燃气管道工况模拟试验系统及设计与实现

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1、燃气管道工况模拟试验系统的设计与实现2010-7-28郝冉冉张秀琴陈浩岳明王洪林赵自军分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网摘要：依据城镇燃气管网的结构，设计燃气管道工况模拟试验系统，为调控、检测、模拟等技术方法的研究提供试验条件，为燃气应用软件提供现场测试平台。关键词：燃气管道；工况模拟；试验系统；软件测试DesignandImplementationofTestSystemSimulatingGasPipelineConditionsHAORan-ran，ZHANGXiu-qin，CHENHao，YUEMing，WANGHong-l

2、in. ZHA0Zi-junAbstract：Atestsystemforsimulatinggaspipelineconditionsisdesignedbasedonthestructureofcitygaspipelinenetwork.Itprovidestestconditionsforstudyinggascontrol，testing，simulationandothertechniquesandmethodsaswellasafieldtestingplatformforgasapplicationsoftware.K

3、eywords：gaspipeline；conditionsimulation；testsystem；softwaretesting   近几年来，随着供气规模的日益扩大，为保证安全、可靠供气和燃气有效利用，燃气管网优化调度问题受到了普遍重视。为实现燃气管网调度自动化，解决燃气管网系统工况优化以及管道事故分析等问题，涌现出了许多监督控制、数据采集、仿真模拟、泄漏分析与定位软件。这些软件运行结果的准确与否，直接影响管网系统的设计、投资和运行的可靠性。由于燃气管网的特殊性，即使将软件安装在现场，也无法设置各种工况来检验软件的可靠性，只能依

4、靠软件本身设定参数进行前期虚拟调试，软件计算的准确度、能否适应不同工况、能否对运行中的突发事故做出正确响应均无法得到有效验证。本文介绍的燃气管道工况模拟试验系统是在充分研究城镇燃气输配系统结构的基础上设计的，运行环境接近实际，工况设定灵活，可以模拟事故，为燃气应用软件提供现场测试平台。1试验系统的设计1.1总体结构概述   2008年底，燃气管道工况模拟试验系统建成于国家燃气用具质量监督检验中心，是我国建成的第一个集合模拟试验、工况分析与SCADA技术的综合试验台。试验系统由压缩机、储罐、调压器、流量计、压力传感器、温度传感器、电磁阀

5、、电动调节阀等仪器设施组成。储罐分高压罐和中压罐，容积均为100m3。试验管道设计流量为0～5000m3/h，试验压力为0～2.5MPa，管径为100mm，管道长度为400m，试验系统气源为螺杆压缩机增压储存的压缩空气。借助球阀组，试验管道可以组合成单管枝状管道、单环状管网、多环状管网以及枝状与环状相结合的复杂管网。试验系统有4个试验区，分别为高压试验区(压力为0.4～2.5MPa)、覆土试验区、中压试验区和低压试验区。高压试验区和覆土试验区建在室外，中压试验区和低压试验区建在室内，与试验系统配套的小型SCADA系统调度中心设在调度控

6、制室内。燃气管道工况模拟试验系统工艺流程见图1。目前，试验系统可以完成城市燃气输配系统低压、中压和高压管道的工况模拟。高压罐出口设置调压器设定系统试验压力，中压罐出口设置电动阀调节流量，保证试验系统气源压力恒定或流量恒定。压缩空气从空气压缩站进入储罐，再经过压力或流量调节后进入各个试验区，完成特定试验。调度控制室负责控制试验流程，实时采集和保存试验数据并自动生成报表和趋势曲线。 图1中，把球阀11、4、19、29、20、16、13、17、21、27、26、25、22、18、5、10、9打开，其他带编号的球阀关闭，管道组合成一个枝状管道

7、，压缩空气从高压罐流到中压罐，沿途设有露天电磁阀和埋地电磁阀模拟的瞬态泄漏点，设有手动放散阀模拟泄漏及用户。单管流程模型见图2，图2中第一漏点距是指从第一个压力监测点到第一个模拟泄漏点的距离。    ②单管与单环流程把球阀11、4、19、29、28、20、21、16、17、13、6、10、9打开，其他带编号的球阀关闭，管道组合成一个单枝状(球阀11—4—19—29)和一个单环状(球阀28—21—17—13—16—20—28)串联管网。压缩空气从高压罐流到中压罐，沿途设有露天电磁阀模拟的瞬态泄漏点，设有手动放散阀模拟泄漏点及用户。单管与

8、单环流程模型见图3。    ③单管与多环流程   把球阀11、4、19、29、28、27、26、25、22、21、20、16、17、18、13、12、5、10、9打开，其他带编号的球阀关闭，管道组合成一个单枝状(球阀11