近年来,随着新建及改扩建工程项目的不断增多,管道输送的作用越来越突显。川渝地区作为国内天然气发展的重要组成部分,从1967年第一条输气管线建成后,历经50年的发展壮大,已经形成了系统性的输气管网,对川渝地区的经济发展具有重要意义。为了提高管道的输送效率,减少管道内部的污物,必须定期对管道进行清管作业。然而,清管工作却面临着管道距离长、高差大、管内介质复杂等诸多的困难,管道的口径从D219至D813、管道长度从11km至150km、管道落差从50m至1300m不等,加之清管器运行时管道内部变形、积水、沉积粉尘等情况的不可预见性,发生清管器卡堵等情况的概率也在增加,若不能及时查找卡堵位置,解决问题,将对管道运行带来严重后果。因此,对清管器运行的全程掌控具有十分重要的意义。当前,判断清管器的运行位置大多依靠公式计算、现场人工监听等方法,对清管器位置的判断受人为因素影响较大,清管器运行过程的监测技术还不是很准确,而且只能监测到某几个点的通过信号,缺乏系统性全面的监测技术。本文从现场检测设备与清管监测模型软件两个方面开展研究。首先,调研分析了国内外各种清管监测设备的种类、适应性,发现许多设备对于埋地状态的管道监测适用性有限,更多的是进出站的监测,在管道沿途则很难应用。在管道清管监测模型方面,国外研究模型较多,并有一些实际应用,而国内的清管器监测模型发展不成熟,大部分都还处于实验室模拟阶段。本文在调研分析的基础上,理顺研究思路,从清管器运行过程的声音信号入手,通过现场采集大量声波信号,分析信号特征,提取特征信号,研究出了一套适用于管道沿途的具有数据传输的声波式清管通过信号监测设备。通过现场应用,准确性达到了 95%以上,有效实现了清管器通过信号的识别及数据传输。在管道监测模型方面,本文借鉴国内外清管模型研究成果,在清管过程中采集压力、流量和温度等边界参数值,建立清管器运行位置的数学模型,通过历史清管监测的数据进行模拟计算分析,调整参数,提高了模型的准确性,并在长输管线的清管中进行了实际应用,模拟效果较好,能够较准确的实现清管器全过程的模拟监测。在声波式清管通过信号监测设备和清管监测模型成功研发后,将声波式清管通过信号监测设备作为清管监测模型的补充,可修正和验证清管监测模型的准确性。将两者有机结合,形成了一套清管器运行过程的监测系统,可实现清管过程中清管器运行位置的实时准确把控,将为输气管道清管工作的安全运行提供有效保障。