负压波管道泄漏检测与定位技术

《负压波管道泄漏检测与定位技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、!·!$!#·!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!油!气!储!运!!!!!!!!!!!!!!"##$年!负压波管道泄漏检测与定位技术#邓鸿英!!杨振坤!!王!毅（西安交通大学电气工程学院）邓鸿英!杨振坤等：负压波管道泄漏检测与定位技术，油气储运，"##$，""（%）$#&$$。!!摘!要!对基于负压波的管道泄漏检测与定位方法进行了研究，介绍了负压波泄漏检测、定位原理及方法，说明了其优缺点。在分析负压波管道泄漏检测与定位系统的工作原理基础上，提出了一套系统设计方案，介绍了负压波管道泄漏检测与定位结构模式识

2、别系统的硬件结构和软件设计。!!主题词!管道输送!!泄漏!!检测!!定位!!负压波!!技术应用度快（能在’#(内指示出泄漏的发生），定位精度一、前!言高，灵敏性较好。除此之外，这种方法还具有方向性，允许使用较低的阀值，可以大大降低误报率。!!管道输送因其具有成本低、节省能源、安全性高、供给稳定等优点而广泛应用于多种介质的输送。二、负压波泄漏检测方法但是，随着管龄的增长，由于腐蚀、焊缝缺陷、震动和冲刷等原因引起的管道泄漏不仅影响了管输的正常!!管道发生泄漏时，在泄漏处因流体的损失而引运行，而且还对人类的生命财

3、产和环境造成了巨大起局部流体密度减小，导致瞬时压力降低，出现速度的威胁，因此对管道运行实时检测非常重要。鉴于差。瞬时的压降作用在流体介质上，形成一个负压我国原油粘度较大、多数长输管道不在中间泵站设波。负压波以声速向管道上下游传播，利用设置在置流量计、压力计等特点，一种基于现代控制理论、管道两端的压力传感器检测压力波信号，根据信号信息处理的负压波检测法具有良好的发展前景。这变化程度和变化的时间差，采用信号相关处理方法，种检测法使用设备少，工作量小，价格便宜，检测速就可以进行泄漏判定和泄漏定位。$$$$$$$$

4、$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$过大堤，而不能爬越大堤，且根据水务部门要求，大四、结!论堤堤脚内外$#*内严禁打桩建墩，该跨越在大堤上的跨度近)##*，因此，采用跨越方案既不经济，而!!（)）顶管方案除了检修、试压等方面不太方便且在施工上又存在很大难度。外，设计、施工方面基本不存在问题，但是顶管施工顶管穿越预备费用较多，设备费用较高，隧道方费用较高，对于较小跨度的河流不太经济。案与顶管方案相比较为经济，在管道穿越设计施工（"）隧道方案竖井外壁经注浆和压浆处理，封中

5、，隧道穿越具有丰富的经验，且施工技术成熟。因闭性良好，不产生洪水期管涌通道，对防洪无影响；此，忠武输气管道潜湘支线捞刀河穿越设计推荐采隧道内管道安装、维护、检修较方便，可以更新和扩用钻爆法隧道施工方案。容；也可避免破坏河道和大堤，设计施工技术较成熟。（收稿日期："##"+)#+#,）（$）桁架梁式跨越方案受力合理，结构简单。编辑：吕!彦但由于河流大堤高且宽，洪水水位较高，跨越只能跨!#%)##-.，陕西省西安市碑林区；电话：（#".）"’’,’$#+)#,。第&&卷第.期!!!!!!!!!!!邓鸿英等：负压

6、波管道泄漏检测与定位技术·%"·!!!、"信号比较法一般用信号变化差与相应的经验阀值进行比较，当压降、流量降超过已定的经验阀值时，可以判断为泄漏。这种方法原理比较简单，但必须保证测得的压力、流量信号可靠，因此必须对信号进行去噪图&!相关函数法示意图处理。去噪处理方法主要有以下几种。!!对压力信号%"、%&按式（"）进行处理：〔"〕（"）自适应滤波法!自适应滤波法的基本思)*路是，计算采样值方差!和残差"，排除所有#"#$!!&（’）(*+,[,%（"!）%（&!+’）-!]&*+*%!的值。这种方法需要较大

7、的计算机内存，并且很’’（+,#$，,#$）（"）难预测到合理的采样次数。式中!,———泵站之间的距离；（&）小波模极大值滤波法!该方法的基本原理!!!$———负压波在介质中的传播速度；是，噪声和信号在各个时间尺度上的小波（变化模!!!’———泵站接收到压力信号的时间差；极大值）谱具有不同的表现，即随着时间尺度的增!!!!———采样时间；加，噪声的小波谱将逐渐消失，而真实信号的小波变!!!*———采样周期。化仍有清晰表现。这种方法很难确定合理的尺度，未发生泄漏时，相关函数&（’）约为常数，发生计算量也比较大

8、。泄漏时&（’）将发生变化，当变化量达到一定值时，（%）延时相减法!如图"所示，在管道两端各则认为发生了泄漏。此方法很简单，不需要测量流设置两个动态压力变送器，变送器’的输出端经延量信号，但由于负压波在输送介质中的速度很难确定，因此会对判断造成一定的误差。另外，用以判断时电路接在减法器的一个输入端上，变送器(直接发生泄漏的变化量的值也很难确定。接在减法器的另一个输入端上，将延时电路的延迟$、"模式识别法时间调整为