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天然气管道泄漏监测技术
北京昊科航科技有限责任公司
HKH天然气管道泄漏监测技术
2008年4月
北京昊科航科技有限责任公司
一、天然气管道泄漏监测技术现状
�
管道泄漏监测是世界性质的难题,直到目前为止,世界上还没有出
现令人满意的泄漏监测系统技术。由于天然气的性质和液体有着许多不
同的特点,被业内公认领先的统计法,在自己的宣传材料中称气体管道
1.8
泄漏监测的灵敏度为1.8%,国内广泛应用的负压波技术目前还没有一个
11..88
气体管道泄漏监测的成功案例,有一种宣传音波测漏的技术在国内外的
管道上虽有应用案例,但从目前实验的情况看还存在难以克服的监测距
离短、灵敏度低造价昂贵的问题。从理论依据上,该技术还有许多问题
需要解决。因此,天然气管道泄漏的监测是目前比液体管道泄漏监测更
为难于解决的工程技术难题。下面,我们就泄漏识别和定位两个问题来
展开讨论,看看到底天然气管道泄漏监测的困难在何方及我们的措施。
北京昊科航科技有限责任公司
二、天然气管道泄漏监测的难点
� 天然气是混合物,不同时间地点
所产天然气组分亦有不同,组分不同
同压力温度下的密度就不同;天然气
还具有可压缩性和膨胀性,管道输送
时,在一定条件下还会出现相变;天
然气中含有水分,一旦出现泄漏,有
可能造成小孔周围局部结冰,冰晶的
形成和破碎会产生复杂的声波,除此
之外,复杂的管网各进出点互相影
响,使本来已经很难实现的管道泄漏
监测雪上加霜,这些特点决定了现有
的管道泄漏监测系统很难适应。
北京昊科航科技有限责任公司
� 1、水击波定位遇到的问题
� a
管道泄漏定位的一种方法是根据声波(水击波)在管道中传播的速度 ,采
L a
用已知路程 (监测段管道长度)、速度 (声波在管道中的传播速度)、时
a
间Δt(两端传感器接收到泄漏信号的时间差)求(声波) 出发点(泄漏位
X a
置) 的公式。声波 的传播速度与物质的性质是密切相关的,就天然气而
言,密度的改变波速也随之改变,由于天然气组分含量、管内各点压力温度随
着工况改变随时都不同,压力温度又是密度的函数,结果是管道内部各点声波
速度都不同,而且会不停的变化,没有一个固定的波速可以用于计算位置;
北京昊科航科技有限责任公司
2、水力摩阻定位的困难
管道泄漏另一种定位方法是根据水力摩阻计算的方法,由于管道泄漏以后
有流体流出管道,这样以泄漏点为界,上下游管道的两侧的流量不一样,图中
1 2
曲线 是泄漏前的水力坡降, 是泄漏后的水力坡降,根据流体流过管道时产生
X
的摩阻与流量大小的关系,求出两条曲线交点 对应的位置就是泄漏点;
但是,同样的方法在天然气管道上就不行了,因为天然气管道中气流流动
速度越来越快,没有液体管道中的那种直线的水力坡降,在这里,水力坡降是
不确定的曲线,根本不能用求交点的办法定位。
北京昊科航科技有限责任公司
3、识别不出泄漏
液体管道泄漏定位依据的寻找下降波波形拐点,由于气体可压缩性的特点,在
这里小波动看不出来,下降的拐点会变的模糊不清,导致找不到实际拐点。图中曲
线如果是液体输送管道,他不会这么光滑,人工一眼就能看出曲线拐点。
正因为如此,常规那种泄漏识别方法不灵了,你看不到何时是变化的起点,也
不敢轻易断定管道到底
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