改进负压力波定位算法在输送管道泄漏检测中的应用
负压波泄露监测系统在长输管道上的应用
２ ． ２ 压 力变 化 不 明显
从 监 测 系 统 压 力 趋势 图来 看 ， 当泄漏 发 生 引 起 ｆ － 、 下游 压 力趋势 曲线 ， 化 明显 （ 压 力趋 势 曲线
现 更大 问题 。
是， 上 站 出站压 力会 相应提 高 ， 使输 油量 降低 。
４ 结语
２ ． ４ 管输 介 质 中压力 波ｆ 错番 速 度 的影 响 管 内压 力 波 传播速 度取 决 于液 体 的可 压缩 性 和管 材 的弹性 。计 算公 式 为 ：
（ ２ ）
对 运 行 压 力 异 常波 动 的准 确 判 断 ， 是 发 现事
其中， 体积弹性系数 和密度 ｐ 都是温度的函数。
３ 改 进措 施和 效果
３ ． １ 校验 时 间偏差
和 系统 时 问 不 同 步 一 样 的 误 差 ， 严 重影 响定 位 精
度
检漏 系统 的Ｔ 作 原理 是利 用 漏油 点 产 生 的负 压 波 向 两端 接 收器 传 送 的时 间 差进 行 定 位 ， 根据 压 力 波传 播 速度 可 以算 出 ， 负 乐波 在 管 线 中的传
ｃ ， —— 与 管道 约束 条件 有关 的修 正系数 。
２ ． １ 通讯 质 量差 ， 时间不 Ｉ ｌ ］ １ 步 当 通讯 质 量 较 差 时 ， 各个 站 队数 据 采 集 点 向 中 心计 算 机传 送 的 数 据包 会 发 生 丢 失 ， 中心 计 算
机 进 行 比对 的 数据 不 是 刚一 时 间点 的数 据 ， 出现
负压波管道泄漏检测与定位技术-打印
一、 前! 言
! ! 管道输送因其具有成本低、 节省能源、 安全性 高、 供给稳定等优点而广泛应用于多种介质的输送。 但是， 随着管龄的增长， 由于腐蚀、 焊缝缺陷、 震动和 冲刷等原因引起的管道泄漏不仅影响了管输的正常 运行， 而且还对人类的生命财产和环境造成了巨大 的威胁， 因此对管道运行实时检测非常重要。鉴于 我国原油粘度较大、 多数长输管道不在中间泵站设 置流量计、 压力计等特点， 一种基于现代控制理论、 信息处理的负压波检测法具有良好的发展前景。这 种检测法使用设备少， 工作量小， 价格便宜， 检测速
三、 负压波泄漏定位法
! ! !、 " 时差法 图 % 为时差法示意图。 负压波信号传到两泵站的时间差为： ! " # $ % & ’（ ( ’ $） %& 则! $ #（ ( ) &! " ） %" （"）
四、 基于负压波法的管道泄漏 检测与定位系统
! ! 这套基于负压波法的管道泄漏检测与定位系 统， 采用两种方法依次对信号进行处理， 以求得到真 实的压力信号。该系统自带一套仿真模拟系统， 可 以针对不同的操作和运行环境， 对速度、 阀值等有关 参数进行输送前的模拟， 以保证达到一定的精度和 灵敏度。 !、 " 硬件结构 硬件结构包括采样系统、 信号处理系统、 报警装 置和定位系统， 其中采样系统用数据采集板对各通 道的压力信号进行采集； 信号处理系统是采用延时
高， 灵敏性较好。除此之外， 这种方法还具有方向 性， 允许使用较低的阀值， 可以大大降低误报率。
二、 负压波泄漏检测方法
! ! 管道发生泄漏时， 在泄漏处因流体的损失而引 起局部流体密度减小， 导致瞬时压力降低， 出现速度 差。瞬时的压降作用在流体介质上， 形成一个负压 波。负压波以声速向管道上下游传播， 利用设置在 管道两端的压力传感器检测压力波信号， 根据信号 变化程度和变化的时间差， 采用信号相关处理方法， 就可以进行泄漏判定和泄漏定位。
基于负压波原理的原油管道泄漏检测系统应用
一
Ｖ
（１）
稿 件 收 到 日期 ：２０１７—１２—１３，修 改 稿 收 到 日期 ：２０１８一Ｏｌ一３０。 作者简介 ：陆地 （１９８６一 ）男 ，现就职于 中国石油工程建设有限公 司 北京设计分公司 ，从事石油化工仪表 自动化设计工作 ，任工程师 。
７０
石油 化工 自动化
第 ５４卷
关 键 词 ：负压波 原油管道 管道泄漏检测系统
中 图分 类 号 ：ＴＰ２９
文 献 标 志码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１００７—７３２４（２０１８）０２—００６９—０２
