[发明专利]一种基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法

权利要求书

1.一种基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法，其特征在于，

步骤1，根据声波幅值衰减模型建立待测管道中的泄漏定位计算公式；

步骤2，根据待测管道的运行参数，计算声吸收系数；

步骤3，检测待测管道的最小可检测泄漏量或者泄漏孔径，在待测管道首端传感器上游或末端传感器的下游进行模拟泄漏测试实验，首末两端的声波传感器分别采集沿管内介质传播的泄漏声波信号，经处理分别得到待测管路首末两端的低频段声波信号的幅值，根据得到的幅值计算修正系数，进而得到泄漏判定阈值和泄漏判定时的参考压力；

步骤4，将运行的待测管道两端传感器采集得到的信号经过处理后与参考压力相除，并将结果与模拟泄漏测试实验得到的泄漏判定阈值进行对比，完成管道泄漏判定；

步骤5，若泄漏发生，根据步骤1中的定位公式对管道泄漏进行定位。

2.如权利要求1所述的基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法，其特征在于，所述的声波传感器为音频传感器、加速度传感器或动态压力传感器。

3.如权利要求1所述的基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法，其特征在于，在步骤1中，若待测管段中的某点发生泄漏，在首末端采集信号，经过小波分析处理后得到低频段声波幅值，首端幅值为p₁，末端幅值为p₂，泄漏位置距离首端传感器为x，待测管段全长为L，则根据声波幅值衰减模型以下公式成立：则泄漏定位公式为：其中，α为声吸收系数，σ为修正系数。

4.如权利要求3所述的基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法，其特征在于，将采集的信号进行处理得到低频段的声波幅值时采用小波分析，小波基采用sym8或者db4；根据声波信号的采样频率F以及低频段的要求确定小波分析的分解层数n，针对油气长距离管道，小波分析的分解层数应使处理后得到的信号的频段落在0～20Hz以内，因此应满足：根据采样频率求得分解层数并向上取整得到n，然后求得f_δ为低频段的最大频率，Hz，则低频段为0～f_δ，Hz，处于该频段的信号称为A_n。

5.如权利要求1所述的基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法，其特征在于，在步骤2中，声吸收系数的计算公式：

α=1rcη′ω2ρ0+ω22ρ0c3·η′′+ω22ρ0c3·χ(1Cv-1Cp)]]>

其中：待测管道直径r，m；介质密度ρ₀，kg/m³；角频率ω，ω＝2πf，f为低频段声波的中心频率，Hz；管内声波传播速度c，m/s；介质切变黏滞系数η′，Pa·s；容变黏滞系数η″，Pa·s；热传导系数χ，W/(m·K)；介质的定容比热C_v，kJ/(kg·K)；定压比热C_p，kJ/(kg·K)。