化工过程管道泄漏检测与诊断方法研究
发布时间：2021-06-08 03:13
在化工生产过程中,管道输送流体介质有着至关重要要的作用。由于管道输送受管道环境条件或第三方作用等影响,经常发生泄漏事故。降低管道泄漏对生产安全和经济性的影响,保证管道输送稳定运行,做到管道泄漏早检测、早发现和早维修,在理论研究和工程实践应用都具有重要意义。随着管道检测传感技术发展、信号处理技术增强和管道项目建设工程的增加,管道检测的数据量也越来越大,如何将大量测量数据处理加工,用于管道泄漏检测和诊断是当前研究热点问题之一。本文在参考大量文献和总结现有的技术方法的基础上,分别对管道检测信号处理、管道泄漏检测诊断和管道泄漏定位等三方面展开研究,具体工作如下:（1）针对管道上、下两端采集信号含有的噪声对泄漏检测的准确性和定位存在干扰问题,提出了一种改进型样条局部均值分解方法（Improved Spline-Local Mean Decomposition,ISLMD）,将该方法用于信号降噪处理。首先采用三次样条插值函数代替局部均值分解（Improved Local Mean Decomposition,ILMD）算法中的中值插值函数,求解局部均值函数和包络估计函数,以改良中值插值函数精度不足...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浴盆曲线图[9]
化工过程管道泄漏检测与诊断方法研究3比如压力、流量、密度等，可以通过检测这些变化的物理量来检测管道是否发生泄漏[17]。就管道泄漏检测与定位而言，如果单方面研究泄漏或者定位意义不大，泄漏和定位两者是紧密联系在一起的，泄漏检测是泄漏定位的必要条件，泄漏定位是泄漏检测的最终结果。所以在研究管道泄漏检测和定位的方法二者通常是一起介绍[18]。当管道发生泄漏时，由于管道内外的压力差使流体在泄漏点迅速流失，管内压力下降，这时会在泄漏点产生一个负压波[19]；同时，由泄漏所产生的湍射流会与泄漏孔摩擦产生泄漏声波，所产生负压波和声波会向管道上下游传播。因此可以根据上下游压力传感器捕捉到的特定瞬态的波形进行泄漏判断。此外，泄漏点会引起管道周围温度、导电率和介电常数等变化。当管道发生泄漏后，管道的两端压力会降低，首段流量增大，末端流量减少，其中首末两端的流量差值会随着泄漏量的增大而增大[20]。在管道检测发生泄漏之后，需要对泄漏点进行定位，通常定位一般是通过一些泄漏的物理量，比如泄漏产生的负压波、次声波、流量和压力变化[21]。常用定位的方法有：实时瞬态模型和广义互相关等一些方法。图1-2管道泄漏检测与定位步骤图Figure1-2Themapofpipeleakdetectionandlocationsteps目前，这些检测与定位方法都是基于一些参数和某种现象来检测和定位的。通常根据泄漏检测方法的原理，可分为连续性检测和非连续性检测[22]，或者分为硬件检测和软件检测等。本章将以硬件检测和软件检测方法为基础[23]，根据文献和研究成果进行总结，分析这两类方法的差异。图1-3管道泄漏检测与定位分类图Figure1-3Theclassificationofpipelineleakdetectionandlocation
化工过程管道泄漏检测与诊断方法研究3比如压力、流量、密度等，可以通过检测这些变化的物理量来检测管道是否发生泄漏[17]。就管道泄漏检测与定位而言，如果单方面研究泄漏或者定位意义不大，泄漏和定位两者是紧密联系在一起的，泄漏检测是泄漏定位的必要条件，泄漏定位是泄漏检测的最终结果。所以在研究管道泄漏检测和定位的方法二者通常是一起介绍[18]。当管道发生泄漏时，由于管道内外的压力差使流体在泄漏点迅速流失，管内压力下降，这时会在泄漏点产生一个负压波[19]；同时，由泄漏所产生的湍射流会与泄漏孔摩擦产生泄漏声波，所产生负压波和声波会向管道上下游传播。因此可以根据上下游压力传感器捕捉到的特定瞬态的波形进行泄漏判断。此外，泄漏点会引起管道周围温度、导电率和介电常数等变化。当管道发生泄漏后，管道的两端压力会降低，首段流量增大，末端流量减少，其中首末两端的流量差值会随着泄漏量的增大而增大[20]。在管道检测发生泄漏之后，需要对泄漏点进行定位，通常定位一般是通过一些泄漏的物理量，比如泄漏产生的负压波、次声波、流量和压力变化[21]。常用定位的方法有：实时瞬态模型和广义互相关等一些方法。图1-2管道泄漏检测与定位步骤图Figure1-2Themapofpipeleakdetectionandlocationsteps目前，这些检测与定位方法都是基于一些参数和某种现象来检测和定位的。通常根据泄漏检测方法的原理，可分为连续性检测和非连续性检测[22]，或者分为硬件检测和软件检测等。本章将以硬件检测和软件检测方法为基础[23]，根据文献和研究成果进行总结，分析这两类方法的差异。图1-3管道泄漏检测与定位分类图Figure1-3Theclassificationofpipelineleakdetectionandlocation
