天然气管道压力变化及气液联动阀参数设置研究
由于管道运输广泛应用于石油化工领域,输送介质具有易燃、高压等特殊性质,因而当管道输送过程发生非常态工况时,利用合理的方法将险情遏制,成为当今管道运输行业发展所需探索的方向。当前现场针对天然气管道多采用人工巡线的方式对管道输送工况进行排查,但此方法具有一定的局限性。气液联动阀具有当天然气长输管道发生破管泄漏工况时自行关断的功能,其原理是气液联动阀部分检测到的压力下降速率超过参数设置的正常范围,则采取紧急关断操作。由于天然气长输管道阀室核心控制装置—气液联动阀在管道运输过程中常以经验值进行参数设置,其结果将造成参数设置过高,泄漏将无法检测,参数设置过低,雷鸣、调峰等原因引起的工况变化也将造成其启动紧急关断功能。因此本论文基于具体工况条件,针对天然气管道破管泄漏问题,对几种典型的水平管道进行研究分析。主要研究思路是基于气动力学理论,描述管道中天然气稳态及泄漏瞬态的流动规律,并在数学模型基础上利用油气分析软件Pipeline Studio搭建仿真模型,利用现场实测数据标定系统初始量和边界条件,研究影响管道压力下降速率变化的因素,针对不同工况条件泄漏仿真模拟,探索破管泄漏对管道压降率变化的影响。通过拟合软件Design Expert对仿真结果进行多元拟合,分析不同管径、泄漏孔径、压力及管输量与最大压力下降速率之间的关系,从而构建一套气液联动阀参数设置方法。最后,基于理论结果设计气体破管泄漏台架实验,通过实验测得数据基于数学软件Matlab选取sym8小波编程进行小波去噪分析,将去噪后的压力信号进行数据处理与参数设置方法进行对比验证,探求实验结果与理论结果差异性,通过对比分析试验值与拟合值,发现其准确度达88%以上,故气液联动阀参数设置方法具有一定的可靠性,可为现场工程应用提供一定的参考依据。
- 作者：
- 吴柯欣
- 学位授予单位：
- 重庆科技学院
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 田园；黎洪珍
- 中图分类号：
- TE973
- 关键词：
- 天然气长输管道；气液联动阀；破管泄漏
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