[发明专利]高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟实验装置及测试方法

说明书

高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟实验装置及测试方法，该实验装置可以模拟高含硫天然气埋地集输管道泄漏现场，模拟测试埋地管道泄漏时降温效应，也可以为高含硫天然气埋地集输管道泄漏监测系统的集成与优化提供现场测试数据。主要包括供气机构、调节机构、加热机构、放空机构、泄漏口机构、测量机构、所需连接管路及控制系统。所有装置将信号远传到一体化RTU远程终端控制单元，对测试装置进行数据采集，监测和控制。测试方法，通过改变不同埋藏深度、不同泄漏压力和不同泄漏孔径等因素模拟测试高含硫天然气埋地集输管道泄漏过程中的节流降温效应，为天然气埋地集输管道分布式光纤泄漏监测系统集成及布局优化提供现场测试数据。

技术领域

本发明涉及管道泄漏模拟测试技术，特别是涉及高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟测试。

背景技术

高含硫天然气埋地集输管道在长期服役过程中由于埋地集输管道上方人为的不规范操作或者地震、滑坡等地质灾害的发生，导致天然气埋地集输管道的泄漏。在高含硫天然气埋地集输管道中，气体压力高达4～12MPa（相当于40～120个大气压），且含有高浓度硫化氢气体，有剧毒性，所以泄漏一旦发生，会导致周围环境遭到严重破坏，甚至造成人员的巨大伤亡。对长期服役的含硫天然气埋地集输管道通常都装有不同的监测系统，目前气田使用的分布式光纤泄漏监测系统的可靠性需要进行现场测试验证，缺乏现场测试数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟实验装置及测试方法。

本发明是高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟实验装置及测试方法，高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟实验装置，由供气机构15、加热机构17、测量机构20、调节机构16、放空机构18、泄漏口机构19、所需连接管路及控制单元21组成，其中：所述加热机构17是电伴热带11，其前后分别装有一体化温度变送器10，电伴热带11的电控开关与其后一体化温度变送器10联锁；所述测量机构20包括一体化温度变送器10和智能压力变送器9；所述调节机构16是电动调节阀3；所述放空机构18既装有电动切断阀12，又装有节流截止放空阀13；所述泄漏口机构19分为过气段与非过气段；过气段上设置模拟的泄漏口6，泄漏口6前设有电动切断阀12一个；非过气段是为了模拟长距离集输管道而将泄漏口管段延长的一部分管段，非过气段长度范围是500～1000mm；所述控制单元21是一体化RTU远程终端控制单元14；智能压力变送器9和一体化温度变送器10采集信号，并远传到一体化RTU远程终端控制单元14，在触摸屏上显示；电动调节阀3、电动切断阀12和电伴热带11的信号，也远传到一体化RTU远程终端控制单元14，实现对其开度值控制或远程开/关控制。

本发明的高含硫天然气埋地集输管道泄漏模拟实验装置的测试方法，其步骤为：

（1）测试前，先将配置好的模拟实验测试装置安装在预挖好的的实验环境中，布置温度测试传感器；

（2）根据实验大纲或者实验条件的相关规定，对实验装置中的泄漏孔径、泄漏气体压力、泄漏气体温度、管道规格、埋藏深度进行配置，在一体化RTU远程终端控制单元触摸显示屏上预设好模拟测试温度值、压力值以及阀的开度值；由供气机构提供模拟实验气体，由控制系统、测量机构、调节机构和加热机构协调模拟现场泄漏过程，放空机构保证在安全压力下进行，测试开始；

（3）测试时，在一体化RTU远程终端控制单元的触摸屏上打开泄漏口前的电动切断阀，天然气到达泄漏口，开始模拟泄漏测试；

（4）采用温度传感器进行泄漏点附近降温效应测试，分析泄漏点附近温度场；

（5）测试结束后，先在一体化RTU远程终端控制单元的触摸屏上关闭供气机构出口的电动调节阀，其次打开放空机构上的电动切断阀，排除装置内的剩余气体；最后拆除模拟泄漏测试装置，清理基坑备用并完成实验过程。