无人机飞行平台以油动固定翼无人机为飞行载体,搭载高清相机进行数据采集,神经网络目标检测系统对影像数据进行自动检测、识别、搜索沿线工程车辆和管线隐患的目标,无人机巡检监察管理系统实现数据信息的存储管理及分发推送,无人机巡检执法终端接收隐患目标推送信息并进行现场快速执法;最后,对该系统的应用情况及后续的发展方向进行了总结和展望.目前,该系统成功应用于河南、甘肃等省份的油气管线巡检监察作业中,结果表明系统满足油气管线巡检监察的业务需求.     

磁梯度技术在深埋预制混凝土管道探测中的应用

非金属管线探测一直被业内认为是管线探测的难题,其中部分浅埋非金属管线还可以利用示踪法、地质雷达等特殊方法得到其大概位置及埋深,而对于深埋预制混凝土管道则是束手无策。为了解决深埋预制混凝土管道的探测问题,现根据地球磁场对预制混凝土管道产生微弱磁化作用的原理,研究其磁梯度场的特征,分析不同磁方位角混凝土管道磁梯度场的形态及管道两侧的磁梯度异常曲线,然后利用高精度孔中磁力仪捕捉其微弱磁异常信号,最后精确判断管线的位置与埋深。经实际验证,在深埋预制混凝土管道探测方面,该磁梯度技术是一种行之有效的方法。     

燃气管线大孔亚临界流泄漏实验

为了研究燃气管线大孔亚临界流泄漏的计算方法,对燃气管线大孔泄漏的泄漏特征进行分析,以小孔泄漏模型和管道破裂模型为基础,建立了大孔亚临界流泄漏模型,给出了大孔亚临界流泄漏强度的计算公式.为考察计算公式的正确性和适用性,搭建了燃气管线泄漏强度测定实验台,测试了不同泄漏孔径和入口压力下大孔泄漏强度的变化.将实验测试结果与理论...     

分析系统参数对海底输流管道极限跨长的影响

根据两端一般支承边界条件的梁模型横向弯曲振动的模态函数,采用微分求积法得出系统的模拟方程,仿真分析管道内流体流速、压强、密度、管道外径等参数对悬跨管道极限跨长的影响.模拟结果表明：管道悬跨段的极限跨长随管道内流体流速和压强的增大而减小,随管道外径和输送流体密度的增大而增大.该方法对海底管跨的安全运行和可靠性分析评估具有参考价值.     

复杂载荷下含体积性缺陷弯管的塑性极限载荷

通过非线性有限元分析给出了含体积性缺陷弯管在内压、面内弯矩、面外弯矩和扭矩作用下的塑性极限载荷。对与体积型缺陷（长轴、短轴和深度）和管线（外径、壁厚和弯曲半径）有关的几何变量进行了系统的分析,并考虑了内压和面内弯矩、面外弯矩和扭矩的组合。结果表明壁厚、缺陷深度和缺陷方向对极限载荷影响较大。