基于次声波法的油气管道泄漏检测与定位

基于次声波法的管道泄漏检测与定位,是通过检测泄漏流体湍射流作用于管壁产生的次声波而进行泄漏检测与定位。对管道泄漏时检测到的低频声波信号进行分析,泄漏信号在频域的特征表现在10Hz以内,因此选择0.4Hz、3.8Hz和7.2Hz的次声波特征频率作为检测特征量。当发现信号中同时存在两个特征频率功率谱及其能量顺序比率突变时,及时将异常数据及其GPS时间发送给监控主机。监控主机根据接收到的一端基站发送的异常发生时的GPS时间,结合被监控管道的长度和泄漏信号的传播速度,计算出另一端基站捕捉到异常信号的起始时间和数据长度,并向该端基站呼叫对应时间段的数据,然后联合两端数据,依据神经网络模型进行泄漏诊断。根据两端基站检测到异常信号发生的GPS时间的时间差,次声波传播速度和上、下游传感器之间的距离,可以确定泄漏点的具体位置。     

次声波输油管道泄漏检测与定位系统优化

因受环境噪声干扰,输油管道泄漏检测与定位系统次声波传感器采集到的信号误差较大。为此,采用基于硬件的双传感器检测方法,对检测信号进行滤噪处理。具体方法是：在检测管道的两端分别安装两个同型传感器,一个作为测量传感器,一个作为补偿传感器,利用补偿传感器的输出结果和测量传感器的干扰量作用,使检测系统的输出结果不受被检测参数以外的干扰量影响,实现信号的补偿。系统优化后进行实验应用,计算泄漏点与设定泄漏点的误差为123 m,定位精度相对较高,验证了该方法的可行性。     

输气管道泄漏检测技术的选择和优化

系统介绍了输气管道的向种泄 漏检测方法的原理和优缺点,指出应根据检漏方法的灵敏性、定位精度、适应性和有效性等指标来确定适用的泄漏检测技术,依据给出的９项介检漏技术的指标对各种泄漏检测技术进行了对比和优先,对比结果表明,连续检漏技术虽有效,但不能检测小于流量０．５％的泄漏,因而需要与其它检漏技术组合使用。指出采用事故率曲线和风险评估的方法优化管道运行期内的检漏技术是一种有效的方案。     

输气管道球阀的正确安装及内泄漏检测

针对输气管道球阀在运行中经常出现密封面受损、阀门漏气等现象,提出了管道球阀在安装过程中应注意的一些问题,给出了3种球阀泄漏检测方法,采用这些方法,可有效地降低管道事故,确保输气管道安全运行.     

基于龙格-库塔法的天然气管道泄漏检测与定位

为了研究天然气管道的泄漏定位技术,结合龙格-库塔法,建立天然气管道的数学模型。利用该模型,基于试验仿真系统模拟天然气管道泄漏,并计算得到泄漏点位置;将定位结果与传统次声波检测定位结果进行对比,验证基于龙格-库塔法的管道泄漏检测技术的定位精度。仿真试验表明:采用龙格-库塔法的泄漏检测定位技术能快速、简单地检测管道中的泄漏,当流量为210~400 L/min时,定位精度可由次声波检测的3~10 m减小到0.5~4 m。该泄漏检测技术相比传统的次声波检测更加先进,提高了检测定位的精度,未来可以对该技术加以改进,并进行推广。     

液体输送管道泄漏的检测与定位

鉴于近年来我国液体输送管道泄漏事故时有发生,从而造成巨大经济损失和环境污染的状况,对液体输送管道泄漏进行检测和定位的研究与实践非常必要.总结了国内外液体输送管道泄漏检测与定位的主要方法,分析了各种方法的原理及优缺点,并结合实际情况,提出了实际实施过程中应注意的问题及相应对策.     

