燃气管道泄漏的检测技术研究

李淑霞

摘要：燃气管道在具备绝对安全性的情况下，是为人们生活提供便利的重要城市基础设施，但是一旦出现燃气管道泄漏问题，燃气管道就成为危害城市居民稳定生活的危险源，因为燃气管道对于社会大众正常生活具有重大影响，因此管道泄漏问题受到城市建设管理部门及广大民众的广泛关注，而燃气管道泄漏检测技术也因此受到同等重视，由此可见，对于管道泄漏检测技术的应用及发展进行有效分析是很有必要的。

关键词：燃气管道泄漏;检测技术;现状;发展

1燃气管道泄漏检测技术

1.1直接检测

直接检测较为常用的方法，是通过具备较为丰富经验的管道检测人员通过对管道进行肉眼观察的检测方法。具体的检测过程是检测人员通过对管道你自身的听觉，触觉和嗅觉等各种感官体验来检测燃气管道是否存在泄漏现象。随着科技的进步，出现了较多辅助检测设备，现在检测人员大多通过自身的感官体验结合检测设备进行泄漏检测，这些设备包含气体检验装置以及红外线探测装置等。通过观察进行直接检验的方法存在较多弊端，是没有先进检测工具的时代主要采用的方法。该方法对人员要求较高，要掌握这项技能需要较长的时间，并且这种方法不能进行连续长时间的检测[1]。

1.2人工巡线

在发达国家，管道泄漏检测方法已经逐渐采用高科技检测方法替代了人工巡视检测方法。例如国外某公司研制成功了一种可以进行空中检测的燃气泄漏检测技术，该技术可以将仪器安装在直升飞机上，通过直升飞机以60～120km/h的速度在80～200m的空中范围内完成对地面的燃气管道泄漏检查过程。该技术虽然是空中检测技术，但是其检测精度与检测准确度都已经达到了很高的水准。而在我国，对于管道泄漏检测方法，大多仍然停留在人工巡视检查的方法，虽然与发达国家的高科技技术相比，员工检测方法相对较为落后，但这种检测方法在当前仍然能够满足我国对燃气管道泄漏检测技术的需求。通过对国外高科技泄漏检测技术的研究，发现其原理是因管道泄漏发生后，泄漏的气体会在某一个地区进行扩散，相关设备仪器能够通过在空中拥有的较好视野对聚集在某一区域内的浓度较高的气体团进行侦测，并定位气体泄漏区域。通过人工巡视的方法，结合这种方法能够取长补短在最短的时间内找到燃气泄漏的位置。因此人工巡视结合高空侦测，能够极大提高燃气管道泄漏的检测工作。

1.3声波法

声波法的原理是通过声波传感器检测燃气管道内沿着天然气传播的特定声波信号，根据泄漏信号定位分析泄漏点。声波法的关键是确定声波的波速。由于声波在天然气介质的传播速度比原油介质中的慢，因此，天然气管道泄漏检测的定位精度高于原油管道的定位精度。该方法的优点在于工作原理简单，灵敏度高，定位准确。主要局限性是当管道地形环境复杂时，声速信号降噪、弱特征提取难以准确计算。

1.4腐蚀检测

腐蚀检测技术也是燃气管道泄漏检测技术的一种常见应用。该方法主要通过燃气管道的腐蚀程度来进行泄漏检测。检测人员应当对燃气管道的腐蚀情况进行排查来掌握。该方法通过对燃气管道泄漏点的位置以及腐蚀程度进行确定。通过对该燃气管道的腐蚀情况对该管道的使用寿命进行预估。通过管道的腐蚀情况来判断管道是否出现了泄漏情况，腐蚀检测法的利用工作人员可以对管道的防腐层腐蚀点和泄漏点进行定位，通过利用腐蚀法进行燃气管道的泄漏检测，证明腐蚀法能够找到燃气管道的泄漏点，是燃气管道检测过程中较为有效的检测方法，为燃气管道的安全提供有效的保证，在利用腐蚀检测法进行燃气管道的泄漏检查过程中工作人员应当对管道腐蚀的位置以及腐蚀情况进行分析，保证腐蚀点的位置准确性，如果出现腐蚀点位置偏差较大，则会影响腐蚀检测法的检测效率[2]。

