CN103148353A - 长距离管道输煤泄漏检测控制系统 - Google Patents

长距离管道输煤泄漏检测控制系统 Download PDF

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张建民
刘睿
黄青松
郑姗姗
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Abstract

本发明公开了长距离管道输煤泄漏检测控制系统，压力波法因其对于检测较大的突发性泄漏事故具有很大的优势，而被国内外主要用于原油等液体的管道输送工程中。本发明在改进的基础上，将其用于长距离输煤管道的泄漏检测系统中。大量的实验研究使压力波法用于长距离输煤管道工程可获得的关键技术指标为：报警的泄漏流量大于总流量的1.5%时，泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.97km；报警的泄漏流量大于总流量的1.2%时，泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.68km。报警的反应时间为150s。本泄露检测系统的最大优势是泄露定位误差小，报警反应时间短，在管道运输行业具有较大的反应时间。

Description

长距离管道输煤泄漏检测控制系统
 
技术领域
本发明涉及管道运输领域，具体涉及长距离管道输煤泄漏检测的自动化控制。
背景技术
在现有管道泄漏检测方法中，体积（质量）流量平衡法的检测速度慢，受流量计精度影响大，定位精度差；实时瞬态模型法（RTTM）的理论性过强，模型对外界条件的变化适应性差，泄漏检测的报警可信度和定位准确度低；压力波检测技术用于石油等液体的管道输送工程中已取得了一定的成功经验。这种检测技术用于检测较大的突发泄漏事故具有明显的优势，但并没有被用于管道输煤泄漏检测的先例。在本发明中，将压力波法用于长距离管道输煤泄漏检测在国内外尚属首例。
发明内容
本发明的目的是一种为长距离管道输煤的泄漏检测提供一个安全可靠的自动化控制的长距离管道输煤泄漏检测控制系统。
为实现上述目的，本发明技术方案是这样解决的：长距离管道输煤泄漏检测控制系统，本发明的特殊之处在于该系统包括泄露检测设备和检测方法。
所述的检测系统设备由子控站设备和调控中心的泄漏检测工作站设备组成，子控站设备包括压力变送器和现场的数据采集装置；调控中心泄漏检测站的设备包括泄漏检测系统计算机和检测软件。
采用的泄露检测方法是压力波法，采用该方法使报警的泄漏量大于总流量的1.5%时，对应的泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.97Km；报警的泄漏量大于总流量的1.2%时，对应的泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.68Km。
报警的反应时间最多为150s。
压力波法用于泄漏检测的实质是利用压力变送器输出的信号进行泄漏检测。当管道发生泄漏时，管道内外的压差使泄漏处的压力突降，泄漏处周围的浆体因压差而流向泄漏处，从而使管内突发性的形成负压波动。此负压波从泄漏点向管道两端传播。两端的高敏压力变送器将收到的波信号传送给SCADA系统后，系统将结合压力和流量的变化特征，判断泄漏是否发生，并根据压力波到达管道前后端的时差和其传播速度计算出泄漏点所在的位置。
本长距离管道输煤工程的泄漏检测系统由各子站设备和调控中心的泄漏检测设备组成。子站设备包括：压力变送器和现场的数据采集装置；调控中心泄漏检测工作站的设备包括泄漏检测系统计算机和检测软件。子站的数据采集装置，负责管道压力参数的采集，并将所采集到的参数传送给调控中心计算机，由计算机分析处理，得出检测管道上是否发生泄漏的结论。当得出已发生泄漏的结论时，处理系统就会发出声光报警信号，并给出泄漏点的定位信息。
本发明与现有技术相比，结构简单，使用方便，自动化程度高，通过计算机和检测软件，达到如下的技术指标：
Figure 2013100919524100002DEST_PATH_IMAGE001
、报警的泄漏流量大于总流量的1.5%时，报警的反应时间为150s，泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.97Km；
②、报警的泄漏流量大于总流量的1.2%时，报警的反应时间为150s，泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.68Km。
附图说明
以下结合附图对本发明做进一步地说明。
图1是压力波法煤浆泄漏检测工作原理图。
图中，1是首端；2是输煤管道；3是泄漏点；4是终端；5是煤浆流动方向；L是检测管段长度，Km；L1是泄漏点至检测管段上端长度，Km；L2是泄漏点至检测管段下端长度，Km；V是压力波在管道内的传播速度，m/s;V’是压力波在管道内的传播速度的变化量。
具体实施方式
    附图为本发明的实施例。
    下面结合附图和实施例对发明内容作进一步说明：
该系统包括泄露检测设备和检测方法。
所述的检测系统设备由子控站设备和调控中心的泄漏检测工作站设备组成，子控站设备包括压力变送器和现场的数据采集装置；调控中心泄漏检测站的设备包括泄漏检测系统计算机和检测软件。
实施例1
当管道输煤在如图1所示的泄漏点发生泄漏时，安装在泄漏点两端的高敏压力变送器就会接收到由于泄漏而形成的压力波信号。这时，检测系统首先是根据管道压力和流量的变化对泄漏是否发生作出判断。
实施例2
当管道发生泄漏时，检测系统在首先做出是否发生泄漏判断的前提下，通过测量泄漏时产生的瞬时压力波到达上下端的时间差和管道内压力波的传播速度计算出泄漏点的位置。 

Claims (4)

1.长距离管道输煤泄漏检测控制系统，其特征在于该系统包括泄露检测设备和检测方法。
2.根据权利要求1所述的长距离管道输煤泄漏检测控制系统，其特征在于所述的检测系统设备由子控站设备和调控中心的泄漏检测工作站设备组成，子控站设备包括压力变送器和现场的数据采集装置；调控中心泄漏检测站的设备包括泄漏检测系统计算机和检测软件。
3.根据权利要求1所述的长距离管道输煤泄漏检测控制系统，其特征在于采用的泄露检测方法是压力波法，采用该方法使报警的泄漏量大于总流量的1.5%时，对应的泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.97Km；报警的泄漏量大于总流量的1.2%时，对应的泄漏点定位误差可控制在检测管段长度范围内的0.68Km。
4.据权利要求1所述的长距离管道输煤泄漏检测控制系统，其特征在于，报警的反应时间最多为150s。
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