声波传感技术在多相流管道泄漏检测中的应用

海洋油气采集、运输主要是由多相流管道完成,多相流管道检测一直是管道安全管理的难点,基于声波传感技术的诸多优点,对其在多相流管道泄漏检测中的应用情况进行了研究。首先总结了基于声波传感技术的管道泄漏检测研究现状,然后通过气液两相流管道的声波法泄漏检测认知试验及对声波传感器采集的试验数据进行初步处理,验证声波传感技术在多相流管道泄漏检测的可行性。结果表明:在不同流型条件下,采集到的泄漏声波信号特征不同,但都具有第一峰值、第二峰值特征,因而可以利用求信号平均幅值、均方值及分段积分的方法来判断管道泄漏与否,并利用信号的互相关性实现泄漏定位。基于上述研究,探讨了声波传感技术在多相流管道检测中的研究和发展方向。     

多相流管道声波泄漏检测技术北大核心

目前,油气混输系统中多相流技术的工程应用日益增多,而多相流管道的安全问题相比单相介质管道复杂很多。基于声波传感技术具有频率范围宽、传播距离长、易识别等优点,将声波传感技术应用于多相流介质两相流管道。通过泄漏前后动态压力信号最大均值和最大均方值波动值变化,判断流型、流量、泄漏方位、泄漏孔径这几种因素变化对泄漏信号的影响。通过理论分析建立了分层光滑流、分层波浪流、段塞流稳定流动过程中动态压力波动幅值与气液流量关系模型,用于确定各流型下稳定流动背景噪声幅值波动,为气液两相流管道泄漏声波检测技术的实现奠定了基础。     

基于光纤传感的管道泄漏检测技术对比

与传统管道泄漏检测技术相比,基于光纤传感的管道泄漏检测技术具有超强的抗电磁干扰能力、高绝缘性、安全可靠等优点。针对不同光纤传感技术,为比较其在泄漏检测领域的优劣,进而指导实际应用,将基于光纤传感的管道泄漏检测技术分为散射式、干涉式、其他类型,详细介绍了各类技术的基本原理、研究现状及存在的问题,从光纤的测量长度、分辨率及应用情况等方面对其进行了对比,并对各类技术智能化、微型化、多参数实时化、高精度、高灵敏度及网络化的发展趋势作了展望。随着光纤传感技术在管道泄漏检测中越来越广泛的应用,管道的安全运行将得到更加有效的保障。