基于模拟退火-粒子群算法的输油管道泄漏定位技术
2021-08-27徐春亮马彦涛
石油工程建设 2021年4期
张 静,徐春亮,马彦涛,石 美,刘 勇,陆 亮
1.中国石油华北油田公司第一采油厂,河北任丘 062552
2.中国石油华北油田公司第三采油厂,河北河间 062400
3.中国石油华北油田公司第五采油厂,河北辛集 052360
随着国民经济的发展,管道已成为油气运输的主要方式,我国有近80%的原油和90%的天然气依靠管道输送,截至2019年底,我国油气管道总里程达15×104km。其中,很多管道的服役年限已超过20年,因第三方破坏、内部腐蚀、土壤腐蚀、杂散电流腐蚀等原因造成的管道泄漏穿孔频繁发生[1-2]。2013年11月22日发生的中石化东黄输油管道泄漏爆炸,造成62人死亡,136人受伤,实际上在2时12分因出站压力下降确认管道泄漏,在3时40分才大致确定了泄漏位置,泄漏定位的不及时造成了应急响应和抢险救援的滞后。因此,准确、及时地对管道泄漏进行检测和定位,对确保管道的安全运行具有重要意义。
基于模型的泄漏检测方法,是通过建立流体动力学模型对管道沿线的参数进行在线预测,将预测值与仪表测量的实际值进行对比,从而确定泄漏发生的位置[3-5]。Abduirallman[6]利用特征线法对不同时间层次上的管道参数进行求解,得到仿真压力曲线,但针对不同的泄漏位置,反应时间不一致;刘恩斌等[7]通过对网格和时间步长的改进,扩大了泄漏检测的范围和精度,但反应时间较慢;贺宁等[8]通过设计高增益的卡尔滤波器对管道状态进行实时估计,使用粒子滤波和压缩感知的目标跟踪算法对预测值进行预处理,定位误差较小,但各参数之间的残差选择需要经验化处理。……
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