【摘 要】
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随着我国天然气消费规模的日益增加,管道运输在五大运输方式中也占据越来越重要的位置。但是,由于输气管道使用年限过久、施工时密封圈和焊缝不严、腐蚀、第三方破坏等都会造成管道发生泄漏,燃气泄漏会使空气受到污染,甚至引发爆炸,危害城市的公共安全,造成人员伤亡。目前国内外学者对管道泄漏检测和定位技术仍在探索,找寻更优化的技术,所以建立一套可开展燃气管道泄漏检测与定位实验的系统具有十分重要的研究意义和使用价值
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随着我国天然气消费规模的日益增加,管道运输在五大运输方式中也占据越来越重要的位置。但是,由于输气管道使用年限过久、施工时密封圈和焊缝不严、腐蚀、第三方破坏等都会造成管道发生泄漏,燃气泄漏会使空气受到污染,甚至引发爆炸,危害城市的公共安全,造成人员伤亡。目前国内外学者对管道泄漏检测和定位技术仍在探索,找寻更优化的技术,所以建立一套可开展燃气管道泄漏检测与定位实验的系统具有十分重要的研究意义和使用价值。本文从实验角度出发,在调研国内外泄漏检测的方法、国内外实验系统搭建现状的基础上,结合流体动力学理论、信号检测方法和燃气管道类国家标准规范,研发了一套模拟城市燃气输配管道的实验系统。系统由气源模块、埋地直钢管模块、埋地直PE管模块、架空环状钢管模块、架空环状PE管模块、数据采集与控制模块组成。管道采用法兰连接,具有易拆装的特点,能根据实验要求更换管道,可以进行直管道、弯管道和变径管道等复杂运行条件下的燃气泄漏检测实验。实验管道模块选择可用阀门控制,可以满足支状管道、直管道的实验要求。实验系统设计过程中,充分考虑了系统的性能和安全,确定了实验系统的总体架构、基本组成和设备布置,详细介绍系统的工作流程和原理;依据模型相似原理和燃气设计规范,确定实验管道的设计压力、流量、温度、管壁厚度等参数,并结合水力计算、热力计算,对管道、气源系统、变送器组和阀门进行选型;分析数据采集与控制模块的组成,用GX works软件编写PLC逻辑程序控制阀门,LabVIEW虚拟仪器软件编写上位机系统,实现各个功能模块要求。依据实验系统设计,搭建城市输配燃气管道实验泄漏检测系统。对实验系统软件功能、管道强度、管道气密性、电气元件进行测试,改进测试过程发现的不足。开展基于流量法的泄漏检测实验,实验显示可以检测到泄漏发生。实验系统的功能满足了设计要求,可初步满足研究人员实验需求。图[98]表[16]参考文献[123]
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