油气管道阴极保护电流检测的信号放大系统设计与实现

为了实现油气管道内检测设备实时采集与存储管道阴极保护电流数据的功能,研究了如何实现微弱信号的采集与放大。由于被采集信号十分微弱常达到微伏级,容易引入噪声,设计了信号滤波等预处理方法。针对单个运放芯片无法实现信号的高增益需求,提出了一种信号两级放大的方法,并进行了仿真与验证。该信号放大系统便于集成在油气管道内检测设备中,为阴极保护电流检测提供了一种新手段。相对于阴极保护电流外检方式,内检测方法可以一次性检测整条管道而且耗时更短,缺陷定位更加准确,检测效率更高,检测成本更低。     

油气管道内腐蚀外监测系统软件设计与实现

为实现油气管道内腐蚀外监测系统数据处理和监测结果可视化,设计开发了基于FSM(field signature method)技术的油气管道内腐蚀外监测系统软件,分别搭建了FSM数据采集软件框架和FSM数据分析系统软件框架,通过上位机对采集数据的分析,实现了对油气管道内腐蚀外监测数据的二维显示和三维显示,满足了油气管道腐蚀状态监测和诊断需求。     

国家油气管道地图系统架构探讨

针对我国油气管道管理存在的规划统筹不足、工作衔接不畅、职责履行不力等问题,探讨建设国家油气管道地图系统并分析其架构,以期实现对油气管道的全过程管理。通过问题分析和典型事故案例剖析,明确国家油气管道地图系统的功能定位,确定油气管道全过程管理的5个关键环节;通过统筹分析信息来源和系统预期功能,分析确定系统的部署模式和未来的技术支持方式,提出系统建设标准,明确数据采集信息内容、信息报送方式以及数据变更与更新等核心要素。建立有效联系企业、政府部门和第三方的国家油气管道地图系统,实现对油气管道的全过程管理,对于保障油气管道安全运行具有重要作用。     

漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

本文比较了集输管道现有内检测方法的优缺点,介绍了管道漏磁检测设备的检测原理及基本结构。针对集输管道难以检测的问题,通过分析集输管道特点对漏磁检测设备进行适应性改造,并应用于实际工程。通过对检测数据的判读、检测结果的分析以及现场开挖验证效果,说明了漏磁内检测技术在集输管道检测中应用效果良好,实用可靠,为其在集输管道领域的推广应用提供借鉴。     

基于漏磁内检测与分级理念的管道完整性评价

为保证埋地油气管道的安全运行,结合漏磁内检测技术与分级评价理念,建立管道完整性评价模型。首先,根据管道风险评价及高后果区评价结果,选择待评价管段,经过清管、投放检测器、检测数据分析和检测结果验证等环节,获取可靠的检测数据。然后,将检测数据作为管道剩余强度评价的数据源,由低级评价方程到高级有限元分析,逐级对管体缺陷进行评价。最后,应用所建模型对国内某成品油管道的一个管段进行完整性评价。结果表明,漏磁内检测与分级评价能够实现良好的数据对接,检测出的缺陷目前均处于安全状态。     

输送管道的压力安全监测软件的开发

为保障工业管道的安全输送,运用VB对高压压力管道的压力数据进行实时快速采集的技术,在此基础上实现对高压压力管道压力数据的采集、分析、显示及保存。本文还介绍了上位机程序中经常用到的键盘锁定功能。     

老龄油气管道安全寿命综合评估方法研究

为合理评价老龄油气管道的安全运行状态,降低老龄管道运行风险,基于安全系统理论提出一种安全寿命综合评估方法。首先,通过事故树分析辨识老龄油气管道系统风险因素,从管道内检测、管道外检测、压力试验、修复和承压状况5个方面建立管道安全寿命评价指标体系;然后,采用层次分析法计算指标权重,并基于模糊集理论和灰色理论预测管道安全寿命;最后,以国内某一管道为例证明该方法工程应用的可行性。结果表明,该方法能够较为全面评估老龄油气管道的安全寿命,评估结果符合工程实际情况,具有较高应用价值,能够为国内老龄油气管道的安全寿命评价与风险决策提供技术支持。     

