激光檢測技術(shù)具有靈敏度高、響應(yīng)時間快、覆蓋范圍廣、精度高等特點,相比傳統(tǒng)氣體傳感器而言,在天然氣泄漏檢測方面具有很大的優(yōu)勢。激光檢測技術(shù)與泄漏氣體空間分布具有直接的聯(lián)系,本文通過分析管道泄漏擴散規(guī)律,結(jié)合激光檢測的特點,提出工程化解決方案與安全評價方法。論文的主要研究內(nèi)容與成果包括以下幾點:首先,對天然氣站場里常見泄漏進行了分析,主要包括法蘭間泄漏、管道泄漏、螺紋泄漏與閥門泄漏,其中比較常見的位置為靜密封點處。采用FLUENT軟件分析了泄漏速度、風(fēng)與障礙物對天然氣泄漏擴散的影響,利用泄漏云團的長度與高度對擴散規(guī)律進行了刻畫,結(jié)果表明:泄漏速度越大,天然氣泄漏擴散范圍越廣;隨著風(fēng)速的增加,水平長度方向可以達到較遠距離,豎向高度則呈現(xiàn)減小的趨勢,并且變化較快;障礙物則對云團豎向高度分布產(chǎn)生較大的影響,并且在障礙物迎風(fēng)面出現(xiàn)較高濃度的氣體聚集。然后,根據(jù)激光可實現(xiàn)遙測的檢測特點,設(shè)計了以三維云臺為載體的掃描式激光氣體傳感器,由云臺模塊、激光檢測模塊與視頻監(jiān)控模塊組成。激光氣體監(jiān)測系統(tǒng)則由掃描式激光氣體傳感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與預(yù)警終端三部分組成,其中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用“光端機+光纜”的形式進行信號... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 管道泄漏機理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容
2 天然氣管道泄漏擴散機理研究
    2.1 管道泄漏擴散原因分析
        2.1.1 法蘭間泄漏
        2.1.2 管道泄漏
        2.1.3 螺紋泄漏
        2.1.4 閥門泄漏
    2.2 影響因素分析與物理模型建立
        2.2.1 影響因素分析
        2.2.2 物理模型建立
        2.2.3 求解設(shè)置與分析方法
    2.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        2.3.1 不同泄漏速度下泄漏規(guī)律
        2.3.2 不同風(fēng)速下泄漏規(guī)律
        2.3.3 障礙物下泄漏規(guī)律
        2.3.4 不同時間內(nèi)泄漏擴散規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
3 激光氣體傳感器與系統(tǒng)集成
    3.1 激光氣體檢測原理
    3.2 激光氣體傳感器構(gòu)成
        3.2.1 激光檢測模塊
        3.2.2 三維旋轉(zhuǎn)云臺與視頻監(jiān)控模塊
    3.3 激光氣體監(jiān)測系統(tǒng)集成
        3.3.1 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
        3.3.2 預(yù)警監(jiān)控終端
    3.4 本章小結(jié)
4 工程化解決方案與評價方法
    4.1 天然氣站場激光監(jiān)測方案
        4.1.1 激光氣體傳感器工作方式
        4.1.2 傳感器空間布置
        4.1.3 傳感器掃描路徑設(shè)置
    4.2 安全評價方法
        4.2.1 不同光路下激光檢測值規(guī)律
        4.2.2 不同工況下激光檢測值規(guī)律
        4.2.3 安全預(yù)警值設(shè)定
    4.3 本章小結(jié)
5 工程示范應(yīng)用
    5.1 工程概況
        5.1.1 項目現(xiàn)場介紹
        5.1.2 傳統(tǒng)監(jiān)測手段
        5.1.3 激光監(jiān)測方案
    5.2 數(shù)據(jù)分析
        5.2.1 現(xiàn)場泄漏測試
        5.2.2 場站日常監(jiān)測數(shù)據(jù)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于TDLAS的全量程激光CH4檢測氣室設(shè)計與研究[J]. 王堯.  煤礦機械. 2018(10)
[4]國產(chǎn)紅外式可燃氣體傳感器在海上石油平臺中的應(yīng)用研究[J]. 劉橋林.  石油化工自動化. 2018(04)
[5]埋地管道微小泄漏與保溫層破壞分布式光纖監(jiān)測試驗[J]. 劉洪飛,韓陽,馮新,陳博智,劉洋.  油氣儲運. 2018(10)
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[8]智慧管道站場設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張海峰,蔡永軍,李柏松,孫巍,王海明,楊喜良.  油氣儲運. 2018(08)
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碩士論文
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[6]基于TDLAS氣體檢測系統(tǒng)中非標(biāo)定波長調(diào)制技術(shù)的研究[D]. 徐敏.電子科技大學(xué) 2016
[7]車載激光天然氣泄漏檢測系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 董曉舟.山東大學(xué) 2014
[8]基于可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)的氣體檢測解調(diào)系統(tǒng)研究[D]. 郭慧.電子科技大學(xué) 2014
[9]LNG氣化站氣相管道天然氣泄漏擴散的數(shù)值模擬與分析[D]. 司凡.華中科技大學(xué) 2013
[10]新型油管螺紋無損檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計及數(shù)值仿真分析[D]. 劉利劍.哈爾濱理工大學(xué) 2011



本文編號：2940813