【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气管道气体泄漏监测，具体地说，涉及一种模拟气体管道泄漏的方法。
技术介绍
1、近年来，随着我国环境污染问题持续加剧并受到广泛关注，天然气作为一种清洁环保的优质能源，逐渐在我国能源结构中占据了重要地位，消费量也持续大幅度上涨，天然气管网规模不断扩大，气田集输管线、天然气长输管道与城市天然气管道共同形成了“主干互联、局域成网”的格局，总里程超过100万公里。随着运行时间的不断延长，管线腐蚀、磨损、地形沉降、第三方破坏等因素导致的天然气泄漏将不断加剧，天然气泄漏若为及时发现并妥善处理，极易造成火灾或爆炸事故，对企业安全生产、人民生命财产造成极大威胁。因此，及时准确发现泄漏并明确泄漏点对于天然气安全生产及储运至关重要。
2、目前可以应用于油气管道的泄漏监测方法有许多种，其分类方法也多种多样，根据所检测的参数不同，主要分为质量/体积平衡法、应用统计法、负压波法、瞬态模型法、分布式光纤法和声波法等。其中，声波法与传统的质量平衡法、负压波法、瞬态模型法等相比具有诸多优点：灵敏度高、定位精度高、误报率低、检测时间短、适应性强。但基于声波法的泄漏监测系统在研发过程中需要进行大量的物模实验，在安装调试的过程中也需要进行模拟测试，以保证其有效应用。因此，可靠的气体管道泄漏模拟装置是进行泄漏监测系统研发的关键之一。
3、现有技术(cn107816638a、cn109751516a、cn106018561a)虽各有优势，但适用性普遍不足，且只能实现稳态实验，与气体管道非稳态泄漏的实际不符。
4、针对现
技术实现思路
1、为解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种模拟气体管道泄漏的方法，所述方法包含以下步骤：
2、s1、根据目标管道的实际条件以及实验目的，确定实验工艺参数；
3、s2、基于所述实验工艺参数，组装模拟所述目标管道的实验装置，并测试其气密性；
4、s3、确定管线泄漏模式，以进行气体管道泄漏模拟实验。
5、根据本专利技术的一个实施例，所述目标管道包含但不限于：架空燃气管道以及埋地天然气集输管道，所述实际条件包含但不限于：实际管道压力以及常见泄漏形态，所述实验目的包含但不限于：架空燃气管道泄漏模拟、埋地天然气集输管道泄漏模拟、泄漏信号在多焊缝管道上的衰减规律测试模拟、泄漏信号在多弯头管道上的衰减规律测试、埋地管道外部背景噪声模拟，所述实验工艺参数包含但不限于：实验管道直径、实验管道运行压力、实验管道泄漏形态、泄漏阀类型。
6、根据本专利技术的一个实施例，所述实验装置包含气体供应模块、管线泄漏与监测模块以及数据采集分析模块，步骤s2包含以下步骤：
7、组装用于提供预设压力、流速气相介质的所述气体供应模块；
8、组装与所述气体供应模块连接的所述管线泄漏与监测模块，其中，所述管线泄漏与监测模块包含用于长管段气体泄漏模拟的环路实验段、用于研究泄漏信号衰减规律与焊缝数量关系的多焊缝试验段、用于研究泄漏信号衰减规律与弯头数量及形态关系的多弯头试验段；
9、组装与所述管线泄漏与监测模块连接的所述数据采集分析模块，其中，所述数据采集分析模块用于在实验过程中，对实验参数进行实时监测与采集。
10、根据本专利技术的一个实施例，组装用于提供预设压力、流速气相介质的所述气体供应模块包含以下步骤：用于提供压缩空气的空气压缩机出口端连接冷干机后串联过滤器，所述过滤器的出口端分别连接增压泵和缓冲罐，所述增压泵和所述缓冲罐的后端均装有单向阀，两个所述单向阀尾端均接入稳压阀，所述稳压阀出口端连入所述管线泄漏与监测模块。
11、根据本专利技术的一个实施例，组装与所述气体供应模块连接的所述管线泄漏与监测模块包含以下步骤：
12、组装所述环路实验段包含的环路直管段以及环路弯管段，并在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定；
13、将多个短管焊接得到子管道，所述子管道之间由两端的公母头进行连接，并进行金属密封，得到所述多焊缝试验段，其中，焊缝数量可调节；
14、组装所述多弯头试验段包含的弯头和直管段，其中，所述弯头的曲率为直管段直径的预设倍数，所述弯头的角度范围包含[30°，180°]；
15、将所述环路实验段、所述多焊缝试验段、所述多弯头试验段放置于管路槽中，其中，所述管路槽为上部敞开的长方体，可进行填土/水模拟埋地/水底管线，并可以调节埋地/水的深度。
16、根据本专利技术的一个实施例，在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定包含以下步骤：在所述预设固定点的管道外部设置用于减缓振动的固定垫圈，并在所述固定垫圈外部套有固定环，且在所述固定环下端连接可伸缩固定杆和固定板。
