燃氣管道泄漏的檢測技術研究

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設施，但是一旦出現燃氣管道泄漏問題，燃氣管道就成為危害城市居民穩定生活的危險源，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管理部門及廣大民眾的廣泛關注，而燃氣管道泄漏檢測技術也因此受到同等重視，由此可見，對于管道泄漏檢測技術的應用及發展進行有效分析是很有必要的。

關鍵詞：燃氣管道泄漏;檢測技術;現狀;發展

1燃氣管道泄漏檢測技術

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象。隨著科技的進步，出現了較多輔助檢測設備，現在檢測人員大多通過自身的感官體驗結合檢測設備進行泄漏檢測，這些設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長時間的檢測[1]。

1.2人工巡線

在發達國家，管道泄漏檢測方法已經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，該技術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的空中范圍內完成對地面的燃氣管道泄漏檢查過程。該技術雖然是空中檢測技術，但是其檢測精度與檢測準確度都已經達到了很高的水準。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，雖然與發達國家的高科技技術相比，員工檢測方法相對較為落后，但這種檢測方法在當前仍然能夠滿足我國對燃氣管道泄漏檢測技術的需求。通過對國外高科技泄漏檢測技術的研究，發現其原理是因管道泄漏發生后，泄漏的氣體會在某一個地區進行擴散，相關設備儀器能夠通過在空中擁有的較好視野對聚集在某一區域內的濃度較高的氣體團進行偵測，并定位氣體泄漏區域。通過人工巡視的方法，結合這種方法能夠取長補短在最短的時間內找到燃氣泄漏的位置。因此人工巡視結合高空偵測，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沿著天然氣傳播的特定聲波信號，根據泄漏信號定位分析泄漏點。聲波法的關鍵是確定聲波的波速。由于聲波在天然氣介質的傳播速度比原油介質中的慢，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。該方法的優點在于工作原理簡單，靈敏度高，定位準確。主要局限性是當管道地形環境復雜時，聲速信號降噪、弱特征提取難以準確計算。

1.4腐蝕檢測

腐蝕檢測技術也是燃氣管道泄漏檢測技術的一種常見應用。該方法主要通過燃氣管道的腐蝕程度來進行泄漏檢測。檢測人員應當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估。通過管道的腐蝕情況來判斷管道是否出現了泄漏情況，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當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確性，如果出現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

壓力波法是我國當前在燃氣管道泄漏檢測技術中應用最多的一種技術。該技術的檢測原理是，假設某管道發生泄漏，則該管道會發生壓力變化。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氣體泄漏檢測的熱成像。熱成像儀采用熱成像技術分析管道周圍熱輻射的變化。當天然氣管道泄漏時，管道周圍的土壤溫度會因節流效應而降低。這種方法可用于移動車輛、直升機或便攜式系統，美國菲利爾系統公司（FLIRSystems，Inc）的紅外系列氣體成像儀（GasFindIR系列）和法國伯丁技術公司（BertinTechnologies）的紅外成像氣體云實時監測儀（SecondSigh系列）應用較為廣泛。該方法的優點是顯示速度較快。主要局限性是其設備昂貴，檢測成本較高，且易受燃氣溫度、周圍土壤溫度的影響而導致檢測結果不準確[3]。

2燃氣埋地鋼質管道泄漏檢測定位技術

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中的案例，檢測人員通過利用人工巡檢以及互相關分析法結合的分析方法進行日常巡檢，在檢測過程中發現疑似泄漏點，泄漏點的位置大約在中壓管道預留頭的末端，通過對管道建設的相關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留頭的泄漏問題。開挖后證明判斷正確，經過封堵施工后燃氣管道壓力恢復正常。

2.2基于外力破壞燃氣泄漏

雖然因外力破壞導致的燃氣泄漏情況通常較容易發現。因為大多數情況下都是野蠻施工產生的外力破壞情況。然而也有因外力破壞導致的泄漏卻因為泄漏點較小而不易被發現，燃氣埋地鋼質管道泄漏，檢測定位技術正是針對這種情況產生的泄漏檢測方法。某案例中通過燃氣泄漏設備對某處埋地鋼質管道進行檢測過程中，發現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現了較為明顯的機械外力痕跡。對該痕跡進行詳細檢測后，發現在該痕跡的凹槽處產生泄漏點。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被證明針對這種細微的外力作用導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，當地燃氣公司接到某小區報告，報告稱該小區燃氣壓力過低。燃氣公司立即對該區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，管道被腐蝕產生的泄漏。經過燃氣公司對該兩處泄漏點的封堵，該小區燃氣壓力恢復正常。

結束語：綜上所述，未來具有快速、高效、精準優勢的小體積、大視場與高分辨率的泄漏檢測系統將擁有更加廣泛的應用前景，開展對氣體泄漏成像檢測技術、數據驅動的自動識別和泄漏點自動判斷和預警技術、檢漏裝置系統性能評價等關鍵技術的研究具有重要意義，是保障城鎮燃氣管道安全運行的重要技術手段。

參考文獻：

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

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

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

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