一种气液联动球阀最大压降速率设置方法技术

本发明专利技术公开了一种气液联动球阀最大压降速率设置方法，该方法应用数值仿真手段，对各种输量、管径、压力条件下，破管泄漏后压降速率的变化规律进行深入分析研究，确定压降速率与哪些参数相关，最后对数值实验结果进行多元拟合及误差分析，得到压降速率的计算公式。本发明专利技术对天然气干线破管后压力变化数据进行收集、分析、评价，建立一套科学规范的压降速率设置模式，让现场气液联动球阀设置尽量合理，能有效避免发生干线快速截断阀的误动作或事故状态下不能及时动作的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天然气输送领域，尤其涉及。
技术介绍
气液联动球阀广泛应用于长输天然气管道，具有传动稳定、容易控制、不需要电源等优点。气液联动球阀分别设置了一个压力上、下限和一个压降速率，以满足运行需要。当管道压力高于或低于压力上下限时，球阀自动关闭。如果管道发生爆炸或破裂事故，当检测到的压降变化超过设定的压降速率时，阀门也将自动关闭。 目前，压降速率的设置一般都用经验值来确定(0.07-1.05MPa/min)，或者按照管道在稳定流动情况下进行粗略的估算。实际上由于天然气长输管道在事故状态下管内气体的流动为非稳态流动，如果全线采用一个统一的经验值具有很大的不确定性，其误差很大，往往会发生干线快速截断阀的误动作或事故状态下不能及时动作的情况。为了让现场气液联动球阀设置尽量合理，设备持续完整有效，管理先进能解决实际问题，很有必要对天然气干线破管后压力变化数据进行收集、分析、评价以期建立一套科学规范的压降速率设置模式，切实解决实际问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，旨在解决目前长输天然气管道压降速率的设置一般都用经验值来确定，误差很大，往往会发生干线快速截断阀的误动作或事故状态下不能及时动作的问题。 本专利技术是这样实现的，，应用数值仿真手段，对各种输量、管径、压力条件下，破管泄漏后压降速率的变化规律进行深入分析研究，确定压降速率与哪些参数相关，最后对数值实验结果进行多元拟合及误差分析，得到压降速率的计算公式。 进一步，所述的气液联动球阀最大压降速率设置方法包括: 步骤一、以管线某月份压力变化汇总表为基础数据，PipeLine Studio软件为仿真工具，末站进气量作为气源边界，净化厂来气压力作为分输点边界，建立管线稳态工况仿真模型，进行管线稳态工况仿真分析，在此基础上进行漏失工况的模拟，以研究漏失位置，漏失破损大小对起点压力变化的影响； 步骤二、管线泄漏瞬变工况非稳态仿真实验分析，包括不同泄漏位置非稳态仿真分析和不同管输量条件下泄漏非稳态仿真分析。 步骤三、对计算结果及图形进行分析； 步骤四、仿真实验数据多元拟合。 进一步，所述的不同泄漏位置非稳态仿真分析的具体方法为: 设定一泄漏点，针对同一当量泄漏直径对不同管径管道、不同泄漏位置进行仿真计算，得到不同管径起点处的压力变化图。 进一步，所述的不同管输量条件下泄漏非稳态仿真分析的具体方法为:考虑到最极端的情况，取定两阀室间距，假设泄漏点在管道中点，分析在不同管输量、不同起点压力、不同管径、不同泄漏点当量直径条件下，管线泄漏对起点压力变化的影响，找到不同泄漏工况下起点最大压力下降速率，为气液联动阀参数设置提供依据。 进一步，对计算结果及图形进行分析，得到以下结论: 泄漏点距离管线入口越近，则入口处压力降幅越大，且压力下降曲线斜率也越大； 由于气体流动特点，在管输量、压力、管径确定的前提下，管道泄漏当量直径有一临界值，随着当量直径的增加，起点压力下降速率迅速增加，但下降速率的增幅逐渐减小，趋于一个临界值。