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1、,管道泄漏检验的几种方法介绍： 、气体泄漏检测 、超声、涡流、漏磁方法检测 、流量变化、压力梯度、质量变化法 、阴极参数测量 、安全预警系统,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,、气体泄漏检测 一、基本概念： 气体泄漏不像油、水泄漏那样直观、明显，有其特有的隐蔽性，尤其是微量泄漏更是难以发现。 燃气泄漏后，会沿疏松的地下通道，泄漏而出。而利用仪器进行检漏，可能会出现地面的检测漏点与实际漏点不符。 因此采用科学方法，选择适用和良好的检测仪器寻漏、定位是地下输气管道泄漏点精确探测的有效方法。,、气体泄漏检测二、燃气泄漏的一般规律1、泥土地面输气管道在此条
2、件下，泄漏点的周围土壤介质分布均匀，地表层无压实，地下管道腐蚀穿孔处泄漏的气体能够直接扩散到地面，在地表面分布范围基本是个圆形，其中间的浓度较大，其扩散图形如图。,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,、气体泄漏检测二、燃气泄漏的一般规律3、混凝土和压实的地面输气管道在此条件下，泄漏点的的气体会沿管道周围裂缝、空隙和疏松的土壤扩散，不能穿透漏点上方的地表，直接在地表上探测不到，而在远离泄漏点的地面裂缝才能探测到，此种情况要根据管道的走向，开挖或钻孔探测。,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,、气体泄漏检测二、燃气泄漏的一般规律、公共管沟包括专业管沟，电缆沟和与裂缝相通的排水沟，泄漏气体会
3、沿着这些通道窜到很远的地方。此种泄漏需用风机从管沟的泄漏点的一边吹风，另一边放风，保证管沟内的泄漏气体向另一边冒跑，用示踪探头从风机一端伸进管沟，示踪探头与泄漏气体接触处即为泄漏点。或用钻孔法配以气敏探测仪在地面检漏，在泄漏点下风气敏仪会报警，在上风不报警，泄漏点位置就在报警与不报警两孔之间，在此加密测点，即可精确定点。,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,三、气体泄漏的原因 施工时接口焊接不严； 长期的地面交通压力导致管道接口开焊或断裂； 地下管道腐蚀； 突发性意外损害。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,四、气体泄漏的定位 埋地钢质管道漏气点处管道的外防腐层必然存
4、在缺陷，通过检测管道的防腐层缺陷，并对所有防腐层缺陷检测是否漏气，从而完成对所有管道漏气点的定位。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、气体泄漏的预防 做好管道的腐蚀与防护工作，尽可能的对管道实施防腐层和阴极保护的联合保护手段。定期对管道的防腐层缺陷进行检测和评价，对管道防腐层较差的管段进行修复。管道的阴极保护状况应按规范定期检测和评价，对未达到保护的管段应查明原因并采取相应的整改或补救措施。管道的防腐层与阴极保护应达到均衡工作；,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、车载式燃气管道泄漏检测技术 燃气泄漏检测车是在车辆上安装泄漏检测设备，当检漏车在
5、埋设有燃气管道的路面上方或附近行驶时，能够快速、准确地进行管道泄漏检测，判断管道是否泄漏及泄漏的程度。其检测技术主要有FID火焰电离式检测技术，OMD光学甲烷红外检测技术。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,（1）、 FID火焰电离式检测技术 火焰电离式检测技术最早是由美国汉斯公司在上世纪60年代引入到燃气领域的，其工作原理是通过内置及附加采样泵吸取气体，如果存在泄漏，泄漏气体被吸入，由于泄漏气体含有大量碳氢化合物发生电离，其电离强弱将被特制传感器转换成可视信号，以PPM数量表现出来。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、车载式燃气管道泄漏检测技术
