關(guān)于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐新┐艡z測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究

關(guān)于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐新┐艡z測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究

Summary：隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)的要求不斷提高。我國(guó)部分燃?xì)夤芫€敷設(shè)時(shí)間較早，對(duì)敷設(shè)方式和地點(diǎn)的選取缺少時(shí)代前瞻性，近年來(lái)因管道老化、第三方占?jí)骸⒊鞘幸?guī)劃不斷擴(kuò)展等因素導(dǎo)致的燃?xì)夤艿佬孤┦鹿暑l發(fā)，本文主要對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐新┐艡z測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，詳情如下。Keys：城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?；漏磁檢測(cè)技術(shù)引言城鎮(zhèn)燃?xì)馐侵笍某鞘?、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點(diǎn)中的地區(qū)性氣源點(diǎn)，通過(guò)輸配系統(tǒng)供給居民生活、商業(yè)、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、采暖通風(fēng)和空調(diào)等各類(lèi)用戶公用性質(zhì)的，且符合《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028-2006）燃?xì)赓|(zhì)量要求的可燃?xì)怏w。城鎮(zhèn)燃?xì)庖话惆ㄌ烊粴?、液化石油氣和人工煤氣。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加上人口的急劇膨脹，我國(guó)天然氣的產(chǎn)量和消耗量連年遞增，從而加快了天然氣管道行業(yè)的發(fā)展速度。1漏磁檢測(cè)技術(shù)工作原理及基本結(jié)構(gòu)基本原理。漏磁探測(cè)技術(shù)是通過(guò)對(duì)已有磁性的鐵磁性物質(zhì)進(jìn)行采集，并對(duì)其表面泄漏的磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，從而確定其特定的缺陷。若所測(cè)工件表面無(wú)瑕疵且無(wú)雜質(zhì)，則該磁通將完全通過(guò)被測(cè)工件。反之，如果有缺陷，就會(huì)引起磁場(chǎng)的阻力，影響到周?chē)拇艌?chǎng)，從而產(chǎn)生變形。主要包括3個(gè)方面：一是有大量的磁通繞過(guò)缺陷；二是有少量的磁通繞過(guò)了缺陷；三是通過(guò)空氣中的上下兩個(gè)表面的磁通，這就是漏磁。用不固定的電感線圈測(cè)得的結(jié)果表明，缺陷越大，信號(hào)強(qiáng)度就越大。在漏磁探測(cè)系統(tǒng)中，利用永久磁體在管線中形成磁化回路，從而使管道的內(nèi)壁達(dá)到飽和。當(dāng)磁場(chǎng)中有缺陷時(shí)，管子的兩邊都會(huì)發(fā)生改變，通過(guò)周向分布的探測(cè)器，可以探測(cè)到磁場(chǎng)的變化，從而判斷出故障的位置?；窘Y(jié)構(gòu)。漏磁檢測(cè)系統(tǒng)主要由三部分組成：過(guò)程校準(zhǔn)、在線檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析。采用泄漏磁場(chǎng)探測(cè)原理，以傳輸介質(zhì)為動(dòng)力，對(duì)管線進(jìn)行非破壞性的檢測(cè)，其主要內(nèi)容有：動(dòng)節(jié)、測(cè)量節(jié)、記錄節(jié)，電池節(jié)四個(gè)部件，各部件由一個(gè)萬(wàn)向節(jié)構(gòu)成。測(cè)量節(jié)是一個(gè)關(guān)鍵部件，由霍爾探測(cè)器和磁性元件構(gòu)成。磁化設(shè)備主要由永磁鐵、襯鐵和鋼刷三大部分組成，它們的作用是對(duì)管道的表面進(jìn)行磁化。霍爾探測(cè)器的作用就是檢測(cè)漏磁。記錄節(jié)是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是一種新型的軟件，它包含了數(shù)據(jù)格式處理軟件和初步分析軟件。2城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐新┐艡z測(cè)技術(shù)的應(yīng)用2.1管道漏磁檢測(cè)信號(hào)處理漏磁探測(cè)需要預(yù)先準(zhǔn)備大量的資料。為了提高檢測(cè)的精確度，需要加大探針的布置密度，從而縮短取樣時(shí)間。但是目前的檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)接近其能力的極限，采用嵌入式CU作為主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)，需要尋找一種適當(dāng)?shù)膲嚎s方式，以減少對(duì)存儲(chǔ)速度和容量的需求，提高現(xiàn)有設(shè)備的工作效率，從而提高管線泄漏磁場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的工作效率。首先，有限元技術(shù)。對(duì)于信號(hào)處理，采用有限元軟件，通過(guò)建立有限元模型，研究了不同條件下漏磁特性與漏磁信號(hào)的相關(guān)性，探討了各種因素對(duì)漏磁信號(hào)的影響，為以后準(zhǔn)確地識(shí)別泄漏信號(hào)提供了依據(jù)。另外，利用有限元技術(shù)，可有效優(yōu)化漏測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)，使其體積減小、使用范圍更廣。其次，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效識(shí)別管道缺陷。