[发明专利]一种管廊燃气管道泄漏的实验系统及方法

说明书

本发明涉及一种管廊燃气管道泄漏的实验系统及方法，通过搭建管廊燃气管道泄漏的实验系统，对管廊燃气管道的结构、以及燃气泄漏过程进行模拟，并对燃气泄漏向泄露转化过程的声波进行监测和分析，检测不同工况下气流流速随速度的变化规律，以及对管道燃气泄漏过程的各声学物理参量进行对比分析，得到声波信号在时域、频域和空域的分布特征，通过燃气管道泄漏前后空气介质中的声场和温度场特征，从而得到判别泄漏场源位置的敏感参数，总结出泄漏点的判识标准，以提高溯源定位的识别率和精度。

技术领域

本发明涉及地下管廊安全监测技术领域，尤其涉及一种管廊燃气管道泄漏的实验系统及方法。

背景技术

地下综合管廊施工场地狭小且施工较为复杂，普遍存在的地下管道的检查，维护，保养等问题亟待解决。由于燃气属于特殊的一类传输介质，《建筑设计防火规范》中规定，天然气的火灾特性为甲类，爆炸极限很低，属于易燃易爆危险气体，极易引发爆炸、火灾等危害城市公共安全的恶性事件，造成不良影响。

燃气管道入综合管廊后，燃气管道在铺设以及使用过程中，燃气管道因施工、锈蚀、人为破坏等原因造成燃气泄漏，则会有更多制约检修的因素存在。一种是燃气管道泄漏逸出的有毒气体，检修和维护人员在综合管廊内排查检修时，可能会出现中毒的情况。另一种危害，由于综合管廊中电缆的存在，可能会出现火花，燃气与空气混合的达到一定程度时，遇到电火花时，会着火引起爆炸，对公共安全造成极大的伤害。

泄漏的燃气在受限空间内与空气混合达到爆炸极限后极易引发爆炸，造成不良影响。如果在管道泄漏早期，能够及时发现管道泄漏位置，并进行处理，可以最大程度的减小损失和影响。特别是，在城市化高速发展的今天，城市管线探测的环境越来越苛刻。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种管廊燃气管道泄漏的实验系统及方法，通过搭建廊燃气管道泄漏的实验系统，实现了对地下综合管廊燃气管道燃气泄漏过程的物理模拟，以对管廊燃气管道泄漏的各项参数进行精确分析。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种管廊燃气管道泄漏的实验系统，包括主气路装置和声波实验装置；其中，

所述主气路装置对管廊燃气管道的结构进行模拟；

所述声波实验装置与所述主气路装置连接，在主气路装置模拟出的管廊燃气管道中，模拟燃气泄漏过程，并对燃气泄漏向泄露转化过程的声波进行监测和分析。

进一步的，所述主气路装置包括压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、若干阀门、若干数据监测传感器、以及管道。

进一步的，所述主气路装置中，气路分流为4路，分别为架空钢管道、架空PE管道、埋土钢管道、埋土PE管道供气。

进一步的，所述若干数据监测传感器包括：声波监测传感器、温度传感器、超压传感器、以及压力传感器。

进一步的，所述声波实验装置包括泄漏源模拟模块和声波检测分析模块。

进一步的，所述泄漏源模拟模块通过改变泄漏源的各项参数以及管道的各项参数，以模拟不同工况。

进一步的，所述声波检测分析模块，检测不同工况下燃气泄漏压力和气流流速随速度的变化规律。

进一步的，所述声波检测分析模块，对管道燃气泄漏过程的各声学物理参量进行对比分析，得到声波信号在时域、频域和空域的分布特征。

根据本发明的另一个方面，提供了一种采用如本发明第一个方面所述的管廊燃气管道泄漏实验系统进行实验的方法，包括步骤：

对管廊燃气管道的结构进行模拟；

在所模拟出的管廊燃气管道中，模拟燃气泄漏过程；

对燃气泄漏向泄露转化过程的声波进行检测和分析。