油气管道堵塞检测及定位技术研究

针对油气输送管道中的堵塞现象,提出利用管道堵塞前后两端压差的剧烈变化,以及利用管道两端压力的模拟值与实际测量值的差异来检测管道的堵塞,提出通过检测管道水力坡降曲线奇异点的方法确定油气管道的堵塞位置的原理和方法,通过采集管道两端运行参数,并建立管道运行的数学模型,对管道实施仿真,获得整条管线的水力坡降曲线,再应用小波变换对管道的水力坡降曲线进行奇异性检测,而管道水力坡降曲线的奇异点将对应管道的堵塞位置.该方法具有所需设备少,操作费用低,操作简单等优点,优于现有管道堵塞位置确定方法.     

利用瞬态质量流量脉冲监测天然气管道堵塞

针对低温、高速流动、搅动的影响使天然气在管道中易形成水合物而堵塞管道的问题,提出了利用管道入口处人工产生的质量流量脉冲在堵塞的天然气管道中的传播特点,采用时间分裂算法和TVD/Godunov混合格式对非完全堵塞管线进行数值模拟,通过分析管线入口处的压力波动历史曲线来确定天然气管线的堵塞位置、堵塞长度、堵塞强度.为在管道堵塞的初期精确检测到堵塞的位置和长度,制定正确的清管操作方案,降低管线完全堵塞的风险提供了方法技术.对油气储运具有重要意义.     

输油管道堵塞水力瞬变模拟分析

当输油管道某点突然发生堵塞,堵塞处将出现瞬态压力突变,堵塞上、下游处分别形成一增压波和减压波,并以一定的速度向堵塞点上、下游两端传播。通过建立管道堵塞水力瞬变模型,利用Visual c＋＋6.0编写堵塞水力特性分析程序,取特定的案例,对案例中管道不同堵塞面积引起的水力瞬变特性进行了模拟。分析模拟结果,得出了不同的堵塞面积对管道的压力、流量等水力特性的影响。     

输气管线冰堵段位置测量的研究

分析了输气管线产生冰堵的原因,简单介绍几种测量冰堵的方法,指出了这些方法存在的缺点,提出了利用气体发出的声波测量冰堵位置的方法。研究表明,病变处发出的信号是随机性的,随机过程各个样本记录都不一样,因此不能用明确的数学关系式来说明,但这些样本都有共同的统计特性,所以采用概率统计来说明。由于采集到的声音数据比较庞大,声音数据处理过程也较复杂。通过声波测量法的数学推导,建立了利用传感器对冰堵段位置检测的实验装置,并详细介绍了其工作原理。实验时考虑管道周围的噪声,研究了滤波法去噪原理。     

长输管道探堵水力瞬变理论与模拟计算

根据埋地管线水力瞬变探堵的基本原理,建立了埋地管道堵塞检测过程中的非稳态管流数学模型,同时对不同堵塞长度、不同管径等情形进行模拟计算和分析,得到全线压力和流量的变化.通过计算得知,沿着管线在适当地点布置少量的传感器,便可以快速预测堵塞位置.     

小波分析在管道超声裂纹检测中的应用

高效、可靠的数据处理方法在管道缺陷检测和识别系统中处于十分重要的地位.在管道超声裂纹检测中,作为检测基本数据的伤波信号常受到界面波等信号的干扰,致使位置确定不准确.通过对一组数据选择合适的小波基进行小波变换,较好的保存信号中的尖峰和突变部分,有效地区分信号和噪声,信噪比明显提高,计算得到了更为精确的伤波位置.     

基于自由振荡理论的有压管道堵塞检测方法

为了解决有压管道的堵塞问题,根据自由振荡理论的基本原理,提出适于检测管道堵塞的数值模拟简化模型,得出了确定管道堵塞的定位与定量的方法．基于有压瞬变流理论,结合振动理论,引入迪拉克函数,建立包含堵塞的管道瞬变流控制方程;对方程进行无量纲化并线性化,使其得到简化．在固定边界条件下,求出相对压力的解析解,对其进行傅立叶级数分析,得到各谐波在各相对周期中的振幅,由此可计算出各谐波的衰减指数．求解结果表明:堵塞衰减与管道流量成正比,管道堵塞的相对位置与堵塞衰减参数呈余弦关系,只要已知两个谐波的堵塞衰减参数即可确定堵塞位置和堵塞量级．     

管道冰堵检测中应变式传感器的卡具优化

利用应变式传感器对管道冰堵位置进行检测时,为了操作方便,避免多次粘贴应变片,建议采用可以 多次拆装的卡具元件。对卡具结构进行了优化设计,提出了一种开椭圆形小孔的n形卡具结构,对该卡具在检测过 程中的受力情况进行了理论分析,并应用有限元分析软件进行了应变模拟,分析结果表明,具有该结构的卡具可以 有效地提高输出信号的信噪比,为该卡具的使用奠定了理论基础。     

