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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明涉及一种输气管道低洼处积液监测系统及方法，一种输气管道低洼处积液监测系统包括：由超声波发射斜探头、超声波接收斜探头I、超声波接收斜探头II、电缆组成的超声波监测系统；由示波器、计算机、气液界面、液固界面、天然气层、积液层组成的积液测量装置。所述超声波发射斜探头向输气管道管壁发射超声波信号，所述超声波接收斜探头I、超声波接收斜探头II用于接收超声波信号，所述示波器对超声波信号进行分析处理，以波形图的形式显示在示波器显示屏上，所述计算机用于接收示波器信号并计算积液层厚度。本发明无需改变输气管道结构，不存在泄露风险，适合含H2S、CO2在役输气管道低洼处积液测量，操作简单，投资费用低。

主权项：1.一种输气管道低洼处积液监测方法，包括：由超声波发射斜探头2、超声波接收斜探头I3、超声波接收斜探头II4和电缆5组成的超声波监测系统，由示波器6、计算机7、气液界面8、液固界面9、天然气层10和积液层11组成的输气管道1低洼处积液测量装置，所述超声波发射斜探头2位于输气管道1低洼处上表面A点，向输气管道1管壁发射超声波，所述超声波接收斜探头I3、超声波接收斜探头II4用于接收超声波，分别位于输气管道1低洼处上表面B、C点，所述示波器6对超声波信号进行分析处理，以波形图的形式显示在示波器6显示屏上，所述计算机7用于接收示波器6信号并计算积液层11厚度，并包括如下步骤：步骤1：将超声波发射斜探头2、超声波接收斜探头I3、超声波接收斜探头II4分别用电缆5与示波器6连接，示波器6与计算机7用电缆5连接，形成一个完整的输气管道1低洼处积液监测系统；步骤2：将超声波发射斜探头2用超声波耦合剂固定在输气管道1低洼处上表面A点，向输气管道1管壁发射超声波，超声波接收斜探头I3、超声波接收斜探头II4位于输气管道1低洼处上表面，并沿着远离超声波发射斜探头2方向移动，当示波器6显示屏的波峰达到最大值时，将超声波接收斜探头I3用超声波耦合剂固定在输气管道1低洼处上表面B点，同时记录超声波经气液界面8反射回输气管道1低洼处上表面B点时间t1，超声波接收斜探头II4由B点开始继续扫描，当示波器6显示屏的波峰达到下一个峰值时，将超声波接收斜探头II4用超声波耦合剂固定在输气管道1低洼处上表面C点，此时记录下超声波经气液界面8折射、液固界面9反射再经气液界面8折射回输气管道1低洼处上表面C点时间t2，超声波在积液层11传播时间为：△t＝t2－t1；步骤3：由于超声波在天然气层10和积液层11中传播速度不同，超声波经过气液界面8时将发生折射，超声波的入射角与折射角满足折射定律其中α为超声波在气液界面8的入射角，β为超声波在气液界面8的折射角，v1为超声波在天然气层10的传播速度，v2为超声波在积液层11的传播速度；步骤4：输气管道1低洼处下倾角为θ，超声波经气液界面8折射后在液固界面9的入射角为β+θ，超声波经气液界面8折射、液固界面9反射后在气液界面8的入射角为β+θ，在△EFG中，三角形满足正弦定理根据折射定律、正弦定理以及步骤3中的已知条件求得输气管道1低洼处F处的积液厚度h，其中

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