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    不等溫輸氣管道泄漏監測技術

    2019-05-20   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港新聞報道:它的優化將影響一系列管道輸送參數,優化漿體的粒度組合,可減小粗顆粒的沉降速度,以制止其分選沉降,從而提高漿體的翰送穩定性。
      
      因此,選用合理的穎粒級配作為漿體的翰送粒級是可行的,也是安全可靠的。
      
      我國是一個產煤大國,管道輸煤必然會成為煤炭輸送的一個趨勢。
      
      工業漿體管道輸送大部分屬非均質流,漿體的固體顆粒組成范圍很大,當中含有的細顆粒對漿體的流動性影響很重要。
      
      同時,為節約輸送能耗和水資源,漿體輸送管道要求提高輸送濃度,濃度提高到一定程度以后,顆粒的級配組成將對管道阻力和臨界流速產生較大的影響。
      
      因此,對顆粒級配組成的研究就顯得非常重要。
      
      工程上為方便計算,常用下列參數來描述顆粒群的性質中值粒徑即級配曲線中較之為小的粒徑,以魂。
      
      表示之平均粒徑即以重量比加權的平均的粒徑,按萬工如計算,河流泥沙及人工破碎的固體物料的平均粒徑,往往大于中值粒徑,一般平均粒徑與一丸相當。
      
      顯然,上述參數不能反映顆粒群的特性,即相同中值粒徑或平均粒徑的兩組顆粒群,其大小分布可能差別很大,因而其輸送特性也有很大的差別,因此常常又補充一些參數表達顆粒分布的不均勻程度。
      
      常用的有遼寧工程技術大學學報第卷分選系數用擂表示偏度系數用二矗表示。
      
      在工業漿體管道運輸中,出于對輸送安全與經濟角度這兩方面的考慮,對固體顆粒的控制性指標更重要的是上限粒徑及顆粒群的細顆粒含量。
      
      一般漿體管道顆粒上限粒徑的允許范圍與顆粒比重大小有關,比重大的,上限粒徑下降。
      
      中國鋼管信息港新聞報道:影響管道輸送的主要因素漿體的懸液粘性是影響管道輸送的主要因素,它反映漿體流動性的好壞。
      
      管道輸送具有便于管理控制、成本較低和安全性高等優點,廣泛應用于石油天然氣的輸送。
      
      但隨著管齡的延長,腐蝕、磨損以及一些人為因素造成管道泄漏事故時有發生,這不僅影響了管道的正常運行,造成資源浪費,而且也會污染環境,威脅人類的生命財產。因此,研究輸氣管道泄漏故障實時診斷技術,迅速發現泄漏事故并準確定位,非常重要。
      
      隨著計算機技術的不斷發展以及油氣管道系統的建立,各種基于軟件系統的泄漏檢測技術也不斷發展起來,如質量平衡法、壓力流量信號監測法以及瞬態模型法等。本文介紹根據不等溫輸氣管道的瞬態數學模型,通過特征線法求解模型,進行管道泄漏實時監測的研究成果。
      
      泄漏監測數學模型氣體在管道中的流動遵循一元不穩定流動,必然滿足質量守恒、動量守恒和能量守恒定律,因此,可以根據流體力學和熱力學建立天然氣流動的連續性方程、動量方程和能量方程,這些方程描述了流體的壓力、溫度、流量等之間的關系石油工程建設年月式中―氣體的密度―時間變量―氣體的流速―沿管長變量―管道中氣體壓力―重力加速度―管道與水平面間的傾角―水力摩阻系數;―管道內徑―氣體的焓―管道總傳熱系數―管道中氣體的溫度―管道埋深處溫度考慮式所組成的雙曲偏微分方程組的特性,可得到描述氣體管道瞬變流的特征線方程組:左特征線方程右特征線方程溫度特征線方程式中,―氣體波速―氣體定壓比熱―氣體的壓縮因子。
      
