1、隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，管路被廣泛應(yīng)用于船舶、大型重裝設(shè)備及石油、天然氣等輸送系統(tǒng)。船舶管路包括燃油管路、滑油管路、冷卻水管路、壓載水管路等等，其中任一管路發(fā)生泄漏，都可能導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備無(wú)法正常使用，甚至影響到主輔機(jī)的安全使用；大型重裝設(shè)備中的管路通常為油管和水管，以電站鍋爐為例，電站鍋爐“四管”（水冷壁、過(guò)熱器、再熱器和省煤器）爆漏事故是影響火電機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素；石油和天然氣等工業(yè)管道的泄漏不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，甚至

2、會(huì)威脅到周?chē)用竦纳?cái)產(chǎn)安全。因此，展開(kāi)對(duì)在役管線(xiàn)泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程實(shí)用價(jià)值。 本文建立了一套管線(xiàn)泄漏檢測(cè)綜合試驗(yàn)臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)輸送和非穩(wěn)態(tài)輸送下的管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)研究，最終完成了對(duì)管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)的誤差分析。本文的主要工作和研究?jī)?nèi)容如下： （1）簡(jiǎn)單介紹了常用的各種管線(xiàn)泄漏檢測(cè)技術(shù)的基本原理，選用負(fù)壓波一流量聯(lián)合法進(jìn)行管線(xiàn)泄漏的檢測(cè)與定位，并采用小波分析作為管道壓力和流量信號(hào)的

3、數(shù)據(jù)處理方法，其中，利用小波降噪對(duì)信號(hào)消噪，利用小波變換奇異點(diǎn)分析檢測(cè)負(fù)壓波信號(hào)和流量信號(hào)的突變點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)泄漏的檢測(cè)與定位。 （2）搭建了一套綜合的管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，模擬液體輸送管線(xiàn)正常運(yùn)行以及發(fā)生泄漏時(shí)的狀況，并以負(fù)壓波-流量聯(lián)合法為基本原理，采用虛擬儀器LabVIEW開(kāi)發(fā)了一套管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管線(xiàn)的運(yùn)行狀況，及時(shí)檢測(cè)泄漏的發(fā)生并進(jìn)行泄漏點(diǎn)的定位，還能通過(guò)查詢(xún)時(shí)間實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的回放。在該試驗(yàn)臺(tái)上，

4、能開(kāi)展不同泄漏量、不同管輸狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)輸送和非穩(wěn)態(tài)輸送）、不同管線(xiàn)布局（水平輸送管道和垂直輸送管道）等多種方案的泄漏檢測(cè)試驗(yàn)研究。 （3）在試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，討論了管流處于穩(wěn)定輸送狀態(tài)時(shí)，影響泄漏檢測(cè)定位精度的因素。分別對(duì)一段直管和一段帶有彎頭且管線(xiàn)布局發(fā)生變化的復(fù)雜管道展開(kāi)了泄漏檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)方案采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的方差分析，得出了如下結(jié)論：對(duì)于直管，管輸量越小，泄漏定位的精度越高，而泄漏量對(duì)泄漏定位精度也略有

5、影響；對(duì)于復(fù)雜管道，管輸量和泄漏量的不同會(huì)影響到泄漏定位精度，同時(shí)管道中的彎頭數(shù)量越多，泄漏定位精度越差。 （4）在試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了非穩(wěn)態(tài)輸送下的管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)研究。剛開(kāi)啟泵時(shí)，管輸流體壓力波動(dòng)較大，此時(shí)管流處于非穩(wěn)定輸送狀態(tài)，對(duì)四種不同工況下剛開(kāi)啟泵時(shí)管流的壓力波動(dòng)程度進(jìn)行了分級(jí)，壓力波動(dòng)程度越小時(shí)泄漏定位的精度越好，通過(guò)對(duì)不同壓力波動(dòng)程度下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了非穩(wěn)定輸送狀態(tài)下進(jìn)行泄漏檢測(cè)時(shí)，泵開(kāi)啟后不同階段的泄

6、漏定位修正值，提高了泄漏定位精度。 （5）分析了管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)的誤差來(lái)源。隨機(jī)誤差主要是由各種干擾噪聲引起，包括共模干擾、串模干擾和信號(hào)通道干擾。系統(tǒng)誤差包括傳感器的溫度誤差、非線(xiàn)性誤差和靈敏度誤差，數(shù)據(jù)采集中的采樣誤差和A/D轉(zhuǎn)換誤差，以及計(jì)算機(jī)與檢測(cè)軟件中的計(jì)算機(jī)運(yùn)算誤差、顯示誤差和數(shù)據(jù)處理誤差。最后給出了管線(xiàn)泄漏檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)的誤差構(gòu)成公式，并分別討論了修正或抑制隨機(jī)誤差、傳感器誤差、數(shù)據(jù)采集誤差和計(jì)算機(jī)與檢測(cè)軟件誤差