基于EEMD滤波和时延估计的次声波法管道泄漏定位

针对天然气管道次声波法泄漏检测噪声干扰大、定位误差大的问题,提出一种泄漏检测定位方法。该方法在经验模态分解算法(Empirical Mode Decomposition,EMD)的基础上,运用集合平均经验模态分解算法(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)改进了模态混叠现象,并基于相关性分析建立了信号滤波方法。在广义互相关算法的基础上,运用二次相关时延估计算法,提高了泄漏定位精度。利用现场数据对滤波结果和定位精度进行了测试验证,结果表明:该方法能够有效滤除噪声,提高信号的信噪比,定位精度满足工程需要。(图8,表4,参24)     

基于LabVIEW语言的液体管道泄漏检测系统开发

以美国NI公司的LabVIEW语言作为开发平台，采用PCI数据采集卡，连续采集压力、流量、温度、阀状态及泵状态等运行参数和物性参数，通过Intel网采用TCP／IP协议完成管道中心站与子站之间的通信，采用负压波法与管道运行的水力、热力模型结合，利用小波分析、Kalman滤波等信号处理方法，及时准确地对泄漏进行报警和定位，从而建立一套实时、完整、高效、经济的管道泄漏检测系统。     

石油天然气长输管道泄漏检测及定位方法

油气长输管道泄漏检测手段是管道安全运营的重要保障。介绍了国内外发展起来的石油天然气长界管道泄漏检测和定位方法－直接检测法和间接检漏法。结合我国管道实际情况,对研制开发及选用长输管道检漏定位系统提出了具体建议。     

原油管道泄漏检测系统研究

介绍了负压波检漏的基本原理,在研制原油管道泄漏检测系统中,针对负压波泄漏点定位法中的3项关键技术提出了解决的方法和对策,并确定出了3个反映信号波形结构变化的特性参数以及泄漏判断阈值的方法.     

管道泄漏声发射信号的传播特性

对管道泄漏声发射信号进行传播特性研究,可以为工程上进行传感器布设和采集参数确定提供参考依据.介质类型、压力、流量与泄漏孔径对产生的泄漏声发射信号幅值影响较大,对泄漏声发射信号传播衰减规律无影响.泄漏介质为气体时,产生的声发射信号幅值较大;随着压力的增加,泄漏声发射信号幅值增大;随着泄漏孔径的增大,泄漏声发射信号幅值先变大后变小.应用FFT变换和小波包分解等理论方法,分析泄漏声发射信号在传播过程中经过法兰、阀门时的频率变化特征.研究结果表明：泄漏声发射信号经过法兰后,主要引起信号幅值衰减,衰减值为11～15 dB,而信号频率分布变化不大.泄漏声发射信号经过阀门后不仅信号幅值衰减27～35 dB,且信号的高频成分（187.5～312.5 kHz）也出现较大幅度的衰减.     

TCS 在民航机场地下供油管网泄漏检测中的应用

结合TCS在新广州白云国际机场供油系统停机坪地下管网泄漏检测中的应用,探讨了适用于国内民航机场停机坪供油管网的泄漏检测方法及实施方案。TCS系统采用压力阶梯法进行泄漏检测,其基本原理：用两个不同的压力连续地对密闭管段加压至两个已设定的相对高、低的压力值,通过比较高、低压力下管段压力值的变化曲线,确定泄漏系数值,进而判断泄漏情况。该系统适用于已建管道,安装、改造费用低;检测周期短,约50min;检测精度高,可达0．04L／（h·m3）。（图3,参6）     

Hilbert-Huang变换在管道泄漏监测系统中的应用

音波管道泄漏监测系统利用管道泄漏产生的音波信号进行泄漏报警定位。为了能够及时发现泄漏并准确定位,需要从管道的背景噪音中检测到音波信号的微弱瞬态变化以及音波传感器接收到信号瞬态变化的准确时刻。Hilbert-Huang变换作为一种时频分析算法,能够同时获得较高的频率分辨率和时间分辨率,利用该特性,选取兰成渝成品油管道进行模拟试验,使用Hilbert-Huang变换对泄漏音波信号进行处理,可以获得信号的时频分布图,分析信号每个时刻的频率特性,进而得到泄漏音波信号到达传感器的准确时刻,并据此计算泄漏点位置。     

