燃气管道泄漏检测技术的现状及发展吴子强

燃气管道泄漏检测技术的现状及发展吴子强
发布时间：2021-08-11T01:16:09.370Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：吴子强
[导读] 现如今，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，燃气是城市居民生活中必不可少的能源，目前燃气公司基本上都是通过管道输送方式开展供气服务
北京燃气集团有限责任公司北京市 100043
摘要：现如今，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，燃气是城市居民生活中必不可少的能源，目前燃气公司基本上都是通过管道输送方式开展供气服务。

燃气管道可以说是对城市居民日常生活极具影响的城市基础设施之一，城市燃气管道工程都是埋设于地下，在天长日久的使用中，在腐蚀等各种原因的影响下，出现燃气管道泄漏问题是不可避免的。

而通过燃气管道泄漏检测技术，可以有效检测出燃气管道线路位置，为城市燃气管道维修提供依据。

因此，文章着眼于燃气管道泄漏检测技术展开相关分析。

关键词：燃气管道泄漏；检测技术；现状；发展
引言
针对城镇燃气管道周围社会环境的变化，以及其腐蚀及第三方破坏等形式的管体损伤，考虑管道损伤模式，可采用工程常用的管道外检测技术对燃气管道进行腐蚀检测，结合管道阴极保护、杂散电流、土壤腐蚀性等情况，查清影响管道腐蚀的各项因素，进而提出管道腐蚀防护的针对性措施，以便有效防止城镇燃气管道发生腐蚀泄漏事故。

1燃气管道泄漏检测技术概述
燃气管道泄漏检测技术会分为多种类别。

（1）管道的检测位置不同，主要被分为管外检测法及管内检测法两种。

其中，漏磁检测法是管内检测法的典型代表方法，此种方法需要管内壁与传感器之间必须紧密相连。

管内检测法一般会结合使用到录像、涡流、超声波等技术，检测精准度较高，适合检测管道的腐蚀情况或其他微小泄漏等，如果管道的内径较大，施工人员们会考虑此种方法，因为若管径较小，则极易发生停运堵塞等情况，耗费较高。

（2）检测对象不同，主要包括两种方法—间接检测法与直接检测法。

针对不同需求可以采用不同的检测方法。

比如需要检测管道泄漏时产生何种现象时，我们会采用间接检测法。

此种方法大致包含声发射法、统计决策法、压力梯度法、质量平衡法等。

如果需要检测管道泄漏出的物质性质时，我们通常会采用直接检测法，直接检测法包含示踪剂检测法、泄漏检测电缆法、直接观察法和光纤维泄漏检测法。

2燃气管道泄漏检测技术
2.1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。

2.2管道杂散电流检测
对管道全线普查后可知，管道沿线杂散电流干扰源有电力变压器、并行高压输电线、市政用电及过往车辆等，利用极化探头，完成杂散电流普查测试，并对8个测试桩进行杂散电流连续24h监测发现，杂散电流干扰腐蚀危害程度为“强”的有5处、为“中”的有9处，交流杂散干扰为“弱”。

根据对周边环境的调查及测试桩电位普测结果，选取测试桩CSZ325进行24h直、交流杂散电位监测，其中图1为直流电位监测分布图，管道的通电电位范围为－1．8～－1．0V，断电电位的范围为－1．0～－1．2V，电位负向偏移，存在较强的直流杂散电流干扰。

在夜间（0：30～5：00），管道直流电流干扰减轻，电位波动区间明显收窄，且阴极保护的断电电位基本平稳，该数值可用来衡量管道阴极保护的实际效果。

2.3简要概述光纤传感器的工作机制
所有的光纤传感器都是由三部分组成的：探测器、光纤、光源。

通常，光源会发射出光耦合进光纤，再通过光纤进到调制区内，调制区的光信号受到外界被测参量的影响，诸如光的波长、频率、相位、偏振态、强度等光学性质均会出现改变，光信号再通过光纤进到光探测器内，由此获取被测参量。