6、,（2）、 OMD光学甲烷探测技术 天然气的主要成份是甲烷，它的吸收特定波长（3.3m）红外线的特性。光学甲烷探测技术是在检测车上安装特定波长的红外线光源和接收器，形成红外线光柱，位于探测仪的光有滤镜能使甲烷波长的红外线透过。如果没有甲烷成份，光波强度不受影响，检测器产生稳定输出信号。如果有甲烷成份，则光波的强度减弱，信号传送至车内数字显示器，产生声音和视觉信号。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、车载式燃气管道泄漏检测技术,（3）、 配套的地下管道探测仪 地下管道探测仪采用的是电磁原理，用发射机向管道施加特定频率的交变电流，根据接收到的管道上的磁场信号来确定管道位置
7、。使用探测仪，解决如何精确找到燃气管道，是找到漏点的前期准备工作。使用探测仪还可以在使用钻孔设备时有效避开电缆和其它管道。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、车载式燃气管道泄漏检测技术,（3）、 配套的路面钻孔机 此种设备是专门为城市燃气管道查找泄漏点而设计的，它是由钻孔单元、动力汽油机、发电机和控制单元组成。在路面上沿管道走向，钻一排18mm-22mm很小的探孔，在路面上打孔的目的是使泄漏的燃气冒出地面，然后用检测仪检漏。这对敷设在沥青和水泥地面下面的燃气管道检漏是至关重要的。仅单纯用检漏仪沿管道大致方向盲目的检漏，忽略了首先进行管道探测和路面钻探孔两种手段，因而效
8、果不好，特别是对管道液化气，由于它比重较空气重，因此“打孔”是必不可少的。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,五、车载式燃气管道泄漏检测技术,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,六、采用超声波仪器进行检测 原理： 如果一个容器内充满气体，当其内部压强大于外部压强时，由于内外压差较大，一旦容器有漏孔，气体就会从漏孔冲出。当漏孔尺寸较小且雷诺数较高时，冲出气体就会形成湍流，湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波，如图所示。声波振动的频率与漏孔尺寸有关，漏孔较大时人耳可听到漏气声，漏孔很小且声波频率大于20kHz时，人耳就听不到了，但它们能在空气中传播，被称作空载超声波。超声波
9、是高频短波信号，其强度随着离开声源(漏孔)距离的增加而迅速衰减。因此，超声波被认为是一种方向性很强的信号，用此信号可以判断泄漏的位置。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,六、采用超声波仪器进行检测 声压与泄漏量的关系 ： 泄漏产生的超声波频带比较宽，一般在20kHz到100kHz之间。 不同的频率点，超声波的能量是不同的。 频谱峰值也是随泄漏孔的尺寸和压力的变化而变化的。 比如：在一定的泄漏孔径和压力下，如果泄漏超声波的频谱峰值是在38kHz点，那么加大孔径以后它的频谱峰值可能出现在36kHz点；如果孔径不变，加大系统内外压差，频谱峰值可能出现在43kHz点。但是在同一频
10、率点，对于形状相同的泄漏孔，泄漏所产生的超声波的声强随泄漏量的增大而增大。,、气体泄漏检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,六、采用超声波仪器进行检测 检测设备原理： 检测系统分为模拟和数字两部分，模拟部分包括信号放大电路和音频处理电路等。信号放大电路由前置放大电路、带通滤波电路和二次放大电路组成。音频处理电路由本振电路、混频器、功率驱动电路组成。数字部分主要由DSP和LCD、RAM、键盘等外围设备组成。传感器信号经过放大滤波以后，一路交由DSP处理，另一路通过降频转化为可听声。,、气体泄漏检测,DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器。 主要功能是负责A/D转换、对A/D转换后的信号进
