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申请/专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司

摘要：一种疏浚技术领域的长距离泥浆管道输送异常工况诊断方法，通过管道进出口安装的流量计、压力传感器和浓度传感器，来监测管道进出口泥浆的流量、压力、浓度；通过监测的管道进出口泥浆的流量、压力、浓度数据，结合管线布置情况以及泥浆管道输送摩阻特性，对管道泄漏进行判定、对管道泄漏点进行定位、对管道堵塞进行预警、对管道堵塞进行判定、对管道堵塞点进行定位。本发明设计合理，方法简单，无需在管道中安装大量传感器，不但可以对泄露和堵塞进行实时监测，还可以进行定位。

主权项：1.一种长距离泥浆管道输送异常工况诊断方法，其特征在于，所述方法为通过管道进出口安装的流量计、压力传感器和浓度传感器，来监测管道进出口泥浆的流量、压力、浓度；通过监测的管道进出口泥浆的流量、压力、浓度数据，结合管线布置情况以及泥浆管道输送摩阻特性，对管道泄漏进行判定、对管道泄漏点进行定位、对管道堵塞进行预警、对管道堵塞进行判定、对管道堵塞点进行定位；所述对管道泄漏点进行定位的方法，包括以下步骤：1根据每段浆体在管道入口处的速度和采样时间，实时获得进入管道内每段浆体在不同时间上所处的位置；2通过公知的摩阻公式计算整个管道的摩阻：Im总＝Im1+Im2+......+Imx式中，Im总是整个管道的计算摩阻，单位为mH2Om；Im1、Im2、......、Imx是每段浆体的摩阻，单位为mH2Om；3通过下式计算管道泄漏点的局部摩阻： 式中，hf是管道泄漏点的局部摩阻，单位为mH2Om；Qout是管道出口处泥浆的流量，单位为m3s；Qin是管道进口处泥浆的流量，单位为m3s；g为重力加速度，单位为ms2；Vin是管道进口处泥浆的流速，通过管道进口处泥浆的流量计算得到，单位为ms；Vout是管道出口处泥浆的流速，通过管道出口处泥浆的流量计算得到，单位为ms；4通过下式计算管道进出口的高差：H＝hout-hin式中，H是管道进出口的高差，单位为m；hout和hin分别为管道出口和进口的水平面高度，单位为m；5通过下式计算整个管道的总计算摩阻：H总计算＝Im总+hf+H式中，H总计算为整个管道的总计算摩阻，单位为mH2Om；hf是管道泄漏点的局部摩阻，单位为mH2Om；H是管道进出口的高差，单位为m；5通过下式计算整个管道实测摩阻： 式中，H总实测是整个管道实测摩阻，单位为mH2Om；γ是载流液体的容重，单位为tm3；g为重力加速度，单位为ms2；Pin和Pout则分别是管道进出口压力计测量得到的表压，单位为pa；6假定泄漏发生在第一段，Im1采用管道进口流量来计算，Im2一直到Imx采用出口流量计算，此时可得一个计算值H总计算，其值与H总实测存在一个差值δ＝|H总实测-H总计算|，这个差值会存在一个极小值；当计算得到极小值时，就可以得到泄漏点的为哪一段流体；所述对管道堵塞进行预警的方法包括两种，其中，第一种方法包括以下步骤：1分析每段泥浆在管道进出口处的浓度，每段泥浆在管道进口处的浓度通过浓度计获得，该段泥浆运动至管道出口处的时间Tm通过下式获得，每段泥浆在管道出口处的浓度通过管道出口的浓度计在间隔Tm时间后测得： Tm＝y-m×t式中，m和y为进入管道的浆体段顺序数；L差m为管线总长度与m段浆体运动距离的差值，单位为m；L总为管线总长度，单位为m；Lm为进入管道的第m段浆体的长度，单位为m；Ly为进入管道的第y段浆体的长度，单位为m；Tm为第m段浆体从管道进口运动到管道出口的时间，单位为s；t为测量流速的间隔时间，单位为s；2通过以下公式计算管道进出口累计浓度差值，当管道进出口累计浓度差值达到预设值后就判定该管道内存在一定量的泥沙沉积，此时存在一定的堵管风险： 式中，CV累计为管道进出口累计浓度差值，单位为％；CVi是某一时刻管道进口出的浓度，单位为％；CVyi是间隔时间Tm后管道出口处浓度计的测量值，单位为％；m和n为进入管道的浆体段顺序数；εv为设定的误差值，单位为％；CVi-CVyi是同一段浆体在管道进出口的浓度偏差；第二种方法为通过下式计算固体颗粒的临界流速，当管道内泥浆的流速低于该流速时，则管道内存在堵管风险： 式中，Vldv是固体颗粒的临界流速，单位为ms；d是中值粒径，单位为mm；CV是浆体中固相颗粒体积浓度，单位％；g为重力加速度，单位为ms2；D是管道直径，单位为m；γs是固体颗粒的容重，单位为tm3；γ是载流液体的容重，单位为tm3。

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