石油 天然 气处 理及 外输 过程 中 ，管道 是 主要 的 输送 方式 之一 。管道运 输具 有运 输量 大 、受地 形 限 制小 、密 闭安 全 、能耗 少 及 运 费 低 等 优 点［１ｊ。但 是 在管 道运行 过 程 中 ，由于 管 道 老化 、地 质条 件 变 化 以及 第三 方破 坏 等 原 因 ，管 道 泄漏 事 故 经 常 发 生 ， 轻者 造成 停工 停产 、资 源浪 费 、财 产损 失 ，重者 造成 环境 污染 ，威胁 人 身安 全Ｌ２］，对企 业信誉 造 成损 害 。 因而 ，及 时发 现并 定 位 泄 漏 点 、实 时监 测 管 道 运 行 状 况 尤为 重要 。
基于负压波信号消除的管道泄漏定位算法
0前言结构健康监测（SHM ）是研究结构健康和耐久性的跨学科工程领域。
它集遥感、智能材料、信号处理等功能于一体。
SHM 尤其适用于桥梁和水坝等远程监控大型基础设施系统，以及高姿态机械系统，如飞机、航天器、船舶、海上结构物和管道，这些系统的性能至关重要，但现场监控很困难，甚至无法监控[1]。
由于管道泄漏每年在世界范围内造成大量的灾难性事故，引起广泛关注[2-4]。
因此，管道泄漏监测成为SHM 的一个重要研究领域。
当发生泄漏时，负压波（NPW ）从泄漏点向管道两侧传播[5]。
通过安装在管道表面的传感器记录NPW 信号，采用信号处理算法对NPW 信号进行处理，以定位泄漏点。
例如，Jia Z G 等人[6]利用负压波引起的环向应变开发了定位泄漏方法。
Zhu J 等人[7]通过计算负压波的到达时间对泄漏进行定位，并对定位精度进行分析。
时间反演是基于互易性的技术[8]。
当传感器记录的信号在时域（或在频域中相位共轭）中被时间反转并在传感器位置发回时，在激励位置自适应的时空聚焦信号[9]。
时间反转技术有两种应用方式：一种是所谓的物理时间反转。
时间反转信号被重新传输到物理介质中，然后信号将围绕源的物理位置重新聚焦。
这种效果对于许多需要将波的能量物理地集中在期望位置的应用极具吸引力。
另一种是计算时间反转，信号通过计算被重新辐射到感兴趣的领域，而不是在真实的介质中实现。
在计算过程中，时间反演信号与频域中的传递函数（通常使用格林函数作为传递函数）相乘[10]。
由于频域的乘法等于时域的卷积，同样的过程可以通过将时间反转信号与信道冲激响应卷积来完成。
近年来，时间反转技术在无损检测（NDT ）和结构健康监测（SHM ）中得到广泛应用[11-13]。
然而，为了监测整个管道，传感器必须安装在管道末端。
端部反射的NPW 信号导致定位精度下降[7]。
而且，当接收信号的持续时间较长时，反射信号与原入射信号的叠加，将使基于信号最大值的TR 定位方法准确率进一步下降。
负压波法管道泄漏监测定位系统的应用
负压波法管道泄漏监测定位系统的应用艾信;段新海;乔守武;赵天福;史建国【摘要】近年来本厂多次发生大型输油管线泄漏事故,不但带来巨大的经济损失,而且造成十分严重的环境污染和负面新闻舆论.针对上述存在的问题,本文以负压波为原理,以LABVIEW与MATLAB为系统开发平台,结合传感器技术、数字信号处理技术和通信技术,设计研发了输油管道泄漏实时监测及定位系统,并在现场安装应用.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】3页(P131-132,148)【关键词】负压波法;管道;监测【作者】艾信;段新海;乔守武;赵天福;史建国【作者单位】中国石油长庆油田分公司第四采油厂,陕西靖边718500;中国石油长庆油田分公司第四采油厂,陕西靖边718500;中国石油长庆油田分公司第四采油厂,陕西靖边718500;中国石油长庆油田分公司第四采油厂,陕西靖边718500;中国石油长庆油田分公司第四采油厂,陕西靖边718500【正文语种】中文【中图分类】TE938.2原油输送管道是油田生产的生命线，管线发生穿孔，其经济损失非常巨大。
如果采取先进的科技手段，对输油管线进行实时监测，迅速准确的判断出泄漏位置。
就能使突发事件得到及时处理，使损失降到最低。
市场上有部分公司研制管道泄漏监测定位系统，其实验测试环境多为理想的输送液体管道。
市场产品实用性不强，同时安装费用较高，只能对重点输油管线加装。
所以，打破这种技术垄断，研发适用于长庆油田输油管道在线监控系统具有重要意义。
1.1 搭建实验环境选取镰三增至镰一转管线作为测试管线，管线全长3 500 m。
在途经林79-75井组处，将管线开小孔，直径3 mm，距离镰一转1 500 m，加装泄漏仿真闸门，用来模拟管线泄漏（见图1）。