11、行分析处理、对LCD及电源进行管理。 LCD显示部分设计 LCD的作用是显示泄漏孔的声强和估算的泄漏值以及由键盘输入的数据。的显示模块。,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,六、超声波仪器系统原理图,、气体泄漏检测,六、地下输油管道泄漏点精确定位方法 ：,一、负压波法进行检测的概念 应用负压法波法检测长输管道是目前国内外应用较多的管道实时泄漏检测定位的方法。负压波检测定位通过安装在管道两端的压力信号，根据两端拾取的负压波的梯度特征和压力变化率的时间差，利用信号相关处理方法就可以确定泄漏程度和泄漏位置，如何检测到并识别泄漏引发的负压波检测定位准确性和灵敏度的关键。,、地下输油管道泄漏检测,六
12、、地下输油管道泄漏点精确定位方法 ：,二、负压波法检测的原理 液体管道输送能力（或流速）的突然变化（扰动），会在扰动产生处引起能量不平衡。这种能量不平衡会以压力波的形式向管道上下游两个方向传播。 如管道中间某点发生泄漏，该漏点处管道液体流量突然增大，正常排量能以满足管道以原有流速流动，管内流速降低，流体动能减少部分转化为压力能（表现为水击减压力即负压波）。 它随时间沿管道向上下游传播，并使上下游的管道沿线压力降低。,、地下输油管道泄漏检测,六、地下输油管道泄漏点精确定位方法 ：,三、负压波法检测中压力波的传播速度 管道瞬变流动过程中，油品的动量和质量是守恒的，根据单位时间受瞬变压力波作用的管道
13、内，流动的液体质量与管道内液体压缩量、管壁弹性变形增加的容量之间的质量平衡，可以求得瞬变压力波传播速度的计算公式：,、地下输油管道泄漏检测,六、地下输油管道泄漏点精确定位方法 ：,四、负压波法泄漏的判断技术 负压法检测输油管道泄漏需要根据采集到的压力波信号序列，实时分析压力信号的变化趋势，实时判断管道是处于正常运行状态，还是处于故障状态。应用信号自动分段技术处理压力波信号进行管道泄漏判断是一种行之有效的方法。 信号自动分段方法的基本原理是先用一个固定的窗选取平稳运行的信号作为参考段，不断地与当前信号作比较，非平稳性（故障引起的信号特性的变化）可以由段之间的过程统计特性和频谱特性的变化显示出来，
14、一般根据几种反映各段特性差异大小作判据，当判据大过一定的阈值时，就认为信号进入了故障段。,、地下输油管道泄漏检测,六、地下输油管道泄漏点精确定位方法 ：,四、负压波法泄漏的判断技术 负压法检测输油管道泄漏需要根据采集到的压力波信号序列，实时分析压力信号的变化趋势，实时判断管道是处于正常运行状态，还是处于故障状态。应用信号自动分段技术处理压力波信号进行管道泄漏判断是一种行之有效的方法。 信号自动分段方法的基本原理是先用一个固定的窗选取平稳运行的信号作为参考段，不断地与当前信号作比较，非平稳性（故障引起的信号特性的变化）可以由段之间的过程统计特性和频谱特性的变化显示出来，一般根据几种反映各段特性差
15、异大小作判据，当判据大过一定的阈值时，就认为信号进入了故障段。,、地下输油管道泄漏检测,、气体泄漏的地面仪器检查 （3）负压波检测与定位 原理： 负压波检测是一种声学方法，在管道泄漏时，泄漏处会因为液体物质损失而产生压力降低，这个瞬时的压力下降作用在液体介质上，就作为減压波源通过流体介质向泄漏点的上下游以声速传播。以泄漏前的压力作为参考标准，泄漏时产生的减压波就称为负压波。在管道首未端各安装一个压力变送器，根据泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差和管内压力波的传播速度就可以计算出泄漏位置。 如管道长度为L 首未两端接收负压波的时间为t1和t2 负压波的传播速度为 则泄漏点距首端距离为X,气体泄漏的检测,五、地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,介绍几篇文献： 、阴极保护手册 、长输管道泄漏故障诊断方法的研究 、基于负压波的管道泄漏检测与定位系统 、用于管道检测的光纤传感器的研究 、埋地钢质燃气管道的泄漏检测管理与技术 、新型气体泄漏超声检测系统的研究与设计 、北京市压力管道检验员培训考核大纲,
