资源描述：
《管道泄漏检测技术现状及展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、大庆石油学院学报第30卷第2期2006年4月JOURNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEVol.30No.2Apr.2006管道泄漏检测技术现状及展望1,222袁朝庆,庞鑫峰,刘燕(1.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080;2.大庆石油学院土木建筑工程学院,黑龙江大庆163318)摘要:为研究管道泄漏的检测和定位技术,介绍了基于泄漏噪声探测、系缆式漏磁探测、放射性示踪剂检漏原理的管道内检测法,以及热红外成像、嗅觉传感器、负压波、压力梯度、质量或体积平衡、光纤检漏、监测控制与数据采集(SCA2DA)系统、应力波检测、声波检测原
2、理的管道外检测法,预测了未来管道泄漏的检测和定位方法,其中分布式光纤温度传感器技术、SCADA技术和负压波技术极具发展前途.关键词:管道泄漏;泄漏检测;泄漏定位;负压波法;分布式光纤中图分类号:U178文献标识码:A文章编号:10001891(2006)020076030引言随着管线敷设距离的延长,服役期的增长,由于运行磨损、设备老化、腐蚀以及地理和气候环境变化和人为损坏等,管道泄漏时有发生.我国大部分管道运行超过30a,油田管道穿孔率约为0.66次/(km·a),[1]大中城市自来水的损失率约为20%.管道泄漏不仅影响管道正常输送,当输送有害、易燃、易爆等介
3、质时,还会污染环境,引发火灾、爆炸等,威胁人们的生活环境和生存环境,造成较大的经济损失和社会恐慌.因此,对管道泄漏的检测和定位技术研究具有极为重要的现实意义.1管道内检漏法[2,3]管道内检漏法发展于20世纪80年代末期,该方法基于磁通、超声、涡流、录像等技术,将探测仪器(球)沿管线内进行检测,利用噪声法或漏磁法采集数据,分析和判断管道是否发生泄漏.此类方法检测准确,精度较高,适于管径较大、弯头和连通较少的管道;缺点是探测只能间断进行,易发生堵塞、停运的事故,而且造价较高.1.1泄漏噪声探测法[4]泄漏噪声在管道内产生声场,可以通过压电转换器探测其强度.泄漏噪
4、声的频谱为6～80kHz.管道内液体流动、探测器行走及管外的干扰都会产生噪声,泄漏检测器的中心频率常选为35kHz.经过滤波后,剩下的频率为0.1～4.0kHz.回放录音磁带,若出现声音信号,即判断发生泄漏,录音磁带的长度反映泄漏的位置.泄漏噪声的强度与泄漏处的压力,漏点的形状、尺寸,周围介质和液体黏度有关.1.2系缆式漏磁探测法[5]可对管道的状况提供实时评价,并能准确定位泄漏点.用清管器发送检测装置(距离可达3.2km)到管道中,然后退出来,提供管道内、外腐蚀的实时评价,并能测出在管道内行走的准确距离.分析检测结果、确定需修复的漏点位置后,再把检测装置发送
5、到需修复的漏点处,发送信号,进行修复.1.3放射性示踪剂检漏法[4,6]将放射性示踪剂(如碘-131)掺入管道内的介质中.管道发生泄漏时,放射性示踪剂随泄漏介质收稿日期:20050926;审稿人:王金东;编辑:任志平基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(10551004)作者简介:袁朝庆(1970-),男,博士生,副教授,主要从事健康监测方面的研究.·76·第2期 袁朝庆等:管道泄漏检测技术现状及展望流到管道外,扩散并附着于周围的土壤中.位于管道内部的示踪剂检漏仪随着输送介质而行走,可在360°范围内随时对管壁进行监测.示
6、踪剂检漏仪可检测到泄漏到管外的示踪剂,并记录下来,确定管道的泄漏部位.该方法对微量泄漏检测的灵敏度很高,但检测操作时间较长,工作量较大.2 管道外检漏法2.1 热红外成像热红外探测器可探测0.05～0.10℃的温差,长波红外影像可穿透烟雾,分辨率高,空间分辨能力可达0.1mrad.大多数情况下,管道内介质的温度与周围的环境温度不同,一旦发生泄漏,周围环境的温度必然发生变化.利用热红外成像技术,记录管道平时周围环境温度数据和热图谱,利用卫星或直升飞机实时检测管道周围环境温度场的变化,从而发现泄漏.此方法对管道的埋设深度有一定的限制,气温与管道内介质温差越大效果越
7、好,而且检测时间较长,对冬季的供热管道检漏效果最好.2.2 嗅觉传感器[5]将嗅觉传感器沿管道按一定的距离布置,组成传感器网络,实时监控管道,借助于计算机和信号处理技术保证检测的灵敏度和精确度.当发生泄漏时,对泄漏物质非常敏感的嗅觉传感器发出报警.此项技术还有待于实践检验.2.3 负压波法管道发生泄漏时,介质从泄漏处流出,引起压力突降.泄漏处附近的液体由于压差而向泄漏处补充,[7-11]又产生与泄漏区相邻区域的压力降,这一过程依次向管道的两端传递,从而产生了负压波.负压波以声波在管道介质内传播的速度传播,可以传播几十公里.在管道两侧安放压力传感器,根据压力传感
8、器检测压力波形的变化,判断泄漏;利用负
