一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法技术

本发明专利技术涉及一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，其特征在于：将大型输水压力管道水压试验的漏点识别可以概化为均匀流沿程水头损失水力学计算问题，论证漏点两侧压力表与漏点距离成正比，两侧压力水头呈线性关系，两条直线交点处即为漏点位置；以管线长度为横坐标，以左端点为坐标原点，以压力值作为纵坐标，根据漏点两侧压力表监测值绘制压力沿程变化曲线；根据压力表位置和压力值，推求漏点两侧压力曲线，通过求解线性方程计算漏点位置；采用软件可视化展示压力表位置、压力表读数、压力线及漏点位置，软件求解压力线方程及漏点位置，实现水压试验漏点自动识别。实现水压试验漏点自动识别。实现水压试验漏点自动识别。

【技术实现步骤摘要】
一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法


[0001]本专利技术涉及长期水文预报
，尤其涉及一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法。

技术介绍

[0002]根据《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268
‑
2008)规定，给水管道必须进行水压试验，水压试验合格后方可并网运行。一般在实际工程中，水压试验管道长度为几米到几十米，甚至上百米；在长距离管道水压试验中，漏点识别极为关键，常用的管道漏点识别技术有探地雷达、声学检测设备、无线传感器物联网检测等方法，这些方法存在造价高、需要埋、耗时长等人力、物力和财力投入较大的问题，如何基于水力学基本原理，根据管道设计安装的压力表在水压试验中读数变化情况，分析识别漏点位置，可以大大提高工作效率、节约工程成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，能够对水压试验中漏点识别判断提供技术支持，从而提高工作效率和节约工程成本。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，其创新点在于：具体漏点识别方法如下：
[0005]S1：概念模型构建：将大型输水压力管道水压试验的漏点识别转化为均匀流沿程水头损失水力学计算问题，论证漏点两侧压力表与漏点距离成正比，两侧压力水头呈线性关系，两条直线交点处即为漏点位置；
[0006]S2：压力线绘制：以管线长度为横坐标，以一端为坐标原点，以压力值为纵坐标，根据漏点梁压力表监测值绘制压力沿程变化直线；
[0007]S3：漏点位置推求：根据压力表位置和压力值，推求漏点两侧压力曲线，通过求解线性方程计算漏点位置；
[0008]S4：计算模型研发：采用软件读取管道压力表位置、提取实测数据及根据控制点分别建立方程并求解潜在漏点，使用绘图软件将压力表位置、压力实测数据、控制点所绘连线及潜在漏点绘制在一张图上，实现水压试验漏点自动识别。
[0009]进一步的，所述S1中概念模型构建的具体构建方法如下：
[0010]S1.1：渗漏量简化：渗漏过程中各时刻水流状态可以简化为有压管道恒定流；管道沿程水头损失系数与管道直径和管内流速相关，沿程水头损失与长度成正比；局部水头损失忽略不计；实现输水管道的渗漏量简化；
[0011]S1.2：密封试验：采用试验管道，在试验管道内延伸方向依次等间距设置压力表；通过试验注水孔向管道内注水并排气，观测各压力表变化情况，当各压力表读数达到设定的压力时，停止注水，并在15min和30min记录各压力表读数。
[0012]进一步的，所述S2中压力线绘制的具体方法如下：
[0013]S2.1：漏点判断：若只有2个压力表读数减小明显，则初步判断为单漏点；反之，则为多漏点；多个漏点可以等效为单漏点，同时，若最远两漏点之间距离记为m，试验管道长度记为l，则等效单漏点的管道长度记为l
‑
m；
[0014]S2.2：建立管道坐标系：管道一端为坐标原点，以管段长度为横坐标S，以压力为纵坐标P；
[0015]S2.3：绘制压力分布图：根据各压力表位置和15min和30min压力读数，分别点绘位置压力，形成管段在15min和30min时的压力分布图。
[0016]进一步的，所述S3漏点位置推求中具体方法如下：
[0017]S3.1：找出压力表数值下降最大的两个压力表位置记为x
′
和l
′
及读数记为P
′
x
和P
′
l
，再找出相邻的左右端压力表位置x和l及读数P
x
和P
l
；
[0018]S3.2：根据(x
′
，P
′
x
)和(x，P
x
)绘制漏点左端压力分布线L
x
，根据(l
′
，P
′
l
)和(l，P
l
)绘制漏点右端压力分布线L
l
；
[0019]S3.3：推求直线L
x
和L
l