1.2 验证负压波的存在性将实验管线用清水打压至2.6 MPa，依托SCADA系统采样，采用LABVIEW与MATLAB搭建泄漏监测平台，融合小波变换算法，经过20多次放油测试，发现每次实验均能测到负压波，但是因SCADA系统采样频率太低（1 Hz），无法实现定位功能。
负压波在管道泄漏检测与定位中的应用
摘要： 负压波泄漏诊 断技 术具有响应快 、 精度高、 费用低等优 点， 被 广泛应用于管道检测， 其应用分
泄 漏判 定与 泄 漏定位 ２个过 程 。 文 中对 负压 波技 术 检 漏原理 作 了阐述 ， 总 结 了 负压 波检 漏技 术应 用过 程 中的相 关方 法以及存 在 的 问题 。针 对 其在较 小压 力泄 漏与 小泄漏检 测方 面 的缺 陷 ， 提 出结合 流 量平 衡 的泄 漏检 测原 理 ， 结合 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 系统 建 立泄 漏诊 断 系统 ， 并仿 真 验证 了其在 工程 中的 实用性 。提 出未
２ ． Ｄ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｙ ａ ｎ Ｊ ｉ ｎ ｅ ｎ ｇ Ｇａ ｓ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｄｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｙ ａ ｎ ６ １ １ ８ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｋ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｓ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ， ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ
ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｓ ｉ ｓ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ； ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗａ ｖ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ． Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎ ｓ ｍａ ｌｌ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ｎｄ ａ ｓ ｍａ ｌ ｌ — ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ｄ ｅ — ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｉ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗ ｒｄ ａ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｌ ｆ ｏ ｗ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｒ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ； ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ Ｓ ＣＡＤ Ａ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ — ｌ ｉ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｌ ｅ ａ ｋ ｇ ｅ， ａ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｉ ｓ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｍｏ ｒ ｅ ａ ｔ — ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｐ ａ ｉ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｖ ｅ ｏｒ ｆ ｍ， ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍ—
