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国内外管道泄漏外部动态检测技术现状及发展趋势!!

meatus  发表于 2006/1/14 10:16:21      1770 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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随着自动化仪表、计算机技术的深入发展,国内外各种动态检测技术也相继出现,如:压力点分析法、特性阻抗检测法、互相关分析法、压力波法、流量差监测法、管道瞬变模型法等等。

压力点分析法。压力点分析法可用于气体、液体的多相流管道的检测。当管线处于稳定工况时,流体的压力、速度和密度的分布是不随时间变化的。当泵或压缩机供给的能量变化时,上述参数是连续变化的。当管道发生泄漏后,液体将过渡至新的稳态。过渡时间从几分钟到十几分钟不等,由动量和冲量定理确定。压力点分析法检测流体从某一稳态过渡到另一稳态时管道内流体压力、速度和密度的变化情况,来判断是否包含有泄漏信号。

特性阻抗检测法。由传感器构成的检漏系统可随时检测到管道微量原油的泄漏情况。传感器采用多孔聚四氟乙烯树脂作为绝缘材料。这种材料导电率、绝缘阻抗热稳定性好、不易燃烧、化学稳定性好。当漏油渗入后,其阻抗降低,从而达到检漏目的。

互相关分析法。设上、下两站的传感器接收到的信号分别为x(t)、y(t)。两个随机信号x(t)和y(t)有互相关函数Rxy(t)。如果x(t)和y(t)两信号是同频率的周期信号或包含有同频率的周期成分,那么,即使t趋近于无穷大,互相关函数也不收敛并会出现该频率的周期成分。如果两信号含有频率不等的周期成分,则两者不相关。

压力波法。压力波法是国内应用比较普遍的检漏方法。当管线某点发生泄漏时,该点可视为向上、下游传递压力的压力源,同时向上、下游传递一个减压波,表现为上站的出站压力和下站的进站压力分别下降。

人工智能法。人工智能法是用计算机模仿人脑功能的方法,采用模糊识别和神经网络构建模型,以管道实际运行的特征为依据,采用自学习积累经验的方法总结经验,自动适应所监测管道的实际情况,从实际情况出发对泄漏进行识别。只要泄漏和各种管道运行现象不一致,就能够报警,只要积累的经验足够多,误报就会极少,只要泄漏的事件多,定位就会越来越准确。

  管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。根据泄漏量的不同,管道泄漏一般分为小漏、中漏、大漏。小漏亦称砂眼,泄漏量低于正常输量的3%,主要是由于管道防腐层被破坏,管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点,腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。中漏的泄漏量在正常输量的3%10%之间。大漏的泄漏量则大于正常输量的10%。在管道运营中,由于倒错流程、阀门误动作等原因可能使干线超压造成管道泄漏。近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。

 

从检测灵敏度上看,最好的是统计法和人工智能法,这两种方法能可靠的发现小的泄漏,其他方法只能在中泄漏和大泄漏方面可靠应用;从反应速度上看,最好的是压力波法、人工智能法、互相关法,这三种方法反映较快、报警早,其他方法反映较慢。从误报率方面看,最好的是统计法和人工智能法,这两种方法有较少的误报,其他方法误报较多;从漏报方面看,最好的是人工智能法,有极少的漏报机会,其他方法漏报机会相对较多。

 

人工智能法虽然有诸多优点,但它毕竟是最新的技术,人们对她的认识还要有个过程,技术本身也要有个成熟的过程,因此,统计法目前仍被世界公认是最先进的方法。但是,由于统计法难以克服的各种弱点,使得它的适用效果难以令人满意,必然会有新的技术取代它。人工智能法虽然刚出现不久,它还有许多弱点,随着电子计算机技术的进步,它毕竟会逐步完善,管道泄漏检测采用人工智能法是一种必然的发展趋势。

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