的交点位置S0，该位置记为漏点位置；将交点位置S0分别带入直线L
x
或L
l
，15min和30min计算得到的漏点压力P
0，15
和P
0，30
；根据公式ΔP＝P
0，15
‑
P
0，30
，估算渗漏量。
[0020]进一步的，所述S4计算模型的研发中，具体方法如下：
[0021]S4.1：定义坐标：读取压力表所设定的位置数据，提取压力表实测读数，且能够实现添加压力表任意位置和压力表读数；
[0022]S4.2：绘制直线：通过S4.1中定义的压力位置数据和压力表实测数据通过任意给定的两点绘制直线；
[0023]S4.3：交点推求：根据所选每组的两个点分别构建一次函数，并求解出这些函数的全部交点，推求所有给定组构成的直线交点，计算交点纵横坐标值；
[0024]S4.4：可视绘图：将压力表位置、压力表读数、控制点连线及潜在漏点绘制在平面直角坐标系上，并导出图片格式进行分析；根据不同时刻交点纵轴坐标，绘制交点压力降低过程曲线和压力降低速率，判断漏量大小。
[0025]本专利技术的优点在于：
[0026]1)本专利技术中与常用管道漏点探测方法相比，探地雷达，声学仪器检测需要昂贵的设备部署成本，物联网传感器需要额外条件如电力，通信等，基于波形的探测方法依赖于漏点瞬间产生的负压波，需要相关设备支持；本方法仅利用常规设计压力表，不需单独安装监测设备，大大节省了人力、物力开支，节省工程成本。
[0027]2)本专利技术中根据能量守恒原理，渗漏量与漏点等效孔径相关，而与漏点位置无关；漏点压力随时间变化过程能够刻画等效孔径大小及渗漏量，而漏点压力可以根据两条压力线推求得到，能够同时估算渗漏量。
附图说明
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]图1为本专利技术的水压试验单漏点管段示意图。
[0030]图2为本专利技术的单漏点压力比、流量、漏点位置相关图。
[0031]图3为本专利技术的单漏点两端压力与漏点关系图。
[0032]图4为本专利技术的压力/流量变化图。
[0033]图5为本专利技术的漏点位置及两端压力线图。
[0034]图6为本专利技术多点渗漏管段示意图。
[0035]图7为本专利技术的水压试验漏点自动识别计算结果图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，其特征在于：具体漏点识别方法如下：S1：概念模型构建：将大型输水压力管道水压试验的漏点识别转化为均匀流沿程水头损失水力学计算问题，论证漏点两侧压力表与漏点距离成正比，两侧压力水头呈线性关系，两条直线交点处即为漏点位置；S2：压力线绘制：以管线长度为横坐标，以一端为坐标原点，以压力值为纵坐标，根据漏点梁压力表监测值绘制压力沿程变化直线；S3：漏点位置推求：根据压力表位置和压力值，推求漏点两侧压力曲线，通过求解线性方程计算漏点位置；S4：计算模型研发：采用软件读取管道压力表位置、提取实测数据及根据控制点分别建立方程并求解潜在漏点，使用绘图软件将压力表位置、压力实测数据、控制点所绘连线及潜在漏点绘制在一张图上，实现水压试验漏点自动识别。2.根据权利要求1所述的一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，其特征在于：所述S1中概念模型构建的具体构建方法如下：S1.1：渗漏量简化：渗漏过程中各时刻水流状态可以简化为有压管道恒定流；管道沿程水头损失系数与管道直径和管内流速相关，沿程水头损失与长度成正比；局部水头损失忽略不计；实现输水管道的渗漏量简化；S1.2：密封试验：采用试验管道，在试验管道内延伸方向依次等间距设置压力表；通过试验注水孔向管道内注水并排气，观测各压力表变化情况，当各压力表读数达到设定的压力时，停止注水，并在15min和30min记录各压力表读数。3.根据权利要求1所述的一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，其特征在于：所述S2中压力线绘制的具体方法如下：S2.1：漏点判断：若只有2个压力表读数减小明显，则初步判断为单漏点；反之，则为多漏点；多个漏点可以等效为单漏点，同时，若最远两漏点之间距离记为m，试验管道长度记为l，则等效单漏点的管道长度记为l
‑
m；S2.2：建立管道坐标系：管道一端为坐标原点，以管段长度为横坐标S，以压力为纵坐标P；S2.3：绘制压力分布图：根据各压力表位置和15min和30min压力读数，分别点绘位置压力，形成管段在15min和30min时的压力分布图。4.根据权利要求1所述的一种长距离大型输水压力管道水压试验漏点识别的方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌海，李鸿雁，刘莹莹，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：