负压波定位理论在输油管道泄漏监测系统中的应用
负压波定位理论在输油管道泄漏监测系统中的应用苏维均，廉小亲，于重重，曹志国（北京工商大学，北京 100037）摘要：本文主要讲述了负压波理论在输油管道泄漏监测系统的具体应用情况；分析了采用负压波理论进行泄漏定位的过程中时间差的求解问题，提出了三种求取时间差的方法。
通过负压波理论的定位公式以及时间差对泄漏点进行定位。
关键词：输油管道、泄漏监测、负压波1 引言在大型油田的生产中，原油从油井里开采上来之后，经过各地的输油站经输油管线输送到炼油厂，提炼出各种石油产品。
由于油井在地理位置上分散性很大，所以输油管线不但长，覆盖区域也非常大。
每年由于原油泄漏及人为打孔盗油给国家和企业带来巨大损失，并造成环境污染。
输油部门通常是派人轮流巡线，以及时发现泄漏，从而减少泄漏损失。
但是，尽管昼夜不断地进行人工巡视，由于管线过长，仍不能及时发现泄漏；而且，以人工查寻的方式来进行输油管道的泄漏检测，也耗费了大量的人力、物力和财力资源。
因此，对管道进行实时自动监测具有重要意义。
近几十年来，管道工业得到快速发展，管道监控方面的研究课题显得尤为重要，而管道监控的重要问题是系统的泄漏检测。
根据泄漏检测原理，目前用于泄漏检测的方法可以分为直接检测法和间接检测法：直接检测法即根据泄漏的介质进行检测，例如根据油气泄漏时所露出的地表痕迹以及散发的气味等进行检测；间接检测法则是根据泄漏引起的管道输送介质有关参数的变化来进行推断。
目前，国内外主要应用的泄漏检测方法有压力图像法（压力分布法）、压力点法（PPA）、负压波法、质量平衡法、声波法、管道泄漏溶解法等等[1]。
本文主要介绍负压波法在输油管道泄漏监测系统中的具体应用。
2 输油管道泄漏检测系统的实现2.1 系统组成结构本系统从总体结构上由上位机与下位机两个部分组成。
上位机为工控机，下位机为压力采集系统。
整个检测系统由放置在中央控制室的一台工控机和若干个近端或远端输油站点的压力采集模块组成。
应用负压波技术检测轻烃管道的泄漏
（ ）传播 速度 的修正 。负 压波传 播速 度公式 ： ２
我 国输 油管 道泄 漏监测 和定 位技术 的研究 始 于
八 十年 代初 ，它 基 于管道 Ｓ ＡＤ 系统 ，是管 道 流 Ｃ Ａ 体 流动 模型 、管 道实 时在线 观测 和泄漏 状态 检测 的 综 合应 用 ，涉及 管道 流体过 程仿真 、滤波处 理 、模 式 识别 等方 面的 知识 。
（）作 内积 ，其 中 Ⅱ＞ ０。 ￡
１ ｒ 。 ＋ｏ ，， 一 、
单靠 人 力 是 不 够 的 ，只 有 依 靠 先 进 的科 技 手
段 ，才 能迅速 准确 地判 断 出泄漏位 置 ，及 时调度 人
ｗ丁，Ⅱ ｒ √ Ｉ ｚ ｔ （ （ ，）＝ 圭 于流 出量 ，则 可判断 管道 中间有 泄漏点 。 （ ）压力 差法 。根据 泄漏 前后 管线 内压力 的变 ２ 化进行 检 测 。
Ｄ— — 管道直 径 ，ｍ；
Ｐ —— 管壁厚 度 ，ｍ；
Ｃ —— 与管道 约束 条件有关 的修 正 系数 。 如果将 负压 波传播 速度写 为 随距离 变化 的 函数
弹性 模量 的 函数 。当 负压波传 播 到管道 两端时 ，引
起首末 两 站压 力降 低 ，被 设在 两端 的压力 变送 器捕 获 ，随泄 漏位置 的不 同 ，响应 的时 问差也 不同 ，根 据响应 时 问差 、管道 长度 、压 力传播 速度 即可计 算
出相应 泄漏 位置 。 ２ ．轻 烃 输 送 管 道 泄 漏 检 测 的 重 要 性
警定 位 系统 就是 采用这 种方 法 。
４ ．负 压 波 检 测 的 技 术 难 点
安 装 了一套 负压 波结 合输量 平衡 的轻 烃管线 泄漏定 位 报警 系统 。当首末 两站 问输 油管段 内某一 泄漏点 压 力突然 降低 ，产 生 的负压 力波将 沿管 道 向两端传
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改进负压力波定位算法在输送管道泄漏检测中的应用