17、根据本专利技术的一个实施例，在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定包含以下步骤：所述环路实验段中除最外测所述环路直管段上的4个所述预设固定点的所述固定板通过固定螺栓与地面连接形成固定外，其他固定板可通过固定板滑轨进行平行移动，在移动到预设位置后通过预设螺栓孔固定，所述固定板滑轨的设置方向与所述环路直管段的平面投影方向垂直，共计8条，其中两侧4条短滑轨，内侧4条长滑轨，在每条滑轨两侧预设了用于固定所述固定螺栓的所述预设螺栓孔，其中，所述可伸缩固定杆与所述预设螺栓孔用于调节所述环路实验段平面与地面的角度，可调节的角度范围包含[0°，90°]。
18、根据本专利技术的一个实施例，组装与所述管线泄漏与监测模块连接的所述数据采集分析模块包含以下步骤：
19、在所述气体供应模块与所述管线泄漏与监测模块设置压力传感器，以监测管道压力；
20、在所述气体供应模块与所述管线泄漏与监测模块设置质量流量计，以监测管道流量；
21、设置与所述压力传感器以及所述质量流量计连接的数据分析单元，以通过所述数据分析单元基于所述管道压力以及所述管道流量，对管道泄漏情况进行分析；
22、设置与所述压力传感器、所述质量流量计以及所述数据分析单元连接的控制柜，以通过所述控制柜控制所述压力传感器与所述质量流量计的采集过程，并将所述管道压力与所述管道流量传输至所述数据分析单元。
23、根据本专利技术的一个实施例，测试气密性包含以下步骤：开启所述空气压缩机，将压力调至所述实验管道运行压力稳压预设时间且压降小于初始压力的预设百分比，则确定符合气密性要求。
24、根据本专利技术的一个实施例，步骤s3包含以下步骤：通过预设压力确定所述管线泄漏模式，并通过设置在所述环路直管段的可拆卸泄漏段模拟所述管线泄漏模式，其中，所述管线泄漏模式包含但不限于：爆裂泄漏模式、保压自动泄漏模式和泄压手动泄漏模式。
25、根据本专利技术的一个实施例，在所述保压自动泄漏模式和所述泄压手动泄漏模式下，所述可拆卸泄漏段由泄漏支管、泄漏阀和泄漏孔组成，其中，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述目标管道包含但不限于：架空燃气管道以及埋地天然气集输管道，所述实际条件包含但不限于：实际管道压力以及常见泄漏形态，所述实验目的包含但不限于：架空燃气管道泄漏模拟、埋地天然气集输管道泄漏模拟、泄漏信号在多焊缝管道上的衰减规律测试模拟、泄漏信号在多弯头管道上的衰减规律测试、埋地管道外部背景噪声模拟，所述实验工艺参数包含但不限于：实验管道直径、实验管道运行压力、实验管道泄漏形态、泄漏阀类型。
3.如权利要求2所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述实验装置包含气体供应模块、管线泄漏与监测模块以及数据采集分析模块，步骤S2包含以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，组装用于提供预设压力、流速气相介质的所述气体供应模块包含以下步骤：用于提供压缩空气的空气压缩机出口端连接冷干机后串联过滤器，所述过滤器的出口端分别连接增压泵和缓冲罐，所述增压泵和所述缓冲罐的后端均装有单向阀，两个所述
5.如权利要求4所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，组装与所述气体供应模块连接的所述管线泄漏与监测模块包含以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定包含以下步骤：在所述预设固定点的管道外部设置用于减缓振动的固定垫圈，并在所述固定垫圈外部套有固定环，且在所述固定环下端连接可伸缩固定杆和固定板。
7.如权利要求6所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定包含以下步骤：所述环路实验段中除最外测所述环路直管段上的4个所述预设固定点的所述固定板通过固定螺栓与地面连接形成固定外，其他固定板可通过固定板滑轨进行平行移动，在移动到预设位置后通过预设螺栓孔固定，所述固定板滑轨的设置方向与所述环路直管段的平面投影方向垂直，共计8条，其中两侧4条短滑轨，内侧4条长滑轨，在每条滑轨两侧预设了用于固定所述固定螺栓的所述预设螺栓孔，其中，所述可伸缩固定杆与所述预设螺栓孔用于调节所述环路实验段平面与地面的角度，可调节的角度范围包含[0°，90°]。
