热力管道泄漏检测系统设计.pdf

学兔兔 l 訇 出 热力管道泄漏检测系统设计 Design ofheatingpipelineIeakdetection system 李 琦’，赵 杰’，张永胜 LlQrIZHAOJie．ZHANGYong．sheng (1．内蒙古科技大学信息工程学院，包头014010；2．内蒙古包钢西北创业设计研究院，包头014010) 摘 要：针对目前供热管道泄漏诊断滞后的问题，介绍了负压波泄漏检测原理，分析了影响定位精确 度的主要因素：负压波速度和时间差，以及热网管道沿程温差对负压波速度的影响关系，在 此基础上给出了热网管道泄漏故障诊断系统的总体框架。采用GPS授时方式，设计了各热力 站高精度的同步数据采集系统，给出了热力站数据采集系统的软硬件设计，实现了故障诊断 中心、各热力站数据采集设备的时钟同步。实验结果表明，采集设备的时间同步误差为毫秒 级，符合负压波诊断泄漏故障的时间同步要求。 关键词 ：管道；泄漏检测；定位；负压波；时钟同步 中图分类号：TP223 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009-0134(2014)02(下)-ol50-04 Doi：10．3969r／J．Jssn．1009-0134．2014．02(下)．43 0 引言 以由下面的公式得到： 供热管道在现代工业生产和人们生活中占有 ：：一三 兰 (＼1) 重要的位置，成为冬季北方城市生活的大动脉。 2 随着城市化进程 的加快，各地的供热管道多采用 式中：x为泄漏点距首端测压点的距离，m； 直埋敷设方式，具有节约能源、造价低等优点， L为被测管路对象的长度，m； 但这样就限制了红外热像仪在热网故障诊断中的 v为负压波的传播速度 ，m／s； △f为首末端采集负压波的时间差，S。 推广使用，而对已经铺设的管道再次铺设分布式 光纤测温系统用来进行泄漏诊断，成本 昂贵无法 一 — — — — — — — — — — 1+—————————一 一 一 实施。目前管道泄漏的检测技术有听声法、内投 球法等，然而 由于供热管道 的介质和环境的特殊 性，这些方法未能在供热管道上得 以应用，且实 E1．—二—————————————：——二————二一——L—————…——————一——一—_—，Jj 时性较差 。 为了能迅速诊断并定位泄漏点，本系统采用 图1 负压波检测泄漏原理图 负压波对供热管道进行检测，负压波法不需要建 从式 (1)中可知影响泄漏点定位准确度的主 立复杂的管道模型 ，且对设备仪表 的要求 比较 要是v和 ，负压波的速度可以由式 (2)求解： 低 (无需流量传感器)，检测速度较快，实时性 好，投资少，缺点就是对渗漏和微弱的泄漏的检 测效果不理想 。 1 负压波检测泄漏的基本原理 当管道的某位置发生泄漏事故时，泄漏处物 体的压