该临界值随着管输量、压力、管径的变化而变化； 在管输量、压力、泄漏当量直径不变的情况下，压力下降速率随着管径的增加而增加，但增幅随管径的增加而减小； 在管输量、管径、泄漏当量直径不变的情况下，压力下降速率随着起点压力的增加而增加，但增幅随压力的增加而减小； 通过分析可知，压力下降速率与管径、流量、压力、泄漏当量直径密切相关，需构造拟合函数来描述，以得出普适性规律。 进一步，所述的仿真实验数据多元拟合的具体方法为: 为了便于找到最大压力下降速率与管输量、管径、压力、泄漏当量直径之间的内在联系，需要进行多个自变量的多元线性回归分析，首先建立多元线性回归模型: Y= β ο+ β jXj+ β 2Χ2+...+ β ρΧρ+ ε 对变量做η次试验，则得到线性模型如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液联动球阀最大压降速率设置方法，其特征在于，所述的气液联动球阀最大压降速率设置方法应用数值仿真手段，对各种输量、管径、压力条件下，破管泄漏后压降速率的变化规律进行深入分析研究，确定压降速率与哪些参数相关，最后对数值实验结果进行多元拟合及误差分析，得到压降速率的计算公式；所述的气液联动球阀最大压降速率设置方法包括：步骤一、以管线某月份压力变化汇总表为基础数据，PipeLine Studio软件为仿真工具，末站进气量作为气源边界，净化厂来气压力作为分输点边界，建立管线稳态工况仿真模型，进行管线稳态工况仿真分析，在此基础上进行漏失工况的模拟，以研究漏失位置，漏失破损大小对起点压力变化的影响；步骤二、管线泄漏瞬变工况非稳态仿真实验分析，包括不同泄漏位置非稳态仿真分析和不同管输量条件下泄漏非稳态仿真分析；步骤三、对计算结果及图形进行分析；步骤四、仿真实验数据多元拟合。

【技术特征摘要】
1.一种气液联动球阀最大压降速率设置方法，其特征在于，所述的气液联动球阀最大压降速率设置方法应用数值仿真手段，对各种输量、管径、压力条件下，破管泄漏后压降速率的变化规律进行深入分析研究，确定压降速率与哪些参数相关，最后对数值实验结果进行多元拟合及误差分析，得到压降速率的计算公式； 所述的气液联动球阀最大压降速率设置方法包括: 步骤一、以管线某月份压力变化汇总表为基础数据，PipeLine Stud1软件为仿真工具，末站进气量作为气源边界，净化厂来气压力作为分输点边界，建立管线稳态工况仿真模型，进行管线稳态工况仿真分析，在此基础上进行漏失工况的模拟，以研究漏失位置，漏失破损大小对起点压力变化的影响； 步骤二、管线泄漏瞬变工况非稳态仿真实验分析，包括不同泄漏位置非稳态仿真分析和不同管输量条件下泄漏非稳态仿真分析； 步骤三、对计算结果及图形进行分析； 步骤四、仿真实验数据多元拟合。2.如权利要求1所述的气液联动球阀最大压降速率设置方法，其特征在于，所述的不同泄漏位置非稳态仿真分析的具体方法为: 设定一泄漏点，针对同一当量泄漏直径对不同管径管道、不同泄漏位置进行仿真计算，得到不同管径起点处的压力变化图。3.如权利要求1所述 的气液联动球阀最大压降速率设置方法，其特征在于，所述的不同管输量条件下泄漏非稳态仿真分析的具体方法为:考虑到最极端的情况，取定两阀室间距，假设泄漏点在管道中点，分析在不同管输量、不同起点压力、不同管径、不同泄漏点当量直径条件下，管线泄漏对起点压力变化的影响，找到不同泄漏工况下起点最大压力下降速率，为气液联动阀参数设置提供依据。4.如权利要求1所述的气液联动球阀最大压降速率设...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙学渊，田园，宁虎，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;85