[发明专利]一种管道检测器的最大旁通面积确定方法

权利要求书

1.一种管道检测器的最大旁通面积确定方法，其特征在于，最大旁通面积A₀＝π*d²/4；d为旁通孔直径，单位为m；

旁通孔直径d的取值范围为：

最大旁通面积A₀的取值范围为：

其中，M为检测器质量，单位为kg；g为重力加速度，单位为m/s²；A为管道截面积，单位为m²；F_f为检测器在管道内所受的摩擦力，单位为N；ρ为气体密度，单位为kg/m³；V为气体速度，单位为m/s；V_pig为检测器速度，单位为m/s；L_pig为检测器的长度，单位为m；f为旁通段摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的一种管道检测器的最大旁通面积确定方法，其特征在于，进行牵拉试验获得检测器在管道内所受的摩擦力F_f，具体方式如下所示：

利用钢丝绳牵引检测器在管道内行走，当检测器速度稳定时，牵引力就等于检测器在管道内所受的摩擦力F_f。

3.根据权利要求1所述的一种管道检测器的最大旁通面积确定方法，其特征在于，旁通段摩擦系数f的取值按照f＝0.25/lg(ε/d/3.7)²计算，其中，ε表示管道粗糙度，d为旁通孔直径；或者，旁通段摩擦系数f的取值通过查表得到。

4.根据权利要求1所述的一种管道检测器的最大旁通面积确定方法，其特征在于，旁通孔直径d≤γ*D；其中，γ为比例系数，0γ1；D为天然气管道的管道直径；则最大旁通面积A₀≤π*(0.8*D)²/4。

5.一种管道检测器的最大旁通面积确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，根据检测器在管道内的受力情况，构建检测器的力学模型；

S2，利用牵拉试验获得检测器在管道内所受的摩擦力F_f；

S3，选取天然气管道的所有竖直下降段中管径最小的竖直下降段，检测器经过该竖直下降段，旁通阀完全打开，即驱动力达到最小，要求此时对应的驱动力小于检测器在管道内所受的摩擦力F_f，此时计算出旁通孔直径的取值下限d_min；

S4，选取天然气管道的所有竖直上升段中管径最大的竖直上升段，检测器经过该竖直上升段，旁通阀完全关闭，即驱动力达到最大，要求此时对应的驱动力大于检测器的重力和检测器在管道内所受的摩擦力F_f之和，此时计算出旁通孔直径的取值上限d_max；

S5，确定旁通阀的最大旁通面积A₀的取值范围为：

π*d_min²/4A₀π*d_max²/4。