隨著我國油氣輸送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速發(fā)展,在長直運輸管道穩(wěn)步建設(shè)的同時,短距離復(fù)雜管網(wǎng)的建設(shè)速度亦在不斷加快。對短距離復(fù)雜管網(wǎng)的泄漏檢測需求也在提高。但由于管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,泄漏信號在管網(wǎng)內(nèi)傳播路徑混亂,現(xiàn)有的管道泄漏檢測方法并不能直接適用,因此需要一種能夠?qū)Χ叹嚯x復(fù)雜管網(wǎng)行之有效的泄漏檢測方法。本文通過對短距離復(fù)雜管網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點以及國內(nèi)外現(xiàn)有泄漏檢測方法在短距離復(fù)雜管網(wǎng)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行分析闡述,提出一種基于多壓力傳感器方向判別結(jié)合互相關(guān)法聲波泄漏定位的泄漏檢測方法;在基于聲波傳感器檢測出異常信號的前提下,判斷壓力異常信號的傳播方向,確定泄漏發(fā)生的管段;在此基礎(chǔ)上,通過管段兩端檢測到的聲波異常信號的延時互相關(guān)計算,結(jié)合泄漏聲波信號在介質(zhì)中的傳播聲速和管段長度,確定泄漏位置。依據(jù)該方法設(shè)計短距離復(fù)雜管網(wǎng)泄漏監(jiān)測系統(tǒng),研發(fā)了以STM32微處理器為核心的數(shù)據(jù)采集裝置并編寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸程序,實現(xiàn)多路信號的實時同步采樣、數(shù)據(jù)打包以及基于USB虛擬串行接口的數(shù)據(jù)傳輸,同時在服務(wù)器上編寫管網(wǎng)泄漏監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)庫存儲、波形實時顯示以及調(diào)用泄漏檢測定位算法進(jìn)行泄漏診斷和定位,并將泄漏報警結(jié)果記錄存儲、報警顯示。在實驗室條件下設(shè)計并搭建管網(wǎng)泄漏監(jiān)測實驗測試平臺,并在平臺上進(jìn)行模擬泄漏測試實驗。實驗結(jié)果表明:本文采用的泄漏檢測方法穩(wěn)定有效,設(shè)計的系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,能夠及時發(fā)現(xiàn)泄漏并準(zhǔn)確確定泄漏位置。從而為短距離復(fù)雜管網(wǎng)的泄漏檢測、定位提供了一種有效的監(jiān)測手段。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE973.1
【部分圖文】：

管段５６邐Ｎ５ｔ＞邐管段４５邐Ｎ４ｎ逡逑圖２－３管網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｐｉｐｅ邋ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑該管網(wǎng)一共具有６個分支節(jié)點，各分支節(jié)點之間構(gòu)成復(fù)雜的分支回路，為了方便逡逑下文介紹復(fù)雜管網(wǎng)泄漏檢測、定位方法，將各個分支回路按照分支節(jié)點順序?qū)⒐芫W(wǎng)大逡逑致分為１６、１２、２５、２３、３４、４５、５６共七條管段。逡逑２．２負(fù)壓波法泄漏檢測原理及其在管網(wǎng)泄漏檢測中的局限性逡逑當(dāng)管壁發(fā)生破損時，由于管道內(nèi)外存在壓力差，泄漏處的介質(zhì)會瞬間流失，泄逡逑漏點處周圍的流體密度會不斷減小，從而導(dǎo)致泄漏處的流體壓力降低［４６］。由于流體逡逑的連續(xù)性，泄漏點周圍的介質(zhì)會不斷向泄漏點處補充，根據(jù)流體力學(xué)原理，介質(zhì)在補逡逑充時會產(chǎn)生壓力的降低，使得泄漏點附近區(qū)域的壓力低于泄漏點兩側(cè)區(qū)域壓力，這種逡逑壓力差異導(dǎo)致泄漏點兩側(cè)高壓區(qū)域的流體向泄漏點周圍低壓區(qū)域流動，進(jìn)而又引起逡逑泄漏點兩側(cè)區(qū)域的壓力下降

邐北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑器以節(jié)點為中心等間距安裝；２）對節(jié)點分支管道上安裝的壓力傳感器進(jìn)行統(tǒng)一編號。逡逑壓力變送器分別安裝在各個分支管道上距離節(jié)點中心１．５ｍ處位置，對于檢測出異常逡逑信號的相鄰節(jié)點之間的任一段管道，假設(shè)其最臨近的兩端節(jié)點分別具有Ｎ條支路。以逡逑分支節(jié)點為坐標(biāo)原點，以所選管道為Ｘ軸正方向，定義Ｘ軸正方向上的儀表為１號逡逑儀表，然后沿順時間方向依次對各個分支管道上的壓力傳感器進(jìn)行順序編號，但該編逡逑號與信號采集時對壓力變送器的編號并不相同，當(dāng)同一分支節(jié)點與不同節(jié)點進(jìn)行方向逡逑判斷時，節(jié)點附近壓力變送器的編號順序會發(fā)生變化，如圖２－５（Ａ），（Ｂ）中分支節(jié)點Ｂ逡逑所示。逡逑在進(jìn)行異常信號傳播方向判別時，依次把其它分支管道對應(yīng)截取的壓力信號與當(dāng)逡逑前被選管道上（Ｘ軸正方向）的截取壓力信號進(jìn)行分析比較，以此得出異常信號的傳逡逑播方向。逡逑

邐北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑器以節(jié)點為中心等間距安裝；２）對節(jié)點分支管道上安裝的壓力傳感器進(jìn)行統(tǒng)一編號。逡逑壓力變送器分別安裝在各個分支管道上距離節(jié)點中心１．５ｍ處位置，對于檢測出異常逡逑信號的相鄰節(jié)點之間的任一段管道，假設(shè)其最臨近的兩端節(jié)點分別具有Ｎ條支路。以逡逑分支節(jié)點為坐標(biāo)原點，以所選管道為Ｘ軸正方向，定義Ｘ軸正方向上的儀表為１號逡逑儀表，然后沿順時間方向依次對各個分支管道上的壓力傳感器進(jìn)行順序編號，但該編逡逑號與信號采集時對壓力變送器的編號并不相同，當(dāng)同一分支節(jié)點與不同節(jié)點進(jìn)行方向逡逑判斷時，節(jié)點附近壓力變送器的編號順序會發(fā)生變化，如圖２－５（Ａ），（Ｂ）中分支節(jié)點Ｂ逡逑所示。逡逑在進(jìn)行異常信號傳播方向判別時，依次把其它分支管道對應(yīng)截取的壓力信號與當(dāng)逡逑前被選管道上（Ｘ軸正方向）的截取壓力信號進(jìn)行分析比較，以此得出異常信號的傳逡逑播方向。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2810144