8.如权利要求5-7中任一项所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，组装与所述管线泄漏与监测模块连接的所述数据采集分析模块包含以下步骤：
9.如权利要求5-8中任一项所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，测试气密性包含以下步骤：开启所述空气压缩机，将压力调至所述实验管道运行压力稳压预设时间且压降小于初始压力的预设百分比，则确定符合气密性要求。
10.如权利要求5-9中任一项所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，步骤S3包含以下步骤：通过预设压力确定所述管线泄漏模式，并通过设置在所述环路直管段的可拆卸泄漏段模拟所述管线泄漏模式，其中，所述管线泄漏模式包含但不限于：爆裂泄漏模式、保压自动泄漏模式和泄压手动泄漏模式。
11.如权利要求10所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，在所述保压自动泄漏模式和所述泄压手动泄漏模式下，所述可拆卸泄漏段由泄漏支管、泄漏阀和泄漏孔组成，其中，所述泄漏孔的形态包含但不限于圆孔、条状孔、菱形孔和曲折裂缝，在所述保压自动泄漏模式下，所述泄漏阀为背压式泄漏阀门，在所述泄压手动泄漏模式下，所述泄漏阀为泄漏球阀，其中，在所述保压自动泄漏模式和所述泄压手动泄漏模式下，步骤S3包含以下步骤：
12.如权利要求11所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述爆裂泄漏模式下，所述可拆卸泄漏段设置有爆裂泄漏段，在所述爆裂泄漏段周向不同位置，设置有相互错开互不干扰的多个所述泄漏孔，每个所述泄漏孔安装有与之对应的爆破片，其中，在所述爆裂泄漏模式下，步骤S3包含以下步骤：
13.如权利要求11-12中任一项所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述方法还包含：通过与所述管线泄漏与监测模块连接的气体泄放模块将实验后的气体安全排放，并辅助实验管道压力调节。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述目标管道包含但不限于：架空燃气管道以及埋地天然气集输管道，所述实际条件包含但不限于：实际管道压力以及常见泄漏形态，所述实验目的包含但不限于：架空燃气管道泄漏模拟、埋地天然气集输管道泄漏模拟、泄漏信号在多焊缝管道上的衰减规律测试模拟、泄漏信号在多弯头管道上的衰减规律测试、埋地管道外部背景噪声模拟，所述实验工艺参数包含但不限于：实验管道直径、实验管道运行压力、实验管道泄漏形态、泄漏阀类型。
3.如权利要求2所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，所述实验装置包含气体供应模块、管线泄漏与监测模块以及数据采集分析模块，步骤s2包含以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，组装用于提供预设压力、流速气相介质的所述气体供应模块包含以下步骤：用于提供压缩空气的空气压缩机出口端连接冷干机后串联过滤器，所述过滤器的出口端分别连接增压泵和缓冲罐，所述增压泵和所述缓冲罐的后端均装有单向阀，两个所述单向阀尾端均接入稳压阀，所述稳压阀出口端连入所述管线泄漏与监测模块。
5.如权利要求4所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，组装与所述气体供应模块连接的所述管线泄漏与监测模块包含以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定包含以下步骤：在所述预设固定点的管道外部设置用于减缓振动的固定垫圈，并在所述固定垫圈外部套有固定环，且在所述固定环下端连接可伸缩固定杆和固定板。
7.如权利要求6所述的一种模拟气体管道泄漏的方法，其特征在于，在预设固定点将所述环路直管段以及所述环路弯管段与地面连接形成固定包含以下步骤：所述环路实验段中除最外测所述环路直管段上的4个所述预设固定点的所述固定板通过固定螺栓与地面连接形成固定外，其他固定板可通过固定板滑轨进行平行移动，在移动到预设位置后通过预设螺栓孔固定，所述固定板滑轨的设置方向与...
【专利技术属性】
技术研发人员：高凯歌，刘铭刚，王慧欣，陈勇，王雪，靳彦欣，夏晞冉，孙少光，蒋秀，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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