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安全与环境学报2026年第02期:基于超声导波的高含硫天然气管道硫沉积检测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贺三1;蒋雨霏1;周艾妍2;乔卉3;易思婕1;王圣毅1;杨琛1

单位:1.西南石油大学石油与天然气工程学院;2.中国石油西南油气田分公司集输工程技术研究所;3.中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司

摘要:针对高含硫天然气在集输过程中出现硫沉积现象的问题,探讨超声导波检测管内硫沉积层状况的可行性。采用Pcdisp软件求解频散方程,选取L(0,2)模态进行研究;在建立管道有限元模型的基础上,利用二维傅里叶变换识别信号的模态,结合超声导波反射与透射信号变化特征判断硫沉积层的状态。结果表明:使用反射回波法正向从管头激励1次定位硫沉积层首端位置后,再反向从管尾激励1次获得硫沉积层尾端位置,由2次位置之差可得硫沉积层长度;在算例分析中模拟位置、长度的相对误差绝对值分别在1.74%和2.58%以内;对于未知沉积量的管道,透射法可判断其为大量沉积还是微量沉积,若是大量沉积则使用透射法进行检测,相对误差绝对值在3%以内,若是微量沉积则使用反射法进行检测,相对误差绝对值在1.47%以内。

关键词:安全工程;超声导波;硫沉积;数值模拟;检测