油气管道惯性测绘内检测及其应用

管道完整性管理是确保管道安全、经济运行的重要手段,管道位置参数是管道完整性管理的重要基础数据。油气管道惯性测绘内检测技术,以三维正交的陀螺仪与加速度计组成的惯性测量单元（IMU）为主要测量设备,以地面GPS参考点与里程计数据进行位置与速度修正,能够精确测绘管道中心线坐标,实现管道管理的数字化与可视化。利用获得的高精度中心线坐标参数,能够有效识别、评估由环境因素诱发的管道弯曲应变。将缺陷参数与管道中心线坐标相结合,可实现缺陷的精确定位,生成管道缺陷维修工程图。     

基于机器视觉的管道通径内检测技术

管道通径内检测可以提前发现管道安全隐患,在确保管道安全运行方面发挥着重要作用。在机器视觉技术的基础上,将视觉测量技术中的Radon变换应用于激光光源投射成像方法中,提出了基于视觉的管道通径测量计算方法。该方法利用激光发生仪投射与管道内部形状完全吻合的激光环,由相机采集管壁上的光环图像,并将其进行边缘检测和细化处理,最终获得管道的截面轮廓曲线。通过Radon变换得到两条反映管道内径信息的光带,经细化处理提取光带中心线,进而根据中心线之间的距离计算得到管道在所有方向角上的内径数据。研究结果表明:该测量计算方法高效快捷,能够一次性获取管道截面在所有方向角上的内径信息,具有很高的实际应用价值。     

基于智能清管检测的酸气集输管道可靠性评价

普光气田高含硫天然气集输管道腐蚀风险较高,为了全面掌握管体的状态,在投产前后分别对集输管道进行了智能清管检测.投产前检测发现外部金属损失点10处,投产后一年检测发现外部缺陷点9处、内部缺陷点7处.经开挖验证和检测分析,外部金属损失为建造或施工损伤,内部损失点由气液界面腐蚀造成.采用概率统计方法评估管道的可靠性,采用剩余强度理论评估管道的安全性,结果表明:检测到的缺陷点未对管道安全造成明显影响,管道整体可靠性较高.(表2,图3,参7)     

基于CFD模拟的输气管道阀门流噪声仿真

将输气管道中的气体流经阀门时的流场在CFD (Computational Fluid Dynamics)软件中进行三维仿真模拟,建立了输气管道阀门流噪声的产生模型.对气体流经阀门的流场进行稳态模拟和瞬态模拟,结果表明:湍流中的流体脉动(如压力、速度脉动)是流体流噪声产生的根本原因.将模拟仿真得到的阀门流场分布通过Lighthill波动方程转换得到偶极子声源,从而对阀门管段进行流体噪声分析,得到阀门流噪声产生、传播、衰减规律.通过试验对仿真模拟得到的阀门声场进行验证,表明了利用Fluent软件对气体流经阀门的流场和声场进行模拟仿真的可行性.研究成果可为输气管道音波法泄漏检测提供技术支持,为输气管道阀门噪声控制方法的制定提供理论依据.     

油气管道腐蚀检测技术发展现状与思考

通过定期对油气管道实施内外检测,及时、准确地发现管道的腐蚀缺陷,采取相应的维修、更换措施,可有效降低腐蚀事故的发生概率。针对外腐蚀、内腐蚀、应力腐蚀开裂、穿越段外腐蚀等问题,阐述了油气管道腐蚀检测技术及相关标准的发展现状,介绍了瞬变电磁、超声导波、磁应力等非开挖检测技术原理及工程应用,总结了中国在油气管道腐蚀检测技术应用和管理中存在的问题,从管理提升和技术提升两方面探讨了未来的发展需求。在管理提升方面,提出建立统一的技术规范、数据管理平台及专业化腐蚀检测效能评价队伍;在技术提升方面,建议持续开展应力腐蚀开裂检测与评价技术研究,启动微生物腐蚀机理和检测技术研究,开展针孔腐蚀缺陷的检测与验证技术研究,研发组合式内外检测工具。(图4,参27)