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《油气输送管线冰堵定位检测技术的开发与应用》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、中国工业检验检测网http://www.industryinspection.com第32卷第3期当 代 化 工Vol.32,No.32003年9月ContemporaryChemicalIndustrySeptember,2003石油炼制油气输送管线冰堵X定位检测技术的开发与应用马秋宁, 蔡有军, 王学军(抚顺石化分公司,辽宁抚顺113008)摘 要:冬季油气输送管线的冰堵时刻威胁着高寒地区石油化工装置的安全运行,带式传感器动态应变定位检测技术的研制与开发解决了这一难题,它能迅速而准确地查找冰堵点,从而保证炼化装置的冬季正常运
2、行。关 键 词:油气管线; 冰堵; 定位检测; 开发应用中图分类号:TE832.9文献标识码:A 文章编号:04601671(2003)03013703 油气输送管线是我国能源工业的生命线,由仪就是以应力应变为基本原理,利用电桥加减特于北方冬季气温一般在-15～-30℃左右,在冰性,采用黄金分割对分原理定位,当油气管线某点冻期内,脱水不完全或含水含蜡质过高的油气在发生冻堵时,给管线加压,在加压过程中冰堵点前输送过程中,部分水或蜡质会在油管线或气管线后管内介质压力不同,致使冰堵点前后管道变形内壁上凝聚,造成管内介质流动孔径变小,流动受程度
3、也不同,通过传感器来捕捉冰堵点前后管道阻,能耗增加,严重时便会造成管道局部冰堵或灌的变形程度,从而判断冰堵点的位置。蜡,从而导致全线停输,若不能及时处理将会造成1.1 基本数学模型巨大的经济损失。抚顺石化分公司有247km的将管道系统简化成为一条水平管路,高液体成品油长输管线和110km的厂际互供料管线,而从A端流入,从B端流出,管道外径为D。设在且抚顺公司位于我国北方,冰冻期达4个月之久。管道内部施加压力为P,管道壁厚为t,在管壁为此,抚顺石化分公司与辽宁石油化工大学合作上产生的环向应力为σθ,则:研制开发出冰堵定位检测仪,及时找出冰堵
4、位置、σθ=PD/2t及时处理,并在工作中得到了广泛的应用。根据广义虎克定律可知道圆周方向的应变εC为:εC=σθ/EE-管道弹性模量1 冰堵定位检测仪测定原理此外,管道环向变形量成品油输送管线冬季出现结冰冻堵现象是世ΔLC=πD·εC=πD·σθ/E=P·(πD2/2Et),即:界范围内所有非加热输送方式中一个普遍存在的ΔLC ∝P问题。几年来,对于管线冰堵位置检测技术主要管道的环向变量与管道内压力成正比。基于以下几种方法:钻孔法、敲击法、理论数值分利用电桥的加减特性,由四组电阻相同的应析法、超声波法、应力应变测试法。冰堵定位检测变片组
5、成电阻应变计,将电阻应变计焊贴在很薄X收稿日期:2003206215修订日期:2003207202作者简介:马秋宁(1953-),女,高级工程师,1982年毕业于抚顺石油学院,现任抚顺石化分公司安全总监、质量安全环保处处长,电话:0413-2433383,E-mail:maqn@petrochina.com.cn中国工业检验检测网http://www.industryinspection.com 当 代 化 工 第13832卷第3期的带式传感器的外表面,并将传感器以适
6、当的方器中进行处理,最后将处理结果在显示器中显示式固定在管道被检部位,使其紧贴在管道外壁上。出来。检测过程中可以近似地认为管道外表面的应变能2 操作步骤够完全传递给带式传感器。当管壁承受正压力(由入口泵加载)变形时应检测装置主要是针对现场检测条件而研制,变计的电阻值随其发生相应的变化。而应变仪显使用充电式直流电源,重量轻便于野外现场作业,示的测试结果恰恰间接地反映出管内压力与管外其现场使用情况如图3所示。壁微观变形的关系。P∝ΔLC ∝ε通过理论分析和实际检测结果分析可知,管壁变形随冰堵程度的增加而下降直至为零,如图1所示。图3 检测仪现
7、场检测工作状态Fig.3Workstateoflocaltestbythetestinstrument1-输油管;2-保温管;3-卡具;4-传感器;5-显示仪该套检测装置结构简单,易于掌握和操作,主要操作过程如下。确定测点→去掉保温层→粗略清理被检表面→将带式传感卡装在检测部位→紧固→检测系统预调平衡→管图1 冰堵管壁应力(应变)变化曲线线入口加压→观察分析应变仪号→判定测点前段是否存Fig.1Straincurveofpipewallbyicejam在冰堵→卸下检测装置。1.2 应变信号显示仪工作原理若测点前后出现冰堵,则按优选法(或对
8、分定位检测仪根据元件承压变形原理研制,由法)二次确定测点,再按上述过程进行。3个主要部分组成:应变信号显示仪、传感器和装3 信号识别夹具。应变信号显示仪的主要工作过程是:传感器鉴于带式传感器动
