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    不等温输气管道泄漏监测技术

    2019-05-20   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港新闻报道:它的优化将影响一系列管道输送参数,优化浆体的粒度组合,可减小粗颗粒的沉降速度,以制止其分选沉降,从而提高浆体的翰送稳定性。
      
      因此,选用合理的颖粒级配作为浆体的翰送粒级是可行的,也是安全可靠的。
      
      我国是一个产煤大国,管道输煤必然会成为煤炭输送的一个趋势。
      
      工业浆体管道输送大部分属非均质流,浆体的固体颗粒组成范围很大,当中含有的细颗粒对浆体的流动性影响很重要。
      
      同时,为节约输送能耗和水资源,浆体输送管道要求提高输送浓度,浓度提高到一定程度以后,颗粒的级配组成将对管道阻力和临界流速产生较大的影响。
      
      因此,对颗粒级配组成的研究就显得非常重要。
      
      工程上为方便计算,常用下列参数来描述颗粒群的性质中值粒径即级配曲线中较之为小的粒径,以魂。
      
      表示之平均粒径即以重量比加权的平均的粒径,按万工如计算,河流泥沙及人工破碎的固体物料的平均粒径,往往大于中值粒径,一般平均粒径与一丸相当。
      
      显然,上述参数不能反映颗粒群的特性,即相同中值粒径或平均粒径的两组颗粒群,其大小分布可能差别很大,因而其输送特性也有很大的差别,因此常常又补充一些参数表达颗粒分布的不均匀程度。
      
      常用的有辽宁工程技术大学学报第卷分选系数用擂表示偏度系数用二矗表示。
      
      在工业浆体管道运输中,出于对输送安全与经济角度这两方面的考虑,对固体颗粒的控制性指标更重要的是上限粒径及颗粒群的细颗粒含量。
      
      一般浆体管道颗粒上限粒径的允许范围与颗粒比重大小有关,比重大的,上限粒径下降。
      
      中国钢管信息港新闻报道:影响管道输送的主要因素浆体的悬液粘性是影响管道输送的主要因素,它反映浆体流动性的好坏。
      
      管道输送具有便于管理控制、成本较低和安全性高等优点,广泛应用于石油天然气的输送。
      
      但随着管龄的延长,腐蚀、磨损以及一些人为因素造成管道泄漏事故时有发生,这不仅影响了管道的正常运行,造成资源浪费,而且也会污染环境,威胁人类的生命财产。因此,研究输气管道泄漏故障实时诊断技术,迅速发现泄漏事故并准确定位,非常重要。
      
      随着计算机技术的不断发展以及油气管道系统的建立,各种基于软件系统的泄漏检测技术也不断发展起来,如质量平衡法、压力流量信号监测法以及瞬态模型法等。本文介绍根据不等温输气管道的瞬态数学模型,通过特征线法求解模型,进行管道泄漏实时监测的研究成果。
      
      泄漏监测数学模型气体在管道中的流动遵循一元不稳定流动,必然满足质量守恒、动量守恒和能量守恒定律,因此,可以根据流体力学和热力学建立天然气流动的连续性方程、动量方程和能量方程,这些方程描述了流体的压力、温度、流量等之间的关系石油工程建设年月式中―气体的密度―时间变量―气体的流速―沿管长变量―管道中气体压力―重力加速度―管道与水平面间的倾角―水力摩阻系数;―管道内径―气体的焓―管道总传热系数―管道中气体的温度―管道埋深处温度考虑式所组成的双曲偏微分方程组的特性,可得到描述气体管道瞬变流的特征线方程组:左特征线方程右特征线方程温度特征线方程式中,―气体波速―气体定压比热―气体的压缩因子。
      
      泄漏监测原理对于式的求解可用显式特征线法,即沿个不同的特征线方向将偏微分方程化为常微分方程,但是为了保证解的稳定和收敛,必须满足,其差分格式如图所示。
      
      我们可以用点的参数求出点参数。特征有限差分方程的建立比较直观,求解易实现,用显式特征差分法计算将是令人满意的,这主要是因为该方法的计算时步相当小,特征线短而且逼近直线,与建立差分方程时的假设相一致。
      
