1 埋地管道传热试验方案及管道泄漏检测技术于忠臣摘要:根据相似理论设计埋地管道传热试验，并模拟沙箱底部及顶部环境、热油及沙子含水情况，研究热油管道周围沙体的温度分布，以解决实际生产中所遇到的热油管道稳态输送与停输后的非稳态温降场的问题。该试验装置可以模拟管道在不同状态下的温度分布情况。综述了埋地管道泄漏监测与泄漏检测的各种无损检测技术，并讨论了各种方法的原理、适用范围、优点和缺点等 。介绍的埋地管道泄漏监测技术包括流量平衡法、负压波法、声波法 、 实时瞬态模型(RTM) 法 、监控与数据采集(SCADA) 法 、激光光导纤维法和电缆传感法等，泄漏检测技术包括声波法 、红外热成像法 、激光扫描法和可燃气体敏感法等。关键词 :埋地管道试验传热 泄漏监测泄漏检测声波1 实验方案1.1 前言相似理论是指导模型试验和相似缩放的理论[1]。相似理论要求，彼此相似的现象必定是同类物理现象，即能用相同的微分方程描述，具有相同的相似准数。因此判断相似的条件应包括几何条件、物理条件、边界条件及时间条件。二维非稳态导热微分方程为: 2222pTTTcXY当两个非稳态传热现象的导热系数、比热熔、密度相同时，其相似条件为: 2lCC式中Cτ— 时间比；Cl— 几何比。即在热物性相同时，其时间比为几何比的平方。设定几何相似比为5:1，物性参数与实际情况相同，时间比是几何比的平方，对流与实际情况相同[2]。1.2 试验本体的设计根据相似理论建立试验装置, 试验沙箱由钢板焊成, 左右矩形孔为通风孔, 前后圆孔为油管孔。 沙箱底部外侧与循环水套接触。沙箱底部设有循环水空间, 内设蛇形倒流槽, 装置截面如图 1 所示。2 图 1试验沙箱截面图1.2.1 沙箱底部地下恒温层的模拟设计沙漠油田现场深7.5~8m 处自然地温年变化低于1℃。由于沙漠地貌差异，深8m 处自然地温同样也有差异，因此根据现场实测自然地温为11~13℃，可确定沙箱底部温控调节范围为11 ~13℃。采用一套可控温的恒温水循环系统；在沙箱底部通入恒温水进行循环，保证沙箱的底部是一个恒温场。1.2.2 沙箱顶部环境对流的模拟设计1998 年对沙漠油田气象参数连续一年进行监测，确定模拟沙箱顶部温控范围为-30~30℃，风速控制范围为0~3.2m/s。试验中对流与实际情况相同，环境对流的模拟采用一套空调系统，控制环境的温度和风速；对流系统采用封闭环路，安装除尘装置，风道进出试验沙箱口为3.8m ×0.1m，风道半径和拐弯均采用圆弧形，风机采用3 台并联...
