城市燃氣埋地管道泄漏現場精確定位技術分析

劉恒宇

摘要：城市燃氣埋地管道出現泄漏情況將直接威脅到整個燃氣管道的安全運行，需要結合實際情況對硬件檢測技術、人工巡檢技術和軟件檢測技術進行靈活運用，以達到準確定位泄漏點和減少安全隱患目的。基于此，對城市燃氣埋地管道泄露現場精準定位技術展開研究和分析。

關鍵詞：城市燃氣;埋地管道;泄露現場;精準定位;技術;分析

在現代城市化水平不斷提升背景下，我國也加大了城市燃氣管道建設和完善力度，并對燃氣管道泄漏引起高度重視，一旦出現泄漏情況將直接威脅到整個燃氣管道運行安全。由于管道出現泄漏情況主要與施工缺陷、外腐蝕和外力機械破壞等存在密切聯系，實際泄漏檢測過程中，需要結合實際情況對管道泄漏進行精準定位，并盡快排除安全隱患，保障燃氣管道正常、安全運行。本文結合硬件、軟件和人工巡檢技術，對城市燃氣埋地鋼制管道和聚乙烯管道泄漏檢測技術展開細致分析，希望能夠為相應管道檢測工作有效開展提供參考和借鑒。

1城市燃氣埋地管道泄漏檢測技術分析

1.1硬件檢測技術

根據物理原理的不同可以將硬件檢測技術分為以下幾種類型：（1）利用聲學定位技術，將該項技術應用到燃氣管道泄漏點定位當中，具有靈敏度高、連續在線檢測等優勢特點，實際執行中主要通過泄漏振動信號采集和分析，實現泄漏點精準定位目標;（2）利用光纖傳感技術，這項技術在實際應用過程中又包含光纖散射、光纖干涉等檢測技術，可以致力于微小泄漏探測當中，所取得檢測效果比較高，但是實際應用成本比較高;（3）利用內檢測器技術，將集聚超聲、攝像等功能的內檢測器置入到燃氣管道內部當中，可以對管道泄漏信號進行收集和分析，然后明確泄漏點，整個過程定位精準度比較高[1]。

1.2軟件檢測技術

結合分析參數和建立模型的不同，可以將軟件檢測技術劃分為以下幾種類型：（1）壓力參數分析方法，實際應用時涉及到的壓力參數方法有穩態壓力梯度、壓力點分析、小波變換等，不僅可以滿足實時在線檢測要求，在靈敏度方面也比較好，但是該種方法并不適用于對微小泄漏點檢測當中，無法實現精準定位;（2）質量平衡法，將這種方法運用到燃氣管道泄漏精準定位當中，主要是對管道中流體物質質量和體積進行充分利用，進而有效判斷管道中是否存在泄漏情況，具有可靠性高優勢;（3）神經網絡方法，通過定位神經網絡的構建，可以結合相應參數變化，對管道是否存在泄漏情況進行準確判斷，并且整個檢測過程中受到的干擾比較低，即便是微小泄漏也能夠于有效檢測。

1.3人工巡檢技術

將人工巡檢技術應用到城市燃氣管道泄漏檢測當中，主要是以人工操作的方式，利用便攜式泄漏檢測設備對管道進行泄漏檢測及定位，這種方法應用具有誤報率低的優勢特點，但是執行過程中所耗費的人工成本較高，并且無法實現實時監測。

一旦燃氣管道出現泄漏情況，燃氣就會在泄漏點周圍進行分布，并逐漸形成濃度場。對上述提到的硬件檢測技術、軟件檢測技術和人工巡檢技術進行應用只能夠實現泄漏點大概位置定位作用，針對管道具體位置和管道埋深等問題則不夠明確，在一定程度上也提高了泄漏搶修難度，還需要結合實際對上述提到檢測技術進行綜合、靈活運用，使燃氣管道泄漏問題得到妥善解決。

