船舶海水系统管路泄漏及定位研究

摘要

船舶管路是船舶重要组成部分，其良好的工作状态是船舶运行安全的保证。船舶管路常处于高温、腐蚀、潮湿的环境之下，系统发生故障难以避免，且维护保养困难。
　　本文以海水系统管路作为研究对象，选取流量和压力作为目标参数，对船舶海水管路进行泄漏及定位研究。
　　首先，确定运用流体网络的知识对管路泄漏进行判断，应用压力梯度的方法对管路泄漏实现定位。
　　其次，由于实际的船舶海水系统管路并不具备理想的研究条件，考虑到数据采集困难，采集的数据受外部条件影响较大等因素，因此选择搭建管路泄漏实验台，实验台按照海水系统原理进行设计，选取了离心泵作为压力源，利用水箱代替舷外海水，在管路上设置了压力传感器和流量计进行泄漏定位，该实验台不仅能够实现管路泄漏定位的功能，还能在此基础上增加滤器和各类阀门，完成滤器堵塞实验和阀的特性实验，设计管路在不同泄漏量下的实验方案，并总结了实验搭建过程中的注意要点。
　　然后，建立基于流体网络的管路模型，根据建立的模型，选取模型中节段2进行理论计算，得到理论计算值，并进行了实验对比，结果表明可以利用流体网络的知识计算管路各节点的压力，并将计算的压力作为参考值，压力传感器采集数据作为实测值，将参考值变化范围设置为±3KPa，当实测值不在参考值范围内，则管路发生泄漏，反之未发生泄漏。
　　最后，在判断管路发生泄漏的情况下，进行管路泄漏定位，采用基于双传感器的压力梯度法方法，做了泄漏量分别为5％、10％、20％、25％、30％的定位实验，结果表明泄漏量在10％至30％之间的实验都能够实现泄漏点的定位，说明利用该法进行泄漏定位的可行性，同时对定位的误差作了理论分析，并说明利用该法进行定位的注意事项。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的背景和意义

1．1．1 课题研究的背景

1．1．2 课题研究的意义

1．2 管路泄漏方法综述

1．2．1 外部环境检测

1．2．2 管壁状况检测

1．2．3 管内流动状态检测

1．3 国内外的研究现状及发展趋势

1．3．1 国外发展情况

1．3．2 国内发展情况

1．4 论文结构

第二章 管路泄漏检测及定位方法研究

2．1 船舶管路系统

2．1．1 动力管路

2．1．2 辅助管路

2．1．3 研究对象选定

2．2 基于流体网络理论的泄漏检测方法

2．2．1 流体网络理论

2．2．2 流体网络中流量和压力的电学比拟

2．2．3 流体网络的基本参数

2．3 基于压力梯度法的泄漏定位方法

2．3．1 压力梯度法原理

2．3．2 基于单压力传感器的压力梯度法

2．3．3 基于双压力传感器的压力梯度法

2．4 管路泄漏检测及定位流程

第三章 管路实验台搭建

3．1 实验设计思路

3．1．1 实验目的

3．1．2 实验台实现功能

3．2 实验台设计与工作原理介绍

3．2．1 流量计选择

3．2．2 压力传感器的选择

3．2．3 实验台完工图

3．3 实验方案设计

3．4 实验注意要点

3．5 本章小结

第四章 管路泄漏及定位实验研究

4．1 海水系统管路模型建立

4．2 流体网络模型的实验验证

4．3 基于流体网络模型的管路泄漏研究

4．4 基于压力梯度法的管路定位研究

4．4．1 实验数据处理

4．4．2 实验数据分析

4．4．3 管路泄漏定位

4．4．4 误差原因分析

4．4．5 压力梯度法定位注意事项

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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