【参考文献】：
期刊论文
[1]长输油气管道泄漏检测与定位技术研究进展[J]. 郎宪明,李平,曹江涛,任泓. 控制工程. 2018(04)
[2]负压波泄漏监测算法改进[J]. 王洪超,王立坤,伍晓勇,于雷,吴家勇,富宽,郑健峰,张弢甲. 油气储运. 2018(05)
[3]一种基于CNN的SAR图像变化检测方法[J]. 徐真,王宇,李宁,张衡,张磊. 雷达学报. 2017(05)
[4]基于小波包熵与Gabor小波变换的管道连续型泄漏源定位[J]. 王少峰,刘朋真,王建国,高琳. 仪表技术与传感器. 2017(09)
[5]改进的LMD及在齿轮故障诊断的应用[J]. 郑小霞,刘朋辉,周荣成,符杨. 机械强度. 2017(04)
[6]石油管道泄漏检测定位技术的研究与开发[J]. 关博宇. 自动化与仪器仪表. 2017(S1)
[7]城市燃气泄漏检测新方法及其应用[J]. 梁耀方. 化工管理. 2017(18)
[8]基于奇异值分解和FSVM的声发射信号识别[J]. 唐航,周绍骑,周殷涛,袁培龙. 自动化与仪器仪表. 2017(05)
[9]基于混沌振子的输气管道微泄漏音波信号处理方法[J]. 李玉星,刘翠伟,方丽萍,李雪洁. 油气储运. 2017(06)
[10]气体管道泄漏声源特性研究[J]. 闫成稳,韩宝坤,鲍怀谦,蒋相广,牛家鹏. 声学技术. 2017(02)
博士论文
[1]基于特征提取与信息融合的管道泄漏检测与定位研究[D]. 郎宪明.西北工业大学 2018
[2]燃气长直管道泄漏检测及定位方法研究[D]. 侯庆民.哈尔滨工业大学 2014
硕士论文
[1]管道泄漏检测同步采集系统的研发[D]. 陈梦桐.华中科技大学 2019
[2]长距离输油管道泄漏检测与定位方法研究[D]. 李明浩.大连理工大学 2017
[3]基于动态神经网络的化工过程软测量建模研究[D]. 桑桦.兰州交通大学 2016
[4]基于EMD和BP神经网络的天然气管道泄漏监测[D]. 王思宇.东北石油大学 2016
[5]管道泄漏检测方法研究及系统实现[D]. 汪琪.浙江大学 2015
[6]基于小波多尺度相关的次声波管网泄漏检测[D]. 王鑫.东北石油大学 2013
[7]输油管网泄漏故障监测与定位系统的研究与开发[D]. 王化鹏.河北科技大学 2013
[8]EMD及盲源分离在管道泄漏检测中的应用研究[D]. 郝雅立.燕山大学 2013
[9]输气管道泄漏监测及定位技术研究[D]. 崔丽娟.太原科技大学 2013
[10]混合干涉型分布式光纤水下长输气管道泄漏检测系统设计[D]. 乔波.中国计量学院 2012
本文编号：3217575
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浴盆曲线图[9]
化工过程管道泄漏检测与诊断方法研究3比如压力、流量、密度等，可以通过检测这些变化的物理量来检测管道是否发生泄漏[17]。就管道泄漏检测与定位而言，如果单方面研究泄漏或者定位意义不大，泄漏和定位两者是紧密联系在一起的，泄漏检测是泄漏定位的必要条件，泄漏定位是泄漏检测的最终结果。所以在研究管道泄漏检测和定位的方法二者通常是一起介绍[18]。当管道发生泄漏时，由于管道内外的压力差使流体在泄漏点迅速流失，管内压力下降，这时会在泄漏点产生一个负压波[19]；同时，由泄漏所产生的湍射流会与泄漏孔摩擦产生泄漏声波，所产生负压波和声波会向管道上下游传播。因此可以根据上下游压力传感器捕捉到的特定瞬态的波形进行泄漏判断。此外，泄漏点会引起管道周围温度、导电率和介电常数等变化。当管道发生泄漏后，管道的两端压力会降低，首段流量增大，末端流量减少，其中首末两端的流量差值会随着泄漏量的增大而增大[20]。在管道检测发生泄漏之后，需要对泄漏点进行定位，通常定位一般是通过一些泄漏的物理量，比如泄漏产生的负压波、次声波、流量和压力变化[21]。常用定位的方法有：实时瞬态模型和广义互相关等一些方法。图1-2管道泄漏检测与定位步骤图Figure1-2Themapofpipeleakdetectionandlocationsteps目前，这些检测与定位方法都是基于一些参数和某种现象来检测和定位的。通常根据泄漏检测方法的原理，可分为连续性检测和非连续性检测[22]，或者分为硬件检测和软件检测等。本章将以硬件检测和软件检测方法为基础[23]，根据文献和研究成果进行总结，分析这两类方法的差异。图1-3管道泄漏检测与定位分类图Figure1-3Theclassificationofpipelineleakdetectionandlocation
