20070403181_王杰博_不规则内孔轨迹自动测试系统的设计.docVIP

前言 在工业生产和日常生活中，常常有些管体内部形状复杂且孔径较小，这不规则区域的参数直接影响到整个管体的性能。以输油管道为例，在使用管道进行远距离运输时，管道与管道之间用接头连接，为了改善该区域的受力情况，将该区域做成直径渐变的过渡地带，这个不规则区域称为“过渡带”。在实际使用过程中，由于受到运输液体的参数，管道的工作环境，人为安装等因素的影响，过渡带需承受多种力的综合作用，并且由于过渡带在形成过程中的不规则性，常在薄弱环节处发生断裂或产生蚀洞，造成管道的漏油事件，进而造成严重的经济损失。为此，有关国际会议对过渡带的质量给予极大重视，并对其质量参数做了相应规定。 管道运输现状 管道运输利于环保，具有一次性投资少、运输成本低、安全性高等独特优势，尤其适合远距离运输易燃、易爆的石油天然气[1]。随着世界经济的稳步增长和世界各国对能源需求的快速发展，并且在新能源技术还不完善的条件下，油气管道的建设在世界各国范围内呈现高速发展趋势，并且建设规模、建设水平都有质的飞跃。其中管道按类别划分如下： 原油管道 ⑴ 国外原油管道技术现状[2] 国外原油管道技术现状的长、短距离输送工艺正朝着创新化、多元化、自动化、信息化的方向发展，主要表现在以下6个方面： 广泛的采用密闭输送工艺，出现了冷热原油、成品油的顺序输送工艺； 对高凝原油采用减阻降凝和热处理工艺； 研发高效、环保、节能的管道设备，使泵效超过85%； 采用直接加热炉，简化加热程序，进一步提高工艺效率，使炉效超过90%； 运用PC仿真模拟管道事故工况，进行泄露检测，优化管道的调度管理； 对现役管道进行完整性评价及信息化管理。 ⑵ 国内原油管道技术现状 自20世纪70年代以来，随着原油长距离输送管道的建设，我国的原油管输技术有了不断发展，并且经过不断的技术攻关和技术改造，已逐渐缩小了与国外先进国家的差距，甚至在一些研究及应用领域已达到或接近世界水平，主要成果如下 易凝、高粘度原油添加降凝剂改性输送技术具有世界同等水平； 低量运行的加热、加剂处理技术输送工艺具已达到国际领先水平； 除马惠宁输油干线外，国内主要输油干线已实现了密闭输送； 降凝剂的工艺性能已达到国外同类产品的水平； 管道用钢材料等级达到X65； 自行设计制造的长、短距输送管道用高效输油泵的泵效可达到84%； 原油直接加热炉热效率已达91%； 节能降耗配套技术攻关取得显著成果，输油管道综合能耗从1995年556kj／（t·km）降至目前437kj／（t·km）； 20世纪90年代后期建设的管道均采用SCADA系统，管道自动化控制技术与管道系统同步投产。“九五”期间建成的库尔勒至鄯善输油管道综合显示了我国原油管道的技术现状，此管道全长475 km，管径610 mm，设计输量500×104—1 000×104 t／a，其技术特点表现为，采用API X65等级钢材料。采用加降凝剂经常温输送工艺；管道自动化控制技术采用SCADA系统，并合理设置减压站以解决大落差等突出问题，其综合能耗表现为176kj／(t·km)，用人指标仅为0.18人／km。 成品油管道 ⑴ 国外成品油管道技术 国外成品油管道输送技术是面向用户及消费中心的多批次、多品种的出口商业管道，其管道运行的自动化管理水平较高，并实现运行参数、混油浓度检测、输送泄露检测、界面跟踪及油品切割的自动控制。 ⑵ 国内成品油管道技术现状 20世纪90年代后期，随着成品油管道的建设，我国成品油管道输送技术迅速发展，先后在成品油顺序输送水力计算、批量跟踪等方面及运行管理软件额的项目开发上都有了较大改观，但国外技术水平相比，存在较大差距。 3) 天然气管道 ⑴ 国外天然气管道的技术现状 目前，国外输气管道技术主要距离、大口径高压力为标志的世界天然气管道发展为主流；采用内涂层减阻技术用来提高输送能力，减少输送过程中磨损量清管次数、材料以高钢级钢管完善的调峰技术为发展方向。 ⑵ 国内天然气管道的技术现状 我国大部分输气管道建设于20世纪60~70年代，与国外发达国家和地区完善的供气管网相比在建设能力其技术输气量等标准上存在很大差距；其主要表现在管道少，管道分布不均，未形成全国性管网，输气管口直径较小，设计压力低，输气量少，由于存在诸多的技术像，输气管道应用技术不能满足市场的需求。[5]。 管道内检测技术是将各种无损检测（NDT）设备加在岛清管器（PIG）上，将原来用作清扫的非智能改为有信息采集、处理、存储等功能的智能型管道缺陷检测器（SMART PIG），通过清管器在管道内的运动，达到检测管道缺陷的目的。早在1965年美国Tuboscopc公司就已将漏磁通（MFL）无损检测（NDT）技术成功地应用于油气长输管道的内检测，紧接着其他的无损内检测技术也相继产生，并在尝试中发现其广泛的