1.5压力波法

压力波法是我国当前在燃气管道泄漏检测技术中应用最多的一种技术。该技术的检测原理是，假设某管道发生泄漏，则该管道会发生压力变化。压力从泄漏点向上一级和下一级管道分别传输压力，该压力被称为递减压波。这会导致上一级管道的出站压力和下一级管道的进站压力下降。依照这个原理在出站进站设置传感器检测压力变化，通过压力传递时间差来判定泄漏点的位置。

1.6热成像法

热成像法的原理是采集检测对象气体的红外波段辐射信息实现气体泄漏检测的热成像。热成像仪采用热成像技术分析管道周围热辐射的变化。当天然气管道泄漏时，管道周围的土壤温度会因节流效应而降低。这种方法可用于移动车辆、直升机或便携式系统，美国菲利尔系统公司（FLIRSystems，Inc）的红外系列气体成像仪（GasFindIR系列）和法国伯丁技术公司（BertinTechnologies）的红外成像气体云实时监测仪（SecondSigh系列）应用较为广泛。该方法的优点是显示速度较快。主要局限性是其设备昂贵，检测成本较高，且易受燃气温度、周围土壤温度的影响而导致检测结果不准确[3]。

2燃气埋地钢质管道泄漏检测定位技术

2.1由施工问题造成的管道泄漏

某城市燃气管道日常检测过程當中的案例，检测人员通过利用人工巡检以及互相关分析法结合的分析方法进行日常巡检，在检测过程中发现疑似泄漏点，泄漏点的位置大约在中压管道预留头的末端，通过对管道建设的相关资料以及日常巡检日志进行综合分析，初步判断是因为施工造成了预留头的泄漏问题。开挖后证明判断正确，经过封堵施工后燃气管道压力恢复正常。

2.2基于外力破坏燃气泄漏

虽然因外力破坏导致的燃气泄漏情况通常较容易发现。因为大多数情况下都是野蛮施工产生的外力破坏情况。然而也有因外力破坏导致的泄漏却因为泄漏点较小而不易被发现，燃气埋地钢质管道泄漏，检测定位技术正是针对这种情况产生的泄漏检测方法。某案例中通过燃气泄漏设备对某处埋地钢质管道进行检测过程中，发现了可能存在的泄漏点。通过挖掘该修点，暴露出该管道上方有水泥制自来水管道。并在该管道下方的燃气管道上发现了较为明显的机械外力痕迹。对该痕迹进行详细检测后，发现在该痕迹的凹槽处产生泄漏点。由此可以证明该泄漏点的主要原因是外力破坏造成的。因此，埋地钢制管道泄漏检测定位技术被证明针对这种细微的外力作用导致的泄漏情况有较好的检测效果[4]。

2.3有管道外壁腐蚀引起的泄漏检测

以某城市案例为例，当地燃气公司接到某小区报告，报告称该小区燃气压力过低。燃气公司立即对该区域重点燃气管线进行检测，在找到疑似泄漏点后，对泄漏点进行开挖验证。验证表明判断正确，在该泄漏点找到了两处不同的泄漏点，这两处泄漏点都是因为防护层遭到破坏后，管道被腐蚀产生的泄漏。经过燃气公司对该两处泄漏点的封堵，该小区燃气压力恢复正常。

结束语：综上所述，未来具有快速、高效、精准优势的小体积、大视场与高分辨率的泄漏检测系统将拥有更加广泛的应用前景，开展对气体泄漏成像检测技术、数据驱动的自动识别和泄漏点自动判断和预警技术、检漏装置系统性能评价等关键技术的研究具有重要意义，是保障城镇燃气管道安全运行的重要技术手段。

参考文献：

[1]李志鹏，李艳红，胡国新，等.燃气管道检测技术综述[J].煤气与热力，2003（9）：566-567.

[2]刘海峰，胡剑，杨俊.国内油气长输管道检测技术的现状与发展趋势[J].天然气工业，2004（11）：147-150.

[3]陈华波，涂亚庆.输油管道泄漏检测方法综述[J].管道技术与设备，2000（1）：38-41.

[4]付道明，孙军，贺志刚，等.国内外管道泄漏检测技术研究进展[J].石油机械，2004（3）：48-51.