灰色-马尔科夫链模型在埋地油气管道腐蚀预测中的应用

针对我国埋地油气管道泄漏事故发生频繁的现状,为了准确地预测油气管道的腐蚀状况,应用灰色GM(1,1)模型对埋地管道的管壁最大腐蚀深度进行预测,并结合马尔科夫链模型对管壁腐蚀的最大概率状态进行分析和预测,实现对埋地油气管道腐蚀现状和运行情况的科学评价和预测,并对模型精度进行检验。结果表明:在检测数据较少的情况下,该组合模型能够很好地预测油气管道的最大腐蚀深度和腐蚀状况,为管道的进一步维护、维修和检测提供参考依据,对于保障油气管道安全运行具有重要的指导意义。     

油罐车油气回收系统数字化检测设备研究

针对油罐车油气回收系统密闭性检测时检测效率低、难以准确控制的问题,结合油罐车油气回收系统结构特征以及现场检测环境,提出了油罐车油气回收系统数字化检测研究。研制的油罐车油气回收系统数字化检测设备实现了油罐车油气回收系统检测的数字化、可视化、自动化,有效解决了手动控制不精确的问题,提高了检测效率、检测精度、降低了工作强度。     

超声内检测换能器环境压力波动特性实验研究

为解决超声内检测器在线检测含缺陷油气管道时,作为耦合液的管输介质压力高且存在高频波动,对换能器工作性能存在不利影响的问题。搭建超声内检测模拟实验平台,测试超声内检测器模拟装置在线运行过程中管输压力的高频数据,结合内检测器工作性能参数,分析系统环境压力大小及变化速率的高频波动特性。通过调节控制阀和离心泵工作频率2种方式,实施不同管输压力、流量组合下的内检测实验,得到8组不同实验工况数据。研究结果表明：模拟器通过直管段、弯管段、倾斜段时压力变化范围存在显著差异,且波动幅度较大,本文实验中压力波动范围最大值约1.96 MPa;高频状态下,耦合液压力变化速率较大,高达18.54 MPa/ms。研究结果可为管道超声内检测声场有限元模拟分析提供建模初始数据参考。     

基于FPGA的漏磁采集系统的设计与应用

管道的安全关乎国家的战略发展,对管道进行检测是减少事故发生的重要技术手段。漏磁内检测器能够准确感应出管道金属损失,三轴磁场传感器在很大程度上能够提高检测的准确度。针对管道磁场信息数据量大的特点,本文提出了一种基于FPGA的漏磁数据采集系统。该设计为加快采集系统的数据处理,采用的加速策略包括：合理分布片上内存与片下存储,降低数据读取延迟;采用多通道并行流水结构加速数据处理。FPGA平台利用Intel公司的Cyclone Ⅳ系列芯片作为主芯片,实验结果表明在500 Hz～8 kHz的采样范围内均可正常运行,能满足当前检测器在数据处理方面的性能需求。     

喷射火对输油管道热影响实验平台设计与验证*

为研究油气并行管道中,天然气管道喷射火对相邻输油管道内流体与管壁的热影响,设计并搭建天然气喷射火对输油管道热影响实验平台。实验平台由环道及冷却系统、火焰系统、控制及数据采集系统3个部分组成。完成平台搭建并验证环道系统气密性后,以0#柴油为介质,开展验证实验。研究结果表明:火焰系统工作可靠且可控,冷却系统能够将柴油温度控制在初馏点以下,数据采集系统能够正常采集油品压力、温度、流量、管壁温度、火焰温度等预定数据,实验平台具备一定可行性与安全性。实验平台可进行在不同管道规格及材质、火灾形式、油品介质及流速条件下的热影响实验。实验平台结合材料性能进行测试,可研究喷射火对管材性能的影响,为油气并行管道的安全运行提供相关实验依据。     

低压天然气管道内检测工艺技术

内检测不仅是长输油气管道定期检验的首要推荐方法,还是保障安全运行和提高输送效率的重要手段。低压天然气管道作为特殊的长输管道,内检测极易出现速度不稳、偏磨、跟踪异常、停球、卡堵等情况,因此亟须研究专门的内检测工艺。本文详细分析了内检测器要求及配件选择原则,提出了发球过程3种模型和关键措施,推导出了清管器/内检测器在不同钢级、不同风险等级地区的最大允许运行速率,以及对背压、跟踪、卡球/停球及收球等内检测工艺关键控制点进行详细阐述,对低压天然气管道及城市燃气管道清管维护和内检测具有指导意义,也对其他气体管道内检测具有借鉴意义。     

