管道运输是天然气长距离输送的主要途径。作为密闭的输送系统,管道沿线任意一点发生故障都可能导致整条管道功能失效。由于管内腐蚀产物、泥沙、水合物等杂质的聚集,清管器卡堵等,随着管道服役年限的增加,堵塞事故时常发生。管道堵塞不但会影响管道正常运行,降低管输效率,还可能导致管道超压破坏。对于输气管道而言,堵塞工况初期管道尚未完全堵塞,此时若能通过一定的技术手段发现管道堵塞位置并提前采取一定的解堵措施,就能够避免引起严重的管道堵塞事故。因此,开展输气管道不完全堵塞定位技术研究,对于确保输气管道安全、稳定输送具有重大意义。针对输气管道不完全堵塞定位问题,本文结合压力特性曲线法,提出一种输气管道不完全堵塞定位模型,为输气管道堵塞定位研究提供新思路。压力特性曲线法是从管存量角度定位管道不完全堵塞位置,使用时需先对管道进行关阀测试,获取实际管存气量数据。之后,建立管道沿程压力分布曲线并计算管道理论管存量。理论管存等于实际管存时即可确定管道不完全堵塞位置。结合压力特性曲线法堵塞原理,本文首先建立输气管道仿真计算模型,准确描述堵塞工况下管道沿程压力分布特征;其次,以实际管存和理论管存差值为优化目标,将堵塞定位问题转换为最优化问题,建立输气管道不完全堵塞定位模型,选用粒子群算法求解模型;最后,根据TGNET软件提供的108组管道不完全堵塞工况模拟数据对上述模型进行测试。测试结果表明对于不同管径、长度、堵塞程度的输气管道而言,该模型平均定位误差为0.68%～1.76%管长,最大定位误差为2.02%管长,最小定位误差为0.47%管长。为便于现场工作人员使用,本文以该模型为基础使用Matlab/APP Designer进一步开发输气管道堵塞定位系统。在开发输气管道堵塞定位系统之前,首先分析系统需求并对系统整体架构进行设计。由于现场数据通常存在一定的噪声干扰,为便于用户使用,提高定位精度,本文对小波变换原理进行研究并使用小波变换函数对管道数据进行降噪处理。依据需求分析,本文完成了堵塞定位系统整体开发以及界面设计。为测试软件系统适用性,设计并搭建了室内输气管道堵塞实验装置。实验管道全长288m,在95m和190m处分别设置截流阀,通过调节截流阀开度模拟管道不完全堵塞。之后,使用堵塞定位系统对实验数据进行分析,结果表明该系统对于实验装置两堵塞位置定位误差分别为3.1m和1.4m,定位计算时间在10s～18s,软件系统对于实际管道适用性强。