一种输气管道内检测通球作业控制系统及方法与流程

本发明涉及领域输气管内检测通球，具体涉及一种输气管道内检测通球作业控制系统及方法。

背景技术：

1、天然气管道是一种重要的能源运输方式，天然气管道在长期运行过程中，天然气中携带的水汽凝结、固体杂质会逐渐凝结和沉淀，从而降低管道截面积，降低输气效率，严重影响管道的正常运行。同时，天然气中含有的硫化物会与水形成水化物，导致管道内壁腐蚀，甚至形成安全隐患。基于此，众多输气企业将内检测通球作业作为一项常规作业，定期进行清洗、检查和维护，以确保输气管道的高效运行和安全性。

2、内检测通球作业的质量取决于球体的类型、控制运行的速度和推动介质的压力。通常，若想获得较好的内检测效果，球体在管道中应尽量以接近恒定的速度运行，速度太快或太慢都不利于内检测通球作业。目前，球体样式很多，对球体的性能、运行速度及所需的驱动压力的研究往往凭借经验，具有一定的不确定性，且对于末端低输量气体管道而言，由于气体流速低，导致内检测作用效果较差以及球体卡堵。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中，低输量状况下球体运行速度慢，导致内检测作用效果较差以及球体卡堵等技术问题，本发明提供一种输气管道内检测通球作业控制系统及方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种输气管道内检测通球作业控制系统，包括：

4、启动装置，用于发出通球指令；

5、控制装置，用于在球体进入待检测输气管段之前，根据所述通球指令生成降压提速控制信号；

6、执行装置，用于根据所述降压提速控制信号，降低所述待检测输气管段内的天然气气压并提高所述待检测输气管段内的天然气流速；

7、数据采集装置，用于在所述球体进入所述待检测输气管段之后，采集所述球体的运动速度；

8、所述控制装置还用于根据所述球体的运动速度生成首站调压信号以及出站调压信号；

9、所述执行装置还用于根据所述首站调压信号调节首站段气压以及根据所述出站调压信号调节出站段气压，以调控所述球体的运动速度；其中，所述首站段气压为所述球体与所述待检测输气管段的清管站之间的管段内的天然气气压，所述出站段气压为所述球体与所述待检测输气管段的下游站之间的管段内的天然气气压。

10、本发明的有益效果是：通过预先调节降压，使管线内压力下降，从而实现在当前输量条件下，调高流速；通过调节球体两侧气压的方式控制球体的速度也可以有效预防因速度过慢而导致的卡堵现象。

11、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

12、进一步，所述数据采集装置还用于采集所述待检测输气管段的下游站的流量，得到实时流量值；

13、所述控制装置具体用于在收到所述通球指令后，根据流量比对值生成所述降压提速控制信号；其中，所述流量比对值为所述实时流量值与预设流量阈值的差。

14、进一步，所述控制装置还具体用于求所述球体的运动速度与预设球体速度阈值的差，得到速度差值；根据所述速度差值生成所述首站调压信号以及所述出站调压信号。

15、进一步，所述执行装置还具体用于根据所述首站调压信号多次调节首站段气压以及根据所述出站调压信号多次调节出站段气压，以调控所述球体的运动速度。

16、进一步，每次调节所述首站段气压的气压调节量均为预设首站气压调节量，每次调节所述出站段气压均为预设出站气压调节量。

17、进一步，所述执行装置包括：

18、首站调节阀，用于根据所述首站调压信号调节所述首站段气压；

19、出站调节阀，用于根据所述出站调压信号调节所述出站段气压。

20、进一步，所述数据采集装置还用于采集所述球体在所述待检测输气管段内的位置信息；

21、所述控制装置还具体用于根据所述位置信息确定调压模式；在确定所述调压模式后，根据所述球体的运动速度生成所述首站调压信号以及所述出站调压信号。

22、进一步，所述调压模式为平稳段调压模式或上升段调压模式或下降段调压模式；

23、当所述控制装置确定所述调压模式为平稳段调压模式或上升段调压模式时，所述执行装置还具体用于根据所述首站调压信号和所述出站调压信号调节所述首站段气压与所述出站段气压的气压差，以调控所述球体的运动速度；

24、当所述控制装置确定所述调压模式为下降段调压模式时，所述执行装置还具体用于根据所述出站调压信号关闭所述待检测输气管段的出站天然气的供给以及根据所述首站调压信号调节所述首站段气压，以调控所述球体的运动速度。

25、进一步，所述控制装置还具体用于构建管段坐标系；其中，所述管段坐标系为二维坐标系，所述待检测输气管段被分为多段连续管段，沿所述待检测输气管段的输气方向每段所述连续管段的端部与所述待检测输气管段的清管站的距离值表示所述管段坐标系的横坐标，每段所述连续管段的端部的海拔高度表示所述管段坐标系的纵坐标；每段所述连续管段靠近所述待检测输气管段的首站的一端的横坐标值表示所述连续管段的首端距离值，每段所述连续管段远离所述待检测输气管段的首站的一端的横坐标值表示所述连续管段的末端距离值；每段所述连续管段靠近所述待检测输气管段的首站的一端的纵坐标值表示所述连续管段的首端高度值，每段所述连续管段远离所述待检测输气管段的首站的一端的纵坐标值表示所述连续管段的末端高度值；

26、所述控制装置还具体用于将所述位置信息植入所述管段坐标系中，得到球体距离值；其中，所述球体距离值表示沿所述管段坐标系的坐标轴方向所述球体与所述坐标原点之间的轴向距离；

27、所述控制装置还具体用于将所述球体距离值分别与每段所述连续管段的首端值和末端值进行比较，当所述球体距离值大于某一段所述连续管段的首端值且小于或等于末端值时，则判定所述球体在该所述连续管段内；求所述球体所在的所述连续管段的首端高度值与末端高度值的差，得到高度差值，若所述高度差值位于预设高差范围值内时，则确定所述调压模式为所述平稳段调压模式；若所述高度差值位于所述预设高差范围值外且所述连续管段的首端高度值小于末端高度值时，则确定所述调压模式为所述上升段调压模式；若所述高度差值位于所述预设高差范围值外且所述连续管段的首端高度值大于末端高度值时，则确定所述调压模式为下降段调压模式。

28、为了解决上述技术问题，本发明还提供一种输气管道内检测通球作业控制方法，其具体技术内容如下：

29、一种输气管道内检测通球作业控制方法，应用于上述输气管道内检测通球作业控制系统,包括如下步骤：

30、s1、利用启动装置发出通球指令；

31、s2、在球体进入待检测输气管段之前，利用控制装置根据所述通球指令生成降压提速控制信号；

32、s3、利用执行装置根据所述降压提速控制信号，降低所述待检测输气管段内的天然气气压并提高所述待检测输气管段内的天然气流速；

33、s4、在所述球体进入所述待检测输气管段之后，利用数据采集装置采集所述球体的运动速度；

34、s5、利用所述控制装置根据所述球体的运动速度生成首站调压信号以及出站调压信号；

35、s6、利用所述执行装置根据所述首站调压信号调节首站段气压以及根据所述出站调压信号调节出站段气压，以调控所述球体的运动速度；其中，所述首站段气压为所述球体与所述待检测输气管段的清管站之间的管段内的天然气气压，所述出站段气压为所述球体与所述待检测输气管段的下游站之间的管段内的天然气气压。