一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法及系统与流程-k8凯发

本发明涉及燃气管网检测，具体涉及一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法及系统。

背景技术：

1、管段内检测作业，即通过借助管道内气体气流推动检测器在检测管段内移动，使检测器通过传感装置实时记录管道内部腐蚀与变形情况。其作业的关键是如何保证检测器能够以规定速度恒定运行，在规定时间到达目的地。目前主要采取的方式是需要通过长时间的气体流动来保障检测器的运行速度。

2、城市燃气运行受季节温差、早晚峰谷、工业用户生产周期等多种因素影响，其单月和单日燃气用量分布极不均匀，如何保障管线内气体流速的稳定，是城市燃气管道内检测作业的重要考虑因素。

3、城市管道内检测的关键点是解决如何在管网输气量不足时完成管道内检测作业。利用城市燃气管网多气源的特点，将内检测管道根据气源节点进行分段，独立核算各段气量缺口，从而估算出内检测作业的总气量缺口。通过提前进行气源储备，将待检测管段的上游管道提升至目标压力，即可在存在输气量不足问题的城市管网中完成内检测作业。

4、目前，管道内检测技术多用于长输油气管道中，在城市燃气管网中应用存在较多难点。基于城市燃气管网自身不同于长输油气管道的特点：一是城市燃气管网多呈环状或网状结构，管网存在多个气源点与供气点，管网内气流流向复杂多变；二是城市燃气管网输气量普遍相较长输油气管道偏小，且受下游用户用气量影响，供气负荷的小时不均匀系数大，难以提供稳定的输量。以上问题造成了城市燃气管网进行内检测时必须采取与长输油气管道不同的控制方法。

5、管道内检测是指导管道合理维修、开展管道完整性管理工作的重要手段。但是，城燃管道受上述问题制约，较少进行内检测。

6、国内对管道内检测的研究主要集中于内检测技术，检测方式，管道问题修复等。但在实际内检测操作中，管道内气流环境更为重要，其控制检测器在管内运行速度，直接决定内检测作业成败。对于城燃企业来说，受气源不足影响，管道内检测作业难以正常完成，存在一定的安全风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高效的用于解决城市燃气管网内检测时气源不足的方法及系统。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，包括以下步骤：

3、获取待检测管道的管道信息；

4、根据检测器运行控制目标速度v和管道信息，计算得到所有气源能提供的总气量qn总和内检测作业所需总气量qn需；

5、根据所有气源能提供的总气量qn总和内检测作业所需总气量qn需，计算得到待检测管道所需总气量缺口q缺；

6、根据待检测管道所需总气量缺口q缺和管道信息，计算得到内检测前上游管段储气平均压力p储初。

7、优选地，所述管道信息包括阀门o在待检测管道一端的压力p1，阀门o在上游管道一端的压力pr，待检测管道终点压力pz，上游管道起点压力p0，上游管道总输气量q0，临界气源qn，临界里程n表示待检测管道其他气源总数，li为里程，管道横截面积f。

8、优选地，所述所有气源能提供的总气量qn总的计算公式为：

9、

10、

11、式中：q1、q2……qn-1是待检测管道其他气源，ti为时间。

12、优选地，所述内检测作业所需总气量qn需的计算公式为：

13、

14、式中：p后为检测器后平均压力。

15、优选地，所述检测器后平均压力p后的计算公式为：

16、

17、其中，检测器后端压力p推的计算公式为：

18、

19、式中：l推为检测器前进的距离。

20、优选地，所述待检测管道所需总气量缺口q缺的计算公式为：

21、q缺＝qn需-qn总。

22、优选地，所述内检测前上游管段储气平均压力p储初的计算公式为：

23、

24、

25、式中：p0末、pr末为检测器到达临界点时，上游储气段管道的起点处和终点处压力；p储初为内检测作业前，上游储气段管道需要提升到平均储气压力；v为待检测管段气体容积；tn为温度阈值；pn为绝压阈值；t为气体的平均温度，单位为k；z初为内检测作业前，上游储气段管道气体压缩系数；z末为检测器到达临界点后，上游储气段管道气体压缩系数；p储末为检测器到达临界点后，上游储气段管道内气体平均绝压。

26、优选地，检测器到达临界点时，上游储气段管道的起点处压力p0末的计算公式为：

27、

28、其中，检测器所需推球输气量q推的计算公式：

29、q推＝10000f·p后·v

30、式中：q推为检测器所需推球输气量；f为管道内径横截面积；p后为检测器后平均压力；v为检测器运行速度；l储为待检测管道上游可储气管道里程。

31、本发明还提供一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的系统，包括：

32、获取模块，用于获取待检测管道的管道信息；

33、气量计算模块，用于根据检测器运行控制目标速度v和管道信息，计算得到所有气源能提供的总气量qn总和内检测作业所需总气量qn需；

34、缺口计算模块，用于根据所有气源能提供的总气量qn总和内检测作业所需总气量qn需，计算得到待检测管道所需总气量缺口q缺；

35、内检测前上游管段储气平均压力计算模块，用于根据待检测管道所需总气量缺口q缺和管道信息，计算得到内检测前上游管段储气平均压力p储初。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

37、本发明利用城燃管线多气源的特点提出了上游提前储气检测期间平稳供气的解决思路。本发明为城燃管道内检测提供了一种解决思路，通过提前进行气源储备，将待检测管段的上游管道提升至目标压力，即可在存在输气量不足问题的城市管网中完成内检测作业。

技术特征：

1.一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

7.根据权利要求2所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于：

9.一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的系统，用于实现如权利要求1-8任一所述的用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的方法，属于燃气管网检测技术领域；该方法包括：获取待检测管道的管道信息；根据检测器运行控制目标速度和管道信息，计算得到所有气源能提供的总气量；根据管道信息，得到内检测作业所需总气量；根据所有气源能提供的总气量和内检测作业所需总气量，计算得到待检测管道所需总气量缺口，得到一种用于解决城市燃气管网内检测气源不足的系统；根据待检测管道所需总气量缺口和管道信息，计算得到内检测前上游管段储气平均压力。本发明为城燃管道内检测提供了一种解决思路，通过提前进行气源储备，将待检测管段的上游管道提升至目标压力，即可在存在输气量不足问题的城市管网中完成内检测作业。

技术研发人员：杨坤,胡继来,杨军华,宋继刚,姚文轩,张安磊,刘平涛,李蒙,戴智夫,许建新,黄伟,王敏慧,陈以旭,陈潇,王鹏,张红艳,林蒙
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8