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身的一系列特性，使得它在智能處理、自動(dòng)識(shí)別等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，并且在故障診斷和維護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。在非破壞性檢測(cè)方面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管線缺陷的智能識(shí)別方面取得了一些進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有的技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷截面的二維重構(gòu)，并能夠比較準(zhǔn)確地判斷出缺陷的寬度和深度。第三，有效融合多種傳感器數(shù)據(jù)。通過(guò)多個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，可以綜合綜合各種信息，對(duì)目標(biāo)和環(huán)境進(jìn)行綜合描述，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，提高了系統(tǒng)的可信度。2.2超高清漏磁內(nèi)檢測(cè)漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)作為目前應(yīng)用成熟且最廣泛的管道智能檢測(cè)手段。對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行漏磁內(nèi)檢測(cè)主要困難有以下三點(diǎn)：第一，管道輸量不大，壓力偏低，影響了檢測(cè)器運(yùn)行速度，存在卡球風(fēng)險(xiǎn)；第二，管道管徑偏小，對(duì)設(shè)備檢測(cè)能力和通過(guò)能力要求極高。為了使漏磁檢測(cè)器適應(yīng)線路的多處超限變形，漏磁檢測(cè)器采取縮小單段長(zhǎng)度，各段直接采用萬(wàn)向節(jié)連接，同時(shí)將檢測(cè)器管件結(jié)構(gòu)采用發(fā)泡處理，避免變形處對(duì)檢測(cè)造成硬傷害，從而達(dá)到增加漏磁檢測(cè)器管道通過(guò)性能的目的。骨架減小后磁鋼的體積也相應(yīng)減小，為了達(dá)到同樣的磁化強(qiáng)度，以保證檢測(cè)靈敏度，采用了目前磁性最強(qiáng)的永磁鐵即釹鐵硼磁鐵進(jìn)行替代。動(dòng)力節(jié)前端采用錐形防撞導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。錐形大頭外端均勻分布多個(gè)鈦合金導(dǎo)向輪，鈦合金硬度大，強(qiáng)度高，可防止在高速?zèng)_擊下輪子變形造成卡阻。導(dǎo)向輪與錐形骨架采用滑動(dòng)軸承連接，可避免因污物進(jìn)入軸承而導(dǎo)致輪子卡阻發(fā)現(xiàn)檢測(cè)器在高速運(yùn)行狀態(tài)下通過(guò)彎頭時(shí)，導(dǎo)向輪率先與管壁接觸，在滑動(dòng)摩擦力的作用下，檢測(cè)器可順利地通過(guò)彎頭，避免了因檢測(cè)器前端非轉(zhuǎn)動(dòng)部件與管壁接觸造成對(duì)管壁的傷害以及檢測(cè)器的卡停。第三，管線分支較多，在管徑小且分支較多的情況下，采用一體式集成模塊化檢測(cè)球，既滿足縮小檢測(cè)器體積及尺寸，同時(shí)保證其通過(guò)性。為確保檢測(cè)工作順利實(shí)施，在每次檢測(cè)實(shí)施前預(yù)先通過(guò)仿真模擬軟件進(jìn)行模擬試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)核算調(diào)整檢測(cè)器部件結(jié)構(gòu)及尺寸，避免卡球情況出現(xiàn)，同時(shí)保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的完整及準(zhǔn)確。2.3檢測(cè)后數(shù)據(jù)處理及分析數(shù)據(jù)處理及分析需要專(zhuān)業(yè)且有經(jīng)驗(yàn)的人員執(zhí)行，作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)直接影響缺陷的判別及量化以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖驗(yàn)證核實(shí)的準(zhǔn)確性，同時(shí)提交一份全面的分析報(bào)告給發(fā)包方，為發(fā)包方的管線運(yùn)行完整性管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。2.4加強(qiáng)管道完整性管理管道完整性管理包括諸多環(huán)節(jié)，從開(kāi)始的管道設(shè)計(jì)規(guī)劃及施工到正式運(yùn)行，每個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行有效管理，并根據(jù)管道特點(diǎn)及周期對(duì)管道進(jìn)行定期檢測(cè)。同時(shí)，要建立專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)開(kāi)展管道完整性管理工作，制定完善的管理流程，并充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)和手段開(kāi)展管道運(yùn)行數(shù)據(jù)信息收集和分析等工作，建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)管道進(jìn)行全面監(jiān)控，同時(shí)可為第三方施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，降低燃?xì)夤艿腊踩鹿实陌l(fā)生概率。結(jié)語(yǔ)天然氣本身具有不污染環(huán)境、成本低廉、燃燒效率高的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。同時(shí)民用燃?xì)夤芫€影響千家萬(wàn)戶家庭財(cái)產(chǎn)、人員生命安全等諸多方面，切實(shí)保障民用燃?xì)夤芫€的安全運(yùn)行管理是民生的重中之重，應(yīng)該不斷提高民用燃?xì)夤芾砣藛T的素質(zhì)以及管理能力，從根本上保障