2鋼制管道和聚乙烯管道泄漏檢測定位技術

2.1鋼質管道

對城市燃氣鋼制管道泄漏加以檢測的步驟，經過大量實踐表明，將人工巡檢與不開挖檢測技術有效結合起來，可以起到節省開挖時間、精準定位泄漏點和及時排除險情作用。

2.1.1外力機械損壞導致的管道泄漏

采用人工巡檢模式，利用燃氣泄漏檢測儀器設備對某燃氣公司埋地鋼質管道沿線進行打孔檢測，同時借助防腐層檢測設備對管道出現的破損點加以確定，然后針對存在泄漏情況的疑似點進行開挖驗證，結果發現燃氣管道上方存在水泥管道橫跨情況，并且在管體機械凹坑區域發現了燃氣泄漏點，在對現場情況進行細致分析以后確定燃氣管道泄漏是由水泥施工造成，進而導致管體穿孔漏氣情況。

2.1.2外腐蝕導致的管道泄漏

某燃氣公司無法正常對一小區單元樓進行供氣，該燃氣公司在第一時間派出工作人員利用燃氣泄漏檢測儀器設備對埋地管道進行檢測，在明確燃氣泄露管道大致位置以后，利用不開挖檢測技術對泄露管道防腐層破損點進行查找和開挖，最后發現管體出現較為嚴重的外腐蝕。在受到雜散電流干擾以后出現腐蝕穿孔現象，進而導致燃氣泄漏。

2.1.3施工缺陷導致的管道泄漏

在進行燃氣管道施工時，涉及到諸多環節，如：制造與安裝、改造和維修等，實際操作過程中一旦對管道本體造成傷害，也會提高管道泄漏機率。某燃氣公司在對燃氣管道進行檢測過程中，發現疑似泄漏點，在對其進行開挖以后在管道預留頭末端發現泄漏點，經過現場勘察和分析后發現導致管道泄漏的原因是管道安裝質量不過關，導致預留頭出現漏氣情況。

2.2聚乙烯管道

燃氣主要是由甲烷、乙烷、氮氣、二氧化碳等組分組成，在對城市燃氣聚乙烯管道泄漏進行精準定位時，疑似泄露很有可能是因為受到地下沼氣干擾所出現的現象，為了達到快速和精準判斷目的，對燃氣泄漏進行檢測時就需要對氣相色譜分析技術進行應用，在排除沼氣引起的干擾以后，對管道進行繼續開挖，進而明確管道泄漏點具體位置，并采取有效措施妥善解決，相應檢測步驟。

2.2.1探地雷達技術

將探地雷達技術運用到城市燃氣聚乙烯管道泄漏精準定位當中，主要是通過向地下發射高頻電磁波實現，由于電磁波遇到不同電性界面會出現透射、折射和反射情況，當發射到地面的電磁波被同步發射天線接收以后，利用雷達就能夠對反射回波振幅、相位、波長等進行記錄，再利用圖像合成、濾波降噪等技術手段，就能夠得到較為細致和全面的下剖面掃描圖像，實際應用時受地質條件影響較大，對操作人員專業知識和工作經驗提出較高要求。

2.2.2示蹤線探測技術

該項技術主要是將電磁信號發射機與示蹤線相互聯系起來，使之在示蹤線上產生電磁場信號，然后根據所得信號明確示蹤線位置及埋深。將這種方法應用到管道泄漏精準定位當中，不僅所得探測結果比較精準，還不易受到鄰近管道干擾。但是需要在構建聚乙烯管道時需要不間斷的敷設示蹤線，整體難度比較高。

2.2.3聲學定位技術

將聲學定位技術應用到聚乙烯管道泄漏精準定位當中，主要是利用聲波發射器，通過對地面發射短波脈沖得到聲波反射，然后根據接收器得到的地表和管道反射波，明確管道位置及埋深。

結語：燃氣管道作為城市基建工程中的重要組成部分，一旦出現燃氣管道泄漏情況，也會對人們正常生活造成不良影響，并且威脅到燃氣管道安全運行。對燃氣管道泄漏進行檢測的技術有很多，包含硬件、軟件、人工等，將硬件和軟件檢測技術應用到管道泄漏檢測當中，雖然可以實現疑似管道泄漏確定，但是在管道具體位置和埋深方面還有所欠缺，還需要將人工巡檢、不開挖檢測、氣體分析等技術有效聯系起來，起到揚長補短和聯合應用作用，妥善解決燃氣管道泄漏精準定位問題和保障燃氣管道運行安全。

參考文獻：

[1]梁金祿，石海信，方麗萍， 等.欽州市天然氣管道泄漏防護關鍵技術研究[Z].欽州學院.2017.