基于单站无源定位的抗自卫式欺骗干扰方法

欺骗干扰针对有源雷达的定位原理,通过对接收到的雷达信号进行延时、调制、转发,实现对距离、速度信息的欺骗．鉴于无源定位只利用一次来波的信息,可从欺骗信号中提取辐射源的信息来实现对干扰机的有效定位．提出了一种地面雷达对抗自卫式欺骗干扰的新方法．该方法通过高精度测量欺骗信号中多普勒频率变化率等拳数,利用单站无源定位技术获得干扰源的真实位置信息,并通过跟踪滤波技术提高定位精度．仿真结果表明,在较高参数测量精度下该方法能有效对抗距离-速度欺骗干扰．     

基于神经网络的气体管道泄漏检测与定位

针对建立气体管道准确机理模型比较困难的问题,提出基于压力时间序列的神经网络来进行气体管道泄漏检测与定位的方法。针对管道的流量测量的精度较低且安装流量计会破坏管道原流场的问题,提出采用主动施扰法检测气体管道不同位置的压力信号,利用压力时间序列神经网络获取泄漏点的位置信息和泄漏量信息,并通过实验分析泄漏位置不同和泄漏量大小对检测精度的影响。实验结果表明,该方法能实现气体管道泄漏检测与定位,并且精度较高。     

液体管道堵塞声波的分析

利用声发射技术对液体管道堵塞检测是目前较为有效的手段之一,但在背景噪声较复杂的环境中会出现检测不准确问题。为了提高声波检测的精度,通过对管道堵塞处流场的数值模拟和实验研究,分析了管道发生堵塞后对声场的影响以及检测故障信号特点。结果表明:在研究的几种管道堵塞情况下,随着堵塞面积的增大,声波强度增大,在时域上声波的均方根值呈现平稳的上升趋势,波形指标和脉冲指标呈现平稳的下降的趋势。结论对利用声发射技术检测液体管道堵塞具有一定的参考价值。     

应用负压波法检测输油管道的泄漏事故

针对输油管道的具体情况,基于负压波原理,研制了一套输油管道泄漏检测系统.提出了负压波法泄漏检测需要解决的关键技术,即如何确定负压波的传播速度;如何确定负压波到达管道两端的时间;如何统一数据采集系统的时间,并给出了相应的解决方案,将小波变换、GPS校时等先进技术应用到系统中,实际应用表明,系统性能稳定可靠,能对输油管道的突发性泄漏做出迅速反应,泄漏定位精度高(管长的1%以内),所需硬件设备较少,投资额度底,满足工程应用要求,有广阔的应用前景.     

应力波法在输油管道检漏系统中的应用

介绍了应力波法在输油管道泄漏检测系统中的应用。在不法分子凿击输油管道的过程中或输油管道由于自然原因突然发生泄漏时,产生的应力波会沿着管道向两端传播,利用管道两端的传感器采集应力波信号,并进行小波去噪,然后根据应力波到达两个传感器的时间差对冲击激励点进行定位。实验测试与实际运行结果表明,本检测系统定位平均误差小于0．22m,判断准确率高达90％以上,能够较准确检测输油管道的泄源点。     

基于GPRS的输油管道泄漏检测与定位系统的研究

提出了一种基于GPRS的输油管道泄漏检测与定位系统,由管道的检测终端实时采集管网的压力、流量和温度,通过GPRS网络实现远程数据传输,综合利用负压波和流量联合判断的方法进行泄漏的检测与漏点的定位,可及时、准确地发现和定位泄漏点。     

原油管道蜡沉积若干问题的研究综述

我国多数油田生产的原油为含蜡原油。管道输送含蜡原油会带来很多问题：减少管道的有效通流截面,增大输送压力,降低输送能力,严重时还可能堵塞管道。为了解决沉积蜡的问题,应从原油管道蜡沉积的危害,原油管道蜡沉积的测试,影响管道蜡沉积的因素,以及原油管道如何防蜡、脱蜡、清蜡等方面去进行研究。     

水力瞬变仿真中混油界面位置的确定

在顺序输油管道中,混油界面的位置不断发生变化,水击波速等油品物性参数值在管道沿线的分布也随之变化。为了准确地确定瞬态流动时混油界面的位置,及时改变界面上游油品的物性,更真实地仿真水力瞬变过程,提出基于水击特征线法的混油界面位置阶梯推进法。结合x-t网格图,介绍了阶梯推进法的原理。归纳出混油界面网格跨越的6种组合类型,并给出了基于特征线法的阶梯推进法的计算流程。通过计算实例分析,认为对于仿真时间较短,时步较长,混油界面附近的稳态和瞬态平均流速以及两种介质水击波速的差异不是很大时,如果不关心混油界面的真实位置,可以根据稳态流速确定混油界面位置;当仿真中混油界面可能经过对界面位置较为敏感的边界时,必须用瞬态流速计算混油界面的位置。     

压力梯度法定位管道泄漏点的数值模拟

受管道的自然寿命和人为因素等的影响,管道泄漏事故频繁发生,及时发现管道泄漏和确定泄漏点位置对减少损失、维护管道安全运行显得十分重要。针对成品油管道泄漏,利用CFD仿真模拟软件模拟了管道压力的变化。若管道始末端的压力发生改变,则说明管道的某处已发生泄漏,此时可根据管道始末端的压力梯度变化,利用压力梯度法最终确定泄漏点的位置。