基于水力瞬变分析的输油管线漏失检测方法研究

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1、工学硕士学位论文基于水力瞬变分析的输油管线漏失检测方法研究STUDYABOUTLEAKAGEDETECTIONMETHODOFTHEOILPIPELINEBASEDONHYDRAULICTRANSIENTTHEORY郭瑾哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TE274学校代码：10213国际图书分类号：626密级：公开工学硕士学位论文基于水力瞬变分析的输油管线漏失检测方法研究硕士研究生：郭瑾导师：伍悦滨教授申请学位：工学硕士学科：流体力学所在单位：市政学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TE274U.D.C.:626Dissertat

2、ionfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYABOUTLEAKAGEDETECTIONMETHODOFTHEOILPIPELINEBASEDONHYDRAULICTRANSIENTTHEORYCandidate：GuoJinSupervisor：Prof.WuYuebinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：FluidMechanicsAffiliation：SchoolofMunicipal&EnvironmentalEngineeringDateofDefence：June,2015

3、Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来，通过管道进行长距离输油已经逐渐的占据了油品输送方式的重要部分，这种运输工具是一种专门由生产地向市场输送的方式，是整个运输网络中主干线输送的组成部分。但是随之产生的管道漏失严重影响着运输的成本，尤其是长距离输油管线的泄露不仅使自然环境受到了污染，而且浪费了宝贵的不可再生资源。在资源逐渐匮乏的未来，解决输油管道漏失刻不容缓。当长距离输油管线发生漏失时,精确的获知漏失位置和漏失量等参数值是有效解决问题的基础，需要寻找一种快捷，精准的方式得到漏失

4、参数。论文围绕长输油管线的漏失检测进行分析，利用等温输油管道的实验台，对有无漏失情况、不同漏失点、不同漏失量等单一变量工况进行实验测量，针对得到的数据进行处理分析。基于瞬变流的水击理论，使用特征线法，利用MATLAB软件进行编程，对长距离输油管道的漏失检测进行数值分析。通过实验的数据和数值计算的结果进行对比，得到压力响应的结果。结果显示漏失出现之后，由于物质流失而引发的局部密度减小，导致瞬时压降和速度差等现象的产生，这种压力呈现的变化在整个管道中传播，影响着压力检测点出现了不同于无漏失的压力响应规律。漏失的瞬变压力响应幅值低于无漏失瞬变工况，而且衰减强烈；随着漏失点位置距离水锤发生源越近，压

5、力响应的振幅会越小，衰减较快，故而在检测漏失时，外界给予的激励应当选取水击发生源距离漏失点较远的位置。而压力检测点的不同位置亦检测到了不同的压力响应，距离水击发生源位置越近，压力响应越明显，振荡更加清晰，故压力检测点选取振幅较大、衰减较慢的压力点更加合理，也就是与水击发生源距离较近的点作为压力检测点更能够提高漏失检测的准确性。通过实验操作和MATLAB编程进行数值计算，实现了实验和数值模拟相结合的方式，提供了对于在日后实际工程中，以软件为主、硬件为辅的结合分析方式。利用真实测得的实验数据作为响应进行整个系统的寻优计算，利用反问题分析的方法对整个长距离输油管道进行漏失系统辨识。将数值模拟的计算

6、结果和实验中的数据进行迭代实现最优化，通过MATLAB编程得到当漏失在管道中发生，各点的压力值对漏失的敏感度分析，敏感度较高的位置点对于漏失的响应更为显著，这对于在实际管路中设置压力检测点提供了重要的参考依据。I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文关键词：水力瞬变理论；MATLAB编程；输油管道；漏失检测；反问题瞬变分析II哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,ithasgraduallyoccupiedthetransporttypeandbecomeanimportantpartthatthelong-distancepipelinetransportati

7、onofoil.Thistransportisaspecializedtransportfromproducertomarketapproach,thatiscompositedthemainlineofthewholenetworktransport.However,thepipelineleakagehasseriouslyimpactedonthecostoftransportconsequently.