      用上面介绍的方法,将管道划分为段,如图所示,利用采集的管道起点数据压力、温度、流量和层瞬态模拟数据首先计算点时间层的数据,接着是点时间层的数据,……,直到点时间层,此时就完成了起点泄漏监测的数据准备工作。同理,利用管道末端的气体数据,可建立起终点到起点的特征线差分网第卷第期格,进行从终点到起点的数据准备。此时可以分别得到从起点到终点和终点到起点在第时间层对整个管道的仿真曲线。
      
      利用管道系统同时对管道两端实时采集所得到的数据,分别进行起点到终点和终点到起点管道的仿真。把由起点参数仿真得到的终点参数与实际测量的参数值或和终点参数仿真得到的起点参数与实测参数值或做比较,当其中一个或几个差值超过阀值时,可以判定管道发生了泄漏,检测到泄漏发生的最短时间由确定,其中,为泄漏产生的扰动传播到管道终点的时间,为扰动传播到管道起点的时间,为扰动的熵变过程传播到管道终点的时间。
      
      但是在管道的运营过程中,不可避免要有起停压缩机、关阀或改变阀门的开度等操作,管道起点和终点的参数会发生瞬时比较大的起伏,就会发生起点和终点监测数据和实测数据的差值超过阀值的情况,系统将发出报警信号。为了消除或减少此种情况的误报警,我们就不考虑由改变操作所引起的扰动传播到首末端时间到时间间隔内发生的报警。
      
      泄漏定位系统发现报警后,将根据实时监测的曲线进行泄漏点定位,假设距管道起点处发生泄漏事故,经过一定时间后,其扰动将分别传到管道的两端,此时起点和终点的泄漏监测曲线如图所示。直线为未发生泄漏时管道全线压力平方分布,直线为泄漏发生后利用起点边界条件对管道进行从前到后的泄漏监测所得到的管道压力分布,可以看出。
      
      到段的仿真结果是接近于管道运行实际情况的,而到段的仿真结果是偏离实际情况的,且离处越远,偏离程度越大;同理,以管道终点运行参数为边界条件对管道进行从后到前的仿真,如直线所示,到段的仿真结果是接近于管道运行实际情况的,而。
      
      中国钢管信息港新闻报道:到段是错误的。这样直线和将相交于点,此时就可以断定点所对应的管道在处发生了泄漏。定位的精度取决于管段的距离步长,可以通过降低管段的距离步长来提高定位精度,但是不能无限制的降低管段的距离步长,一般取管长就可以了。
      
      实例四川某输气管道长壁厚5‘’,运行压力。10! 9,终点温度处人为制造了一泄漏点。监控软件在后发出泄漏报警信号,后将泄漏定位于处,误差为。0: /.
      
      结论采用本文介绍的泄漏监测技术编制的可视化监控软件,具有以下特点:可准确地将泄漏信号传播到起点和终点。
      
      对管道进行由起点到终点和由终点到起点的两次仿真,可以准确及时地确定泄漏发生的位置和泄漏量。
      
      输气管道泄漏监测系统能稳定可靠地监控输气管道运行,显示管道实时运行数据,与数据库系统结合,可方便查询和分析历史运行数据。
      
      中国钢管信息港新闻报道:在输气管道泄漏监测系统的基础上,进行有针对性地改进,可开发为城市燃气管网等其他管道泄漏监测系统,具有广阔的应用领域。
      
      但是,此种监测方法只适用于干气管道输送,且在一时刻只有一个泄漏点的情况,而对于湿天然气管道输送,要分别考虑气相和液相,建立数学模型;对于在同一时刻有多点泄漏或在一点发生泄漏后其扰动尚未传到两端时又有泄漏发生的情况不适用,需要改变其监测方法。
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