海底管道微小泄漏檢測與定位技術研究

《海底管道微小泄漏檢測與定位技術研究》是依託天津大學，由陳世利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：海底管道微小泄漏檢測與定位技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳世利
• 依託單位：天津大學

項目摘要

海底管道微小泄漏是嚴重的安全生產隱患。由於輸送介質和所處環境的特殊性，一旦誘發事故，不僅影響正常生產，還會對環境造成嚴重污染，甚至危及生命財產安全。本項目針對海底管道輸運領域中急需解決的微小泄漏檢測與定位這個世界級難題開展研究，以期為國內外相關研究奠定堅實的技術基礎，具有巨大的經濟效益和社會效益。根據海底管道複雜的運行環境，本項目提出一種管道微泄漏內檢測器，該檢測器在輸送介質的推動下在管道中前進，從管道內靠近泄漏點採集泄漏聲音信號，利用檢測器內部攜帶的多種感測器，對泄漏點進行三維定位。本項目的研究內容主要包括：研究提高海底管道檢漏靈敏度的方法；研究海底管道泄漏三維定位方法；研究管道內檢測器的運行規律，搭建一個合理有效的海底管道內檢測平台。本項目研製的樣機有望發展成為一種新的海管檢漏儀器並服務於國民經濟。

結題摘要

海底管道微小泄漏是嚴重的安全生產隱患。由於輸送介質和所處環境的特殊性，一旦誘發事故，不僅影響正常生產，可能會對環境造成嚴重污染，甚至危及生命財產安全。本項目針對海底管道輸運領域中急需解決的微小泄漏檢測與定位這個難題開展研究，以期為國內外相關研究奠定堅實的技術基礎，具有巨大的經濟效益和社會效益。 本課題主要研究內容包括研究管道內檢測器的運行規律，以便最佳化檢測器設計，並保證檢測器能順利通過各種管道；同時研究管道內的磁場特性，結合加速度等感測器實現泄漏點的輔助定位；最後研究提高泄漏聲檢測靈敏度的方法並設計製作管道內檢測器，搭載包括聲音、磁場、加速度、低頻電磁等多種感測器，實現泄漏點的檢測與定位。 通過該課題的開展，基本完成項目預定計畫內容，開展了大量的模擬仿真計算與現場實驗，設計了多種不同規格與樣式的內檢測器，在實驗管道、實際運行的陸地油管與水管以及海底水管道進行了大量的實驗，驗證了課題提出的管道流體力學模型、管道小泄漏的聲信號特性、多感測器融合的泄漏點定位方法。通過該課題的研究，培養了多名碩士研究生和博士研究生，研究成果發表SCI、EI檢索論文10篇以上，申請專利3個。課題進行期間培養的博士生留校，並以管道聲、磁場檢測相關申請青年基金一項；課題研究成果延申到海洋智慧型感測器開發上，於2018年獲批福建省《海洋綜合信息採集裝備產業化與示範項目》一項；課題研究的內檢測器在廣東、內蒙、浙江等多個地方進行了實際運行，未來推廣的前景良好。