燃氣管道泄漏的檢測技術(shù)研究

李淑霞

摘要：燃氣管道在具備絕對安全性的情況下，是為人們生活提供便利的重要城市基礎(chǔ)設(shè)施，但是一旦出現(xiàn)燃氣管道泄漏問題，燃氣管道就成為危害城市居民穩(wěn)定生活的危險源，因為燃氣管道對于社會大眾正常生活具有重大影響，因此管道泄漏問題受到城市建設(shè)管理部門及廣大民眾的廣泛關(guān)注，而燃氣管道泄漏檢測技術(shù)也因此受到同等重視，由此可見，對于管道泄漏檢測技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展進行有效分析是很有必要的。

關(guān)鍵詞：燃氣管道泄漏;檢測技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

1燃氣管道泄漏檢測技術(shù)

1.1直接檢測

直接檢測較為常用的方法，是通過具備較為豐富經(jīng)驗的管道檢測人員通過對管道進行肉眼觀察的檢測方法。具體的檢測過程是檢測人員通過對管道你自身的聽覺，觸覺和嗅覺等各種感官體驗來檢測燃氣管道是否存在泄漏現(xiàn)象。隨著科技的進步，出現(xiàn)了較多輔助檢測設(shè)備，現(xiàn)在檢測人員大多通過自身的感官體驗結(jié)合檢測設(shè)備進行泄漏檢測，這些設(shè)備包含氣體檢驗裝置以及紅外線探測裝置等。通過觀察進行直接檢驗的方法存在較多弊端，是沒有先進檢測工具的時代主要采用的方法。該方法對人員要求較高，要掌握這項技能需要較長的時間，并且這種方法不能進行連續(xù)長時間的檢測[1]。

1.2人工巡線

在發(fā)達國家，管道泄漏檢測方法已經(jīng)逐漸采用高科技檢測方法替代了人工巡視檢測方法。例如國外某公司研制成功了一種可以進行空中檢測的燃氣泄漏檢測技術(shù)，該技術(shù)可以將儀器安裝在直升飛機上，通過直升飛機以60～120km/h的速度在80～200m的空中范圍內(nèi)完成對地面的燃氣管道泄漏檢查過程。該技術(shù)雖然是空中檢測技術(shù)，但是其檢測精度與檢測準(zhǔn)確度都已經(jīng)達到了很高的水準(zhǔn)。而在我國，對于管道泄漏檢測方法，大多仍然停留在人工巡視檢查的方法，雖然與發(fā)達國家的高科技技術(shù)相比，員工檢測方法相對較為落后，但這種檢測方法在當(dāng)前仍然能夠滿足我國對燃氣管道泄漏檢測技術(shù)的需求。通過對國外高科技泄漏檢測技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)其原理是因管道泄漏發(fā)生后，泄漏的氣體會在某一個地區(qū)進行擴散，相關(guān)設(shè)備儀器能夠通過在空中擁有的較好視野對聚集在某一區(qū)域內(nèi)的濃度較高的氣體團進行偵測，并定位氣體泄漏區(qū)域。通過人工巡視的方法，結(jié)合這種方法能夠取長補短在最短的時間內(nèi)找到燃氣泄漏的位置。因此人工巡視結(jié)合高空偵測，能夠極大提高燃氣管道泄漏的檢測工作。

1.3聲波法

聲波法的原理是通過聲波傳感器檢測燃氣管道內(nèi)沿著天然氣傳播的特定聲波信號，根據(jù)泄漏信號定位分析泄漏點。聲波法的關(guān)鍵是確定聲波的波速。由于聲波在天然氣介質(zhì)的傳播速度比原油介質(zhì)中的慢，因此，天然氣管道泄漏檢測的定位精度高于原油管道的定位精度。該方法的優(yōu)點在于工作原理簡單，靈敏度高，定位準(zhǔn)確。主要局限性是當(dāng)管道地形環(huán)境復(fù)雜時，聲速信號降噪、弱特征提取難以準(zhǔn)確計算。

1.4腐蝕檢測

腐蝕檢測技術(shù)也是燃氣管道泄漏檢測技術(shù)的一種常見應(yīng)用。該方法主要通過燃氣管道的腐蝕程度來進行泄漏檢測。檢測人員應(yīng)當(dāng)對燃氣管道的腐蝕情況進行排查來掌握。該方法通過對燃氣管道泄漏點的位置以及腐蝕程度進行確定。通過對該燃氣管道的腐蝕情況對該管道的使用壽命進行預(yù)估。通過管道的腐蝕情況來判斷管道是否出現(xiàn)了泄漏情況，腐蝕檢測法的利用工作人員可以對管道的防腐層腐蝕點和泄漏點進行定位，通過利用腐蝕法進行燃氣管道的泄漏檢測，證明腐蝕法能夠找到燃氣管道的泄漏點，是燃氣管道檢測過程中較為有效的檢測方法，為燃氣管道的安全提供有效的保證，在利用腐蝕檢測法進行燃氣管道的泄漏檢查過程中工作人員應(yīng)當(dāng)對管道腐蝕的位置以及腐蝕情況進行分析，保證腐蝕點的位置準(zhǔn)確性，如果出現(xiàn)腐蝕點位置偏差較大，則會影響腐蝕檢測法的檢測效率[2]。

