可燃气体管道泄漏检测方法的研究
近年来，可燃气体以其清洁、高效、方便运输等优点，被广泛的使用在城市生活和石油化工生产中。管道运输是燃气输送的主要方式，然而受自然灾害、管道老化以及人为破坏的影响，管道在运行的时候难免会发生泄漏。及时发现管道泄漏并对泄漏孔进行定位，对于保障管道安全运行、减小经济损失有着重要的意义。本文以大连造船厂乙炔管道输送为背景，采用理论与仿真相结合的方式，对基于负压波的可燃气体管道泄漏检测方法做了研究。以此方法为基本检测原理，为造船厂提供了管道检漏设计方案。 首先，本文阐述了基于负压波的可燃气体管道检漏的原理，根据负压波在管道中的传播特性推导出泄漏孔的定位公式，并对可能会影响定位精度的因素作了分析。根据流体力学的基本理论建立了管道中气体流动的数学模型。根据计算精度要求、管道特点利用ICEM CFD建立了管道泄漏二维模型，网格划分采用四边形网格。在FLUENT中对管道正常情况和泄漏情况分别进行了仿真，得到了燃气管道泄漏后管道首末两端气体压力和流量的变化规律。 其次，本文对泄漏孔定位方法做了研究。为模拟真实的工业现场信号，本文对仿真得到的压力信号加入噪声，并利用小波模极大值去噪法对含噪信号进行去噪处理。针对泄漏孔定位中时间差的计算（压力信号突降点的识别）问题，采用模极大值与奇异性的关系来解决。对去噪信号进行突降点的识别，从而计算泄漏孔位置。此外，还对管道上不同位置的泄漏孔也做了仿真，计算了定位误差。 最后，基于以上研究，对大连造船厂进行了乙炔管道检漏方案设计，包括系统的整体结构以及传感器的选型和分布。
可燃气体管道;泄漏检测;负压波;定位技术;误差分析
大连理工大学
硕士
控制理论与控制工程
杨建华
2019
中文
TU996.62
62
2019-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）