天然气管线动态模型压力分布泄漏检测技术研究

摘要

随着天然气管道的快速发展，管道泄漏成为国内外关注的一个重要问题。天然气管道泄漏，不仅会造成资源浪费，还可能导致火灾、人员伤亡、环境污染等严重后果和巨大的经济损失。但是，由于天然气的特殊性质，传统输油管线泄漏检测方法难以适用于天然气管线的泄漏检测。因此，开展天然气管道泄漏检测技术研究迫在眉睫。本文针对目前管道动态模型泄漏检测技术存在的问题和瓶颈，以良好的沿线压力分布数据为基础，对天然气管线开展动态模型压力分布泄漏检测技术的研究。
　　首先，通过管网仿真软件PNS建立管道动态模型，对不同泄漏工况进行模拟，从而得到不同泄漏工况下沿线压力分布随时间的变化规律；
　　其次，通过对泄漏模拟结果的详细分析，得到泄漏后沿线压力分布的共同特征，并确定利用气体管道抛物型方程对其进行理论研究；
　　再次，通过对气体管道流动模型的线性化处理，得到气体管道抛物型方程；利用该方程建立管道泄漏压力分布检测数学模型，并通过数学方法对其进行求解，从而得到沿线压力分布偏差与泄漏位置的关系，即管道泄漏检测模型；
　　最后，通过Java语言对管道泄漏压力分布数学检测模型及参数进行程序设计，并利用多组泄漏仿真模拟数据，对文中建立的泄漏检测模型进行验证，同时对定位结果进行误差分析。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 输气管道泄漏检测国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 管道泄漏动态模型压力分布特征分析

2.1 管道泄漏动态模型压力分布检测原理

2.2 管道泄漏动态仿真模型的建立

2.3 管道泄漏压力分布特征预测

2.4 管道泄漏动态模型仿真模拟

2.5 管道泄漏动态模型压力分布特征归纳

2.6 本章小结

第三章 管道泄漏压力分布检测数学模型

3.1 管道泄漏压力分布数学模型建立

3.2 管道泄漏压力分布数学模型求解

3.3 本章小结

第四章 管道泄漏压力分布检测模型验证

4.1 管道泄漏检测数学模型验证程序设计

4.2 管道泄漏检测数学模型实例验证

4.3 本章小结

第五章 结论及建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

附录Ⅰ 计算过程详解

附录Ⅱ 相关数值

附录Ⅱ BWRS模型中的二元交互作用系数Kij(Kij=Kji )

攻读硕士学位期间主要成果