（1）简要概述光纤传感器的应用。

就一般情况而言，永久性井下测量设备必须具备的条件就是耐高辐射、耐高温、耐电磁干扰、稳定，而光纤传感器恰巧具备这些必要条件。

因此，光纤传感器就被广泛利用到井下作业中，这种传感器在井下作业中主要承担测试索链棒的疲惫度和强度的工作。

诸如英国美国这样的发达国家，也会在海洋石油平台的结构监测工作中用到光纤传感器。

光纤传感器已经逐渐被越来越多的技术领域所接纳，人们会在许多大型的工程建设中用到光纤传感器。

例如对水电水利工程的渗流场、应
力场、温度场、位移场等进行监测。

光纤传感器的应用使得人们可以任意测量光线沿线各点的位移、应力、温度的准确值。

这种方法不同于以往传统的测量方法，它展示出来的结果清晰直观、信息量大，对于人力、物力、财力的损耗也比传统方法少。

除此之外，光纤传感器中的分布式光纤检测技术在经过我国科研人员不断地研究探索下，已经在多方面领域得到了应用，例如：监测地铁公路等隧道行业的火灾发生情况；监测大型民用工程的结构安全性；监测油罐、油库的设施的故障点、温度等；监测天然气管道、石油管道的泄漏现象。

（2）负压波检测法。

负压波检测法是当今国内外应用最为频繁的管道泄漏点检测定位法。

该方法的工作机制是：一旦燃气管道发生泄漏，含有泄漏信息的负压波会随着燃气管道向外传播至几千米处。

压力变送器感受到了含有泄漏信息的负压波后，会具体检测管道的泄漏情况，再根据负压波传到管两端的时间差对管道泄漏点进行准确定位。

目前，世界各国均采用了负压波检测法来检测本国的燃气管道泄漏情况。

3管道泄漏监测技术发展趋势
随着管道工业的快速发展，研制开发精确实时的管道泄漏检测系统，可提升泄漏检测及定位的精确度和可靠性，大幅减小管道泄漏造成的环境污染和经济损失。

管道泄漏检测技术有如下发展趋势：1）以软件分析为主、硬件检测为辅的软硬件结合方法。

近年来，计算机技术、控制理论、信号处理、模式识别、人工智能等多种学科的发展，促进了以软件分析为主的管道泄漏检测分析方法。

该方法依赖于硬件传感器布设，能实时监测，及时报警，依然是研究的热点和趋势，且作为非线性时变参数的管道输送系统，自适应、自学习等人工智能方法在检测和定位算法中也将发挥重要作用。

基于硬件的方法定位精度且误报率低，因此硬件方法和软件方法相结合，将是未来研究热点。

2）泄漏检测系统与SCADA系统的结合SCADA系统能对管道运行状况进行监控，为泄漏检测提供数据源，是管道自动化发展方向。

单一的管道泄漏检测系统投入较高，因此将它集成到SCADA系统中，充分融合运用SCADA系统的各项功能，与SCADA系统结合提升管道泄漏检测准确性的同时，降低成本。

3）负压力波法是现有主流的管道定位方法，但压力传输过程中含有大量噪声。

高幅值噪声和干扰信号甚至会将泄漏产生的有用信号淹没，因此信号去噪也是管道泄漏检测和定位方法研究中要突破的重要内容。

结语
综上所述，文章对导致燃气管道泄漏的具体原因进行了有效分析，并深入探讨了燃气管道泄漏检测技术，由此可知，燃气管道老化、外力损坏及腐蚀等原因都极易造成燃气管道泄漏问题，因此，在燃气管道检修维护工作中应对此加以重视，并借助各种检测技术的高效实施强化燃气管道泄漏检测的实际作用，以便保证城市燃气管道的完善性和安全性。

参考文献：
[1]吕翔.市政燃气管道泄漏检测技术的现状及发展[J].房地产导刊，2015（3）：142.
[2]陈妍妍.市政燃气管道泄漏检测技术现状与前景分析[J].房地产导刊，2015（14）：152.
[3]俞金山.市政燃气管道泄漏检测技术的现状及发展[J].建筑工程技术与设计，2018（12）：3231.。