      泄漏監測原理對于式的求解可用顯式特征線法,即沿個不同的特征線方向將偏微分方程化為常微分方程,但是為了保證解的穩定和收斂,必須滿足,其差分格式如圖所示。
      
      我們可以用點的參數求出點參數。特征有限差分方程的建立比較直觀,求解易實現,用顯式特征差分法計算將是令人滿意的,這主要是因為該方法的計算時步相當小,特征線短而且逼近直線,與建立差分方程時的假設相一致。
      
      用上面介紹的方法,將管道劃分為段,如圖所示,利用采集的管道起點數據壓力、溫度、流量和層瞬態模擬數據首先計算點時間層的數據,接著是點時間層的數據,……,直到點時間層,此時就完成了起點泄漏監測的數據準備工作。同理,利用管道末端的氣體數據,可建立起終點到起點的特征線差分網第卷第期格,進行從終點到起點的數據準備。此時可以分別得到從起點到終點和終點到起點在第時間層對整個管道的仿真曲線。
      
      利用管道系統同時對管道兩端實時采集所得到的數據,分別進行起點到終點和終點到起點管道的仿真。把由起點參數仿真得到的終點參數與實際測量的參數值或和終點參數仿真得到的起點參數與實測參數值或做比較,當其中一個或幾個差值超過閥值時,可以判定管道發生了泄漏,檢測到泄漏發生的最短時間由確定,其中,為泄漏產生的擾動傳播到管道終點的時間,為擾動傳播到管道起點的時間,為擾動的熵變過程傳播到管道終點的時間。
      
      但是在管道的運營過程中,不可避免要有起停壓縮機、關閥或改變閥門的開度等操作,管道起點和終點的參數會發生瞬時比較大的起伏,就會發生起點和終點監測數據和實測數據的差值超過閥值的情況,系統將發出報警信號。為了消除或減少此種情況的誤報警,我們就不考慮由改變操作所引起的擾動傳播到首末端時間到時間間隔內發生的報警。
      
      泄漏定位系統發現報警后,將根據實時監測的曲線進行泄漏點定位,假設距管道起點處發生泄漏事故,經過一定時間后,其擾動將分別傳到管道的兩端,此時起點和終點的泄漏監測曲線如圖所示。直線為未發生泄漏時管道全線壓力平方分布,直線為泄漏發生后利用起點邊界條件對管道進行從前到后的泄漏監測所得到的管道壓力分布,可以看出。
      
      到段的仿真結果是接近于管道運行實際情況的,而到段的仿真結果是偏離實際情況的,且離處越遠,偏離程度越大;同理,以管道終點運行參數為邊界條件對管道進行從后到前的仿真,如直線所示,到段的仿真結果是接近于管道運行實際情況的,而。
      
      中國鋼管信息港新聞報道:到段是錯誤的。這樣直線和將相交于點,此時就可以斷定點所對應的管道在處發生了泄漏。定位的精度取決于管段的距離步長,可以通過降低管段的距離步長來提高定位精度,但是不能無限制的降低管段的距離步長,一般取管長就可以了。
      
      實例四川某輸氣管道長壁厚5‘’,運行壓力。10! 9,終點溫度處人為制造了一泄漏點。監控軟件在后發出泄漏報警信號,后將泄漏定位于處,誤差為。0: /.
      
      結論采用本文介紹的泄漏監測技術編制的可視化監控軟件,具有以下特點:可準確地將泄漏信號傳播到起點和終點。
      
      對管道進行由起點到終點和由終點到起點的兩次仿真,可以準確及時地確定泄漏發生的位置和泄漏量。
      
      輸氣管道泄漏監測系統能穩定可靠地監控輸氣管道運行,顯示管道實時運行數據,與數據庫系統結合,可方便查詢和分析歷史運行數據。
      
      中國鋼管信息港新聞報道:在輸氣管道泄漏監測系統的基礎上,進行有針對性地改進,可開發為城市燃氣管網等其他管道泄漏監測系統,具有廣闊的應用領域。
      
      但是,此種監測方法只適用于干氣管道輸送,且在一時刻只有一個泄漏點的情況,而對于濕天然氣管道輸送,要分別考慮氣相和液相,建立數學模型;對于在同一時刻有多點泄漏或在一點發生泄漏后其擾動尚未傳到兩端時又有泄漏發生的情況不適用,需要改變其監測方法。
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