1.5壓力波法

壓力波法是我國當(dāng)前在燃氣管道泄漏檢測技術(shù)中應(yīng)用最多的一種技術(shù)。該技術(shù)的檢測原理是，假設(shè)某管道發(fā)生泄漏，則該管道會發(fā)生壓力變化。壓力從泄漏點向上一級和下一級管道分別傳輸壓力，該壓力被稱為遞減壓波。這會導(dǎo)致上一級管道的出站壓力和下一級管道的進站壓力下降。依照這個原理在出站進站設(shè)置傳感器檢測壓力變化，通過壓力傳遞時間差來判定泄漏點的位置。

1.6熱成像法

熱成像法的原理是采集檢測對象氣體的紅外波段輻射信息實現(xiàn)氣體泄漏檢測的熱成像。熱成像儀采用熱成像技術(shù)分析管道周圍熱輻射的變化。當(dāng)天然氣管道泄漏時，管道周圍的土壤溫度會因節(jié)流效應(yīng)而降低。這種方法可用于移動車輛、直升機或便攜式系統(tǒng)，美國菲利爾系統(tǒng)公司（FLIRSystems，Inc）的紅外系列氣體成像儀（GasFindIR系列）和法國伯丁技術(shù)公司（BertinTechnologies）的紅外成像氣體云實時監(jiān)測儀（SecondSigh系列）應(yīng)用較為廣泛。該方法的優(yōu)點是顯示速度較快。主要局限性是其設(shè)備昂貴，檢測成本較高，且易受燃氣溫度、周圍土壤溫度的影響而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確[3]。

2燃氣埋地鋼質(zhì)管道泄漏檢測定位技術(shù)

2.1由施工問題造成的管道泄漏

某城市燃氣管道日常檢測過程當(dāng)中的案例，檢測人員通過利用人工巡檢以及互相關(guān)分析法結(jié)合的分析方法進行日常巡檢，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)疑似泄漏點，泄漏點的位置大約在中壓管道預(yù)留頭的末端，通過對管道建設(shè)的相關(guān)資料以及日常巡檢日志進行綜合分析，初步判斷是因為施工造成了預(yù)留頭的泄漏問題。開挖后證明判斷正確，經(jīng)過封堵施工后燃氣管道壓力恢復(fù)正常。

2.2基于外力破壞燃氣泄漏

雖然因外力破壞導(dǎo)致的燃氣泄漏情況通常較容易發(fā)現(xiàn)。因為大多數(shù)情況下都是野蠻施工產(chǎn)生的外力破壞情況。然而也有因外力破壞導(dǎo)致的泄漏卻因為泄漏點較小而不易被發(fā)現(xiàn)，燃氣埋地鋼質(zhì)管道泄漏，檢測定位技術(shù)正是針對這種情況產(chǎn)生的泄漏檢測方法。某案例中通過燃氣泄漏設(shè)備對某處埋地鋼質(zhì)管道進行檢測過程中，發(fā)現(xiàn)了可能存在的泄漏點。通過挖掘該修點，暴露出該管道上方有水泥制自來水管道。并在該管道下方的燃氣管道上發(fā)現(xiàn)了較為明顯的機械外力痕跡。對該痕跡進行詳細檢測后，發(fā)現(xiàn)在該痕跡的凹槽處產(chǎn)生泄漏點。由此可以證明該泄漏點的主要原因是外力破壞造成的。因此，埋地鋼制管道泄漏檢測定位技術(shù)被證明針對這種細微的外力作用導(dǎo)致的泄漏情況有較好的檢測效果[4]。

2.3有管道外壁腐蝕引起的泄漏檢測

以某城市案例為例，當(dāng)?shù)厝細夤窘拥侥承^(qū)報告，報告稱該小區(qū)燃氣壓力過低。燃氣公司立即對該區(qū)域重點燃氣管線進行檢測，在找到疑似泄漏點后，對泄漏點進行開挖驗證。驗證表明判斷正確，在該泄漏點找到了兩處不同的泄漏點，這兩處泄漏點都是因為防護層遭到破壞后，管道被腐蝕產(chǎn)生的泄漏。經(jīng)過燃氣公司對該兩處泄漏點的封堵，該小區(qū)燃氣壓力恢復(fù)正常。

結(jié)束語：綜上所述，未來具有快速、高效、精準(zhǔn)優(yōu)勢的小體積、大視場與高分辨率的泄漏檢測系統(tǒng)將擁有更加廣泛的應(yīng)用前景，開展對氣體泄漏成像檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動的自動識別和泄漏點自動判斷和預(yù)警技術(shù)、檢漏裝置系統(tǒng)性能評價等關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要意義，是保障城鎮(zhèn)燃氣管道安全運行的重要技術(shù)手段。

參考文獻：

[1]李志鵬，李艷紅，胡國新，等.燃氣管道檢測技術(shù)綜述[J].煤氣與熱力，2003（9）：566-567.

[2]劉海峰，胡劍，楊俊.國內(nèi)油氣長輸管道檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].天然氣工業(yè)，2004（11）：147-150.

[3]陳華波，涂亞慶.輸油管道泄漏檢測方法綜述[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2000（1）：38-41.

[4]付道明，孫軍，賀志剛，等.國內(nèi)外管道泄漏檢測技術(shù)研究進展[J].石油機械，2004（3）：48-51.