摘要本文根据负压波原理,利用数值分析的方法,提出了一种能够准确寻找输送管道原油泄漏点的计算方法,该方法简单实用,为
输送管道的泄漏定位提供了精确快速的检测方法。
本文主要介绍负压波法在输油管道泄漏检测系统中的应用。
关键词负压波;管道;泄漏;检测;定位
中图分类号te8 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)25-0192-01
1 负压波法简介
为了提高检测的灵敏度,还可运用相关技术对管道两端的传感器所接收的信号进行相关分析。
该方法具有较高的定位精度和较快的响应速度,可迅速检测出突发性的泄漏,且适用性强、定位原理简单,是目前国际上广泛使用的管道漏点定位和泄漏检测方法。
2 负压波定位准确的关键问题
负压波管内波速的确定和传播到上、下游传感器的时间差的精确确定是负压波定位方法准确的两个关键。
确定负压波信号传到管道首末端时刻时,一个显然的要求是保证首、末端压力信号序列起始时间应该一致,这就要求统一首、末端的数据采集系统工控机的系统时间。
采用全球定位系统来统一各站工控机的时间,能够满足泄漏监测系统对统一时间的要求。
负压波随着温度、环境、介质的变化的传播速度公式如下:式中:k是液体的体积弹性系数,a;是液
体的密度,kg/m3;v是管内压力波的传播速度,m/s;d是管道的直
径,m;e是管材的弹性,pa;e是管壁的厚度,m;c1是与管道约束条件有关的修正系数;式中液体的密度和体积弹性系数k随原油的温度而变化。
因此,必须考虑温度对负压波波速的影响,需要对负压波的波速进行温度修正。
3 常规负压波定位算法
在常规的常速泄漏定位方法中,视负压力波在管道中传播的速度v为定常值,一般在1 000~2 000m/s 之间;管道总长度为l(单位m);管道上、下游压力传感器捕捉到负压力波到达的时间差为△t(单位s);泄漏点距离上游检测点位x(单位m),则有下列方程
4 改进的负压力波定位算法
由于原油温度会随管道距离的变化而变化,可将负压波波速写为距离变化的函数v(x),那么泄漏点xl处产生的负压力波传播到管道首末端所需时间分别为
式(5.2)中,xl为真正需要计算求解的泄漏点的位置。
△t为负压波传播到管道首、末端的时间差(可由经测量得到的负压力波传播到管道首、末端的时间t1,t2的差来求得)。
从式(5.2)可知,△t(xl)是随着泄漏点位置xl变化的函数,进一步分析表明,△t(xl)是一个单调变化的函数。
考虑下面这个函数(5.3)式(5.3)中,△t0为由测量得到的负压力波从泄漏点xl0处传播到管道首、末端的时间差。
由于△t(xl)的单调性,只有当xl=xl0时,函数y(xl)才能取得最小值0。
因此,求解泄漏点的位置xl的问题可化为求解式(5.3)的最小值问题。
由于负压波波速v(x)是一个
复杂的函数,因此用解析的方法求解式(5.3)中的积分表达式非常
困难,所以需要使用数值积分的方法来计算△t(xl),同样使用数值方法求解函数式(5.3)的最小值。
数值积分的方法有梯形法、辛普森法、高斯法。
5 负压波法对管道泄漏点定位实例
实验中,某管道长48.2km,其规格为426mm6mm,20℃时管输原油密度为845kg/m3,钢管的弹性模量为206.9×109pa,温度系数为0.714,泊松比为0.3,周围介质平均温度为10℃。
实验泄漏稳态时,管道首端所测温度为65℃,末端所测温度为26℃,管道首末两端压力变送器捕捉到的时间差为-2.8s,当时工况下的平均波速为1087.6m/s。
根据常规定位公式(4.2),计算泄漏点与首端的距离为:=22 577.36m 实际泄漏位置位于距离出站2.10km处,所以定负压力波波速下的相对误差为
如果考虑到温度的影响,按照改进后定位公式计算,将各项参数
代入程序得到的泄漏位置为22 336km,则相对误差为。
经过计算误差对比,表明该方法的泄漏定位比常规定位具有较高的精确度。
6 结论
如果视负压波波速为常数,将给泄漏点的定位结果带来较大的误差。
负压波波速公式被分解后,采用搜寻最优点的方法寻找泄漏点,并使用软件编程对泄漏点进行定位。
实验结果表明,该改进方法比常规定位方法有更高精确度,误差更小。
参考文献
[1]张布悦,等.输油管线泄漏检测和定位技术综述[j].上海海运学院报,2001.
[2]常景龙,李铁.输气管道泄漏检测技术的选择和优化[j].油气储运,2000.
[3]陈华波,涂亚庆.输油管道泄漏检测方法综述[j].管道技术与设备,2000.。