一种天然气管网泄漏监测及应急处置系统的制作方法

技术特征：
1.一种天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，包括：根据天然气管网泄漏异常工况的不同原因，确定不同管网泄露异常工况特征；根据不同管网泄露异常工况特征，确定不同天然气管网泄漏异常工况的判定依据，所述判定依据包括各管段的低压力预警值、各管段的压力下降速率预警值、管网购销气差率正向偏差预警值和管网购销气差率正向变化速率预警值；根据不同天然气管网泄漏异常工况的判定依据，确定应急处置的启动依据，应急处置的启动依据包括各管段的低压力应急处置值、各管段的压力下降速率应急处置值、管网购销气差率正向偏差应急处置值和管网购销气差率正向变化速率应急处置值；实时获取各管段的压力值和管网购销气差率，并进行记录；依据不同天然气管网泄漏异常工况的判定依据，进行管网泄漏异常工况的判断及预警；至少满足下列条件之一时，进行管网泄漏预警：各管道的实时压力超过各管段的低压力预警值；各管道的实时压力下降速率超过各管段的压力下降速率预警值；管网购销气差率正向偏差超过管网购销气差率正向偏差预警值；管网购销气差率正向变化速率超过管网购销气差率正向变化速率预警值；依据应急处置的启动依据，进行应急处置启动判断及应急处置；至少满足下列条件之一时，进行管网泄漏应急处置：各管道的实时压力超过低压力应急处置值；各管道的实时压力下降速率超过压力下降速率应急处置值；管网购销气差率正向偏差超过购销气差率正向偏差应急处置值；管网购销气差率正向变化速率超过购销气差率正向变化速率应急处置值。2.根据权利要求1所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于：低压力预警值＝a1*管段低压力限值；1<a1≤1.1；管段低压力限值为正常工况区域与异常工况区域分界点的压力值；低压力应急处置值＝b1*管段低压力限值；0.9≤b1<1。3.根据权利要求1所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于：压力下降速率预警值＝a2*压力下降速率限值；0.8≤a2<1；压力下降速率限值为正常工况区域与异常工况区域分界点的管段压力下降速率值；压力下降速率应急处置值＝b2*压力下降速率限值；1<b2≤1.2。4.根据权利要求1所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于：购销气差率正向变化速率预警值＝a3*购销气差率正向变化速率限值；0.95≤a3<1；购销气差率正向变化速率限值为正常工况与异常工况分界点的值，管网购销气差率正向偏差速率超过此值即为泄露风险工况；购销气差率正向变化速率应急处置值＝b3*购销气差率正向变化速率限值；1.1<b3≤1.3；购销气差率正向偏差预警值＝a4*购销气差率正向偏差限值；0.9≤a4<0.95；购销气差率正向偏差限值为正常的管网购销气差率与异常的管网购销气差率分界点，管网购销气差率正向偏差超过此值即为泄露风险工况；购销气差率正向偏差应急处置值＝b4*购销气差率正向偏差限值；1<b4≤1.1。
5.根据权利要求1所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，获取管网购销气差率包括如下步骤：根据管道管径变化、管道长度、管径变化点位置、管道弯度变化和传感器安装难易度，对天然气管网进行管段划分，具体包括如下原则：相邻的不同管径的管道，每个管径的管道划分为一个管段；相邻的管径相同的管道，长度不超过预设长度时，划分为一个管段；相邻的管径相同的管道，长度超过预设长度时，划分为2个或多个管段；管道弯度变化大的位置，划分为2个管段；无法安装传感器的位置不进行管段划分；获得各管段及整个天然气管网管道内的有效空间体积；获取每一个管段天然气实时压力和实时温度；获取每一个管段天然气实时组分；根据每一个管段天然气的实时压力、实时温度和实时组分计算出每一个管段天然气压缩因子；获取每一个管段实时天然气储存量及天然气管网总储气量；获取预设时间段内整个天然气管网的天然气储气量的变化量；获取天然气管网购销气差率。6.根据权利要求5所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，获取各管段的管道内的有效空间体积具体包括：依据各管段的管道的运行年限、材质及运行状态，考虑各管段的管道内壁腐蚀及污垢情况，确定有效空间体积折算系数，根据有效空间体积折算系数和管段的管道内体积确定有效空间体积，有效空间体积折算系数在运行时间为5年以内以及运行时间超过20年且天然气介质含水量大于0.5mg/m3的有效空间体积折算系数之间采用比例分布法推算。7.根据权利要求5所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，在管道的管径改变处或线路切断阀门位置设置压力监测点，相邻压力监测点至少间隔20公里。8.根据权利要求7所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，根据相邻两个压力监测点采集的压力值和管道长度，采用比例分布法获取各管段首尾两端的天然气实时压力，再依据各管段首尾两端的天然气实时压力，获取该管段天然气实时压力。9.根据权利要求5所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，获取每一个管段天然气实时组分包括：对于单一气源管网，在气源输入处设置在线气相色谱分析仪，气相色谱分析仪实时分析数据作为各管段天然气组分；对于多气源管网，在每个气源输入处设置在线气相色谱分析仪，实时分析天然气组分，根据每一管段管道中各气源输入量的比例，计算出每一个管段的实时天然气组分。10.根据权利要求1所述的天然气管网泄漏监测及应急处置系统，其特征在于，管网购销气差率采用如下公式计算：其中：
r：天然气购销气差率；a：预设时间段内管网的天然气输入气量，单位为m3；b：预设时间段内管网的天然气储气量变化量，单位为m3；c：预设时间段内管网的天然气输出气量，单位为m3。

技术总结
本发明提供了一种天然气管网泄漏监测及应急处置系统，属于天然气管网技术领域。本发明根据各管段的压力降低值、各管段的压力下降速率值、管网购销气差率正向偏差值和管网购销气差率正向变化速率值判断异常工况，并根据预设的预警值和应急处置值，进行应急处置的启动。其中根据管道口径变化、管道长度及管道弯度变化进行管道划分，并合理设置压力监测点，根据各管道的运行年限、材质及运行状态，考虑各管道内壁腐蚀及污垢情况，确定有效空间体积折算系数，获取管网的购销气差率。本发明管道划分科学，压力监测点设置科学，并解决了管段有效空间体积的科学获取方法，异常工况判断依据科学，避免异常的漏检。防患于未然，避免或减少事故发生。少事故发生。少事故发生。


技术研发人员：尹祥 李建勋 郑权明 罗东晓 李彤 肖炜
受保护的技术使用者：佛山市天然气高压管网有限公司 广东佛燃科技有限公司
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/10/8