化工过程管道泄漏检测与诊断方法研究3比如压力、流量、密度等，可以通过检测这些变化的物理量来检测管道是否发生泄漏[17]。就管道泄漏检测与定位而言，如果单方面研究泄漏或者定位意义不大，泄漏和定位两者是紧密联系在一起的，泄漏检测是泄漏定位的必要条件，泄漏定位是泄漏检测的最终结果。所以在研究管道泄漏检测和定位的方法二者通常是一起介绍[18]。当管道发生泄漏时，由于管道内外的压力差使流体在泄漏点迅速流失，管内压力下降，这时会在泄漏点产生一个负压波[19]；同时，由泄漏所产生的湍射流会与泄漏孔摩擦产生泄漏声波，所产生负压波和声波会向管道上下游传播。因此可以根据上下游压力传感器捕捉到的特定瞬态的波形进行泄漏判断。此外，泄漏点会引起管道周围温度、导电率和介电常数等变化。当管道发生泄漏后，管道的两端压力会降低，首段流量增大，末端流量减少，其中首末两端的流量差值会随着泄漏量的增大而增大[20]。在管道检测发生泄漏之后，需要对泄漏点进行定位，通常定位一般是通过一些泄漏的物理量，比如泄漏产生的负压波、次声波、流量和压力变化[21]。常用定位的方法有：实时瞬态模型和广义互相关等一些方法。图1-2管道泄漏检测与定位步骤图Figure1-2Themapofpipeleakdetectionandlocationsteps目前，这些检测与定位方法都是基于一些参数和某种现象来检测和定位的。通常根据泄漏检测方法的原理，可分为连续性检测和非连续性检测[22]，或者分为硬件检测和软件检测等。本章将以硬件检测和软件检测方法为基础[23]，根据文献和研究成果进行总结，分析这两类方法的差异。图1-3管道泄漏检测与定位分类图Figure1-3Theclassificationofpipelineleakdetectionandlocation
【参考文献】：
期刊论文
[1]长输油气管道泄漏检测与定位技术研究进展[J]. 郎宪明,李平,曹江涛,任泓. 控制工程. 2018(04)
[2]负压波泄漏监测算法改进[J]. 王洪超,王立坤,伍晓勇,于雷,吴家勇,富宽,郑健峰,张弢甲. 油气储运. 2018(05)
[3]一种基于CNN的SAR图像变化检测方法[J]. 徐真,王宇,李宁,张衡,张磊. 雷达学报. 2017(05)
[4]基于小波包熵与Gabor小波变换的管道连续型泄漏源定位[J]. 王少峰,刘朋真,王建国,高琳. 仪表技术与传感器. 2017(09)
[5]改进的LMD及在齿轮故障诊断的应用[J]. 郑小霞,刘朋辉,周荣成,符杨. 机械强度. 2017(04)
[6]石油管道泄漏检测定位技术的研究与开发[J]. 关博宇. 自动化与仪器仪表. 2017(S1)
[7]城市燃气泄漏检测新方法及其应用[J]. 梁耀方. 化工管理. 2017(18)
[8]基于奇异值分解和FSVM的声发射信号识别[J]. 唐航,周绍骑,周殷涛,袁培龙. 自动化与仪器仪表. 2017(05)
[9]基于混沌振子的输气管道微泄漏音波信号处理方法[J]. 李玉星,刘翠伟,方丽萍,李雪洁. 油气储运. 2017(06)
[10]气体管道泄漏声源特性研究[J]. 闫成稳,韩宝坤,鲍怀谦,蒋相广,牛家鹏. 声学技术. 2017(02)
博士论文
[1]基于特征提取与信息融合的管道泄漏检测与定位研究[D]. 郎宪明.西北工业大学 2018
[2]燃气长直管道泄漏检测及定位方法研究[D]. 侯庆民.哈尔滨工业大学 2014
硕士论文
[1]管道泄漏检测同步采集系统的研发[D]. 陈梦桐.华中科技大学 2019
[2]长距离输油管道泄漏检测与定位方法研究[D]. 李明浩.大连理工大学 2017
[3]基于动态神经网络的化工过程软测量建模研究[D]. 桑桦.兰州交通大学 2016
[4]基于EMD和BP神经网络的天然气管道泄漏监测[D]. 王思宇.东北石油大学 2016
[5]管道泄漏检测方法研究及系统实现[D]. 汪琪.浙江大学 2015
[6]基于小波多尺度相关的次声波管网泄漏检测[D]. 王鑫.东北石油大学 2013
[7]输油管网泄漏故障监测与定位系统的研究与开发[D]. 王化鹏.河北科技大学 2013
[8]EMD及盲源分离在管道泄漏检测中的应用研究[D]. 郝雅立.燕山大学 2013
[9]输气管道泄漏监测及定位技术研究[D]. 崔丽娟.太原科技大学 2013
[10]混合干涉型分布式光纤水下长输气管道泄漏检测系统设计[D]. 乔波.中国计量学院 2012
本文编号：3217575
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3217575.html
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