油气管道事故危险危害分析

油气普遍具有易燃、易爆及有毒等特性,在管道运输过程中,有可能因外部影响、设备设施质量缺陷或故障、人的不安全行为等原因,导致油气泄漏、扩散事故,甚至火灾爆炸事故的发生,造成人员伤亡、财产损失或环境污染。本文从事故类别、事故发生率及后果等方面,对油气管道事故的危险危害进行了系统的分析,有助于准确掌握油气管道事故的特点及其危险危害程度,指导安全生产。     

城镇燃气管道数据对齐方法及应用研究

城镇燃气管道由于改线、内检测装备检测误差等问题,会造成多轮次内检测数据无法对齐、检测数据价值挖掘不充分等问题,通过建立针对城镇管道的数据对齐方法、开发燃气管道数据对齐系统等手段,实现了存在改线段燃气线路的多轮次内检测数据自动对齐及改线段的自动判别;在内检测数据自动对齐基础上提出了针对金属损失、凹陷、焊缝缺陷点的匹配方法,以获取金属损失点及凹陷的增长情况;依据缺陷匹配情况,提出燃气管线的剩余寿命预测方法;最后以某段60km的燃气管道为例,对该方法进行验证。实地验证结果表明：该方法能够快速识别和定位误检、漏检及改线段位置,自动对齐效率在98%以上,并完成93.6%的缺陷点的自动匹配工作,证明该方法具有较高的可行性及适用性。     

油气管道周边挖掘前咨询系统建设探讨

为了解决油气管道周边挖掘施工过程中频繁发生管道失效的问题,探索能够联系有关施工相关方的挖掘前咨询渠道和方式,通过问题分析,明确施工方、管道企业、施工管理部门等相关方对挖掘前咨询的功能需求,基于已经建成的油气管道地图系统,分析了咨询平台、咨询流程、咨询信息等内容,提出了挖掘前咨询实现方式以及挖掘前咨询系统的整体架构和运行方式,并进行了实例应用。结果表明:该系统实现了油气管道周边挖掘前咨询功能,有助于建立联系施工相关方的管道保护机制。     

基于巴克豪森技术的压力管道表面应力检测

压力管道是危险性较大的特种设备,易因应力集中导致损伤,故检测压力管道表面应力具有重要意义。本文研究了巴克豪森噪声技术的检测原理,噪声的五个特征值与压力管道表面应力的关系。设计应力检测硬件平台,包括检测探头、信号产生模块、数据采集模块和上位机处理显示模块等。开发应力检测的软件,实现数据的采集处理,实时提取MBN信号的特征值,实时监测应力情况。利用巴克豪森技术的快捷、无损等优势,实时精确检测压力管道表面应力,保障其质量安全和使用安全。     

基于时序片段的油气管道运行工况识别方法*

为准确识别管道系统运行工况,提高对油气管道突发事故的响应速度,综合提升管网安全管理水平,提出1种基于时序片段的油气管道运行工况识别方法。首先,构建基于概率分布的状态变化识别模型,提取油气管道中不同运行状态点;其次,建立基于时间序列片段的工况识别模型,快速识别不同时间长度内油气管道运行工况;最后,以国内某成品油管道为例进行方法验证。研究结果表明:该方法可有效识别成品油管道阀门开关状态、泵异常停机和阀门内漏3种运行工况。对比传统的识别方法,该方法可降低状态变化点的漏报率,提升管道运行工况识别的准确率。研究结果可为油气管道系统运行工况识别提供新的借鉴方法。     

一种基于蓝牙的场(厂)内机动车智能检测系统

针对场(厂)内机动车检验检测设备笨重、检验工作量繁重的现状,设计了一种基于蓝牙无线通讯技术的智能检测系统,该系统可通过任意一种移动设备对于检测数据进行读取,同时可以自动将检测数据录入到检验报告中,提高了检验效率,实现了检验设备的小型化、智能化。     

油气管道事故危险危害分析

油气普遍具有易燃、易爆及有毒等特性,在管道运输过程中,有可能因外部影响、设备设施质量缺陷或故障、人的不安全行为等原因,导致油气泄漏、扩散事故,甚至火灾爆炸事故的发生,造成人员伤亡、财产损失或环境污染。本文从事类别、事故发生率及后果等方面,对油气管道事故的危险危害进行了系统的分析,有助于准确掌握油气管道事故的特点及其危险危害程度,指导安全生产．