管道泄漏预测方法（付保川专利）

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1、管道泄漏预测方法及装置·发明专利申请管道泄漏预测方法发明人：付保川1，陆卫忠1，班建民1，许维胜2（1苏州科技学院2同济大学）1背景情况介绍随着智能建筑的快速发展，人们对建筑环境的安全性要求越来越高。建筑环境安全不仅涉及防盗、放火、防煤气泄漏等方面，而且管道液体泄漏也是影响建筑环境安全的重要因素，尤其是在计算机（网络）机房、信息中心、图书馆、档案馆等对环境安全要求较高的场所，管道液体泄漏对环境安全的影响更大。因为在这些场所，为了满足环境条件的要求需要使用的环境设备数量较多，相应的各种管道数量也就随之增多。这些管道（例如供暖制冷管道、日常用水管道、消防用水管道等）大多分布于房间的角

2、落、楼板夹层间或地板下面较为隐蔽的地方，小规模的管道泄漏很难被及时发现，因此管道泄漏成为环境安全的主要隐患之一。对于管道而言，由于老化、腐蚀、磨损、管壁疲劳等原因而发生泄漏是不可避免的事情，问题的关键在于如何及时发现并排除这些隐患。在上述这些场所，如果发生任何一次泄漏而不能及时地被发现和排除，不仅会导致相关设备的损坏，而且还会引发数据丢失或重要资料被破坏，造成巨大损失。因此，实时地进行管道泄漏检测或预测，及时发现并排除隐患，对保证建筑环境安全是非常必要的。2管道泄漏检测的一般方法目前，管道泄漏检测的方法主要有两类：直接检漏法和间接检漏法。直接检漏法主要采用物理或化学的方法（如铺设

3、湿度传感器、安装导流开关等）直接探测泄漏的液体，如中国专利94204155.0和94226766.4等均是基于泄漏的液体直接触发传感器而实施检测；间接检漏法是指根据管道泄漏所造成的流量、压力、声音等物理状态参数的变化而实施测量，其主要方法有：负压波法、质量平衡法、实时模型法、压力梯度法、应力波法、声波法等。基于间接检漏法的检测装置或设备较多，如中国专利96121000.1、99107241.3、02235420.4和2005100220194.2等都属于这一类。但是这些检测方法主要是针对长距离输送管道的特点而设计的，不适合用于对室内管道的泄漏检测。对室内管道的泄漏检测宜采用直接检

4、测法，除了前面提到的几种直接检测法之外，目前在工程中常用的方法还有如下几种：①电极式检测法或点式检测法。它采用泄漏电极来感应泄漏的液体，当泄漏的液体把电极浸泡之后检测装置发出报警信号；②感应线缆检测法。该方法所用的线缆有两类：普通感应线缆和专用感应线缆。采用普通感应线缆进行检测，是将感应线缆铺设在管道下方，当泄漏的液体把感应线缆浸泡之后，检测装置发出报警信号；采用专用感应线缆（如美国Raychem公司的TT3000型电缆）进行检测时，实施检测的方法类似于普通感应线缆，但它除了提供泄漏报警信号之外，还能对泄漏发生的位置进行定位。在上述的这些检测方法中，无论是直接检测法还是间接检测法

5、均是基于液体泄漏到达一定程度时才能检测到泄漏特征量的变化，而无法扑捉到泄漏之前的先期征兆，因此不具备泄漏预测能力。对于室内管道而言，只有实时准确地对管道泄漏作出预测，才可能真正避免泄漏事故的发生，从而避免造成重大损失。3管道泄漏预测方法本发明主要针对室内管道的液体泄漏，给出管道泄漏预测的原理和技术方法。为叙述方便起见，下面以水管泄漏为例来介绍这种预测方法。⑴基本思路-4-管道泄漏预测方法及装置·发明专利申请通常根据泄漏程度可以把管道泄漏分为渗漏、泄漏和泄放三种类型。管道泄漏往往是从渗漏开始的，渗漏是泄漏发生的前期，一般会持续较长的一段时间，然后随着渗漏的逐步加重而变为泄漏，如果泄

6、漏得不到及时控制就可能演变成难以控制的泄放。泄放是管道泄漏最严重的一种形式，具有很强的破坏性。如果在渗漏阶段就能及时发现并采取有效措施，就可以在很大程度上避免泄漏事故的发生，这就是泄漏预测的基本出发点。所谓泄漏预测就是捕捉渗漏（即泄漏前期）的一些先期特征。对于管道的渗漏来说，最明显的特征就是液体的渗出量较少，且附着在管道外壁上，不易被察觉到，管道自身没有明显的物理参数变化。这时，如果能够找到一种有效的方法来发现管道壁上渗出的液体，就可以尽早采取有效措施，从而可以避免泄漏事故的发生。⑵泄漏预测原理对于以绝缘材料相隔离的两根平行导线而言，平行导线之间的阻抗与绝缘介质的导电率直接相关。

7、如果采用吸湿性很强的材料（在干燥的环境中是绝缘的）作为两根导线之间的绝缘介质，由它来吸收管道渗漏出的液体，则绝缘介质的导电率就会随着其含水率的升高而增大。管道渗漏的量越多，绝缘介质的含水率就会越高，则两根导线之间的阻抗就越小，反之亦然。因此，只要使用一个检测电路不断地检测两根导线之间的阻抗值有无变化，就可以判断出管道是否发生渗漏，从而达到泄漏预测的效果。泄漏预测的具体实施方法说明如下。⑶泄漏预测电路图1泄漏预测电路为了准确地测量阻抗RL(t)的变化，本发明采用了基于平衡电桥的测量