压力管道及钢质气瓶爆裂预警探测系统

优点
这种方法的优点是不需在管道上配 设任何地面检测设备，不需要过多 的检测员，就能快速而准确地检测 出管道的微小渗漏及渗漏位置。常 规的泄漏检测系统缺乏令人 满意的 灵敏度，但该系统不受运行瞬态的 影响，所以系统灵敏度很高。 电缆检测法通过检测电缆传导性的 改变进行泄漏判断，由于检测泄漏 的电缆不能够重复使用，因此此种 方法应用较少。
4.3 主要功能
实时在线
24小时实时在线监 测（管瓶全寿命期）
提前预警
至少提前10天预警
主要 功能
精准监测
定位到具体问题管瓶
4.4爆裂预警探测系统构成（管道）
系统组成
爆裂预警探测系统构成由变形量探测线、监测盒、集中显示盘、报警网络组成。
4.4爆裂预警探测系统构成(钢瓶)
系统组成
爆裂预警探测系统构成由变形量探测线、监测盒、集中显示盘、报警网络组成。
温度测试法的局限性则表现在：传 感器需要直接接触管道进行安装和 测量；在传感器安装和复原的时候， 易对管道造成损坏；存在管壁温度 与管道水温没有直接关系的可能性； 长时间地读取数据(一般24h以上) 时，测温仪器极易损坏；设备费用 高。
2.4现有应对方案及存在的问题-管道检测
软件检测技术
检测 方法 检测 流程 压力梯度下降法 在管道正常输送情况下，假定管线 的沿程压力分布为一条斜直线，如 果发生了泄漏，泄漏点前后的流量 会分别变大和变小，相应的管道的 沿程压力在泄漏点位置附加的斜率 会发生变化，当绘制到坐标图上后， 在泄漏点位置处会出现一个折点 质量、流量平衡法 该方法的原理是在一条不 泄漏的管道内，当管道正 常输送时，管道的上游端 出站流量和下游端进站流 量应该是相等的。如果检 测到出站流量跟进站流量 有较大的流量差，则认为 管道发生了泄漏。 质量、流量平衡法的优点 是：在管道的压力以及流 速变化不大的情况下，也 可以检测出泄漏的存在。 实时模型法 实时模型法要建立管道的实时数学模型，其 边界条件由现场的监控和数据采集(SCADA) 系统提供。流体模型经常使用的方程有质量 守恒、动量守恒、能量守恒和流体状态方程 等。模型考虑多种变量，如流体速率、温度、 压力、比重和黏度等的变化，用来预测管道 的状态。当实际的测量值与模型的计算值之 间的差异超过了某一阈值，说明有泄漏存在。 该方法不但定位精确，还可以确定泄漏发生 的时间及泄漏量的大小。实时模型法的检测 精度取决于模型和硬件采集系统的精度。 负压波捡漏法 在管道的内外形成一定的压差，管道内部 流体会迅速流出，在泄漏点位置引起压力 突降。泄漏点周围的气体在压差的作用下 会向泄漏点流动，形成一个以泄漏点为中 心的压力波动，即负压波。负压波以一定 的速度向泄漏点的两端传播，利用安装在 管道两端的压力传感器就可以检测到压力 波动的信号，并根据两端传感器接收到负 压波的时间差就可以找到泄漏点的位置。 现阶段国内用的较多的负压力波法和传统 方法相比是一个巨大的进步，它不但解决 了定位问题而且也比传统方法误报少得多， 从本质上说它是一种声学方法，即利用在 管输介质中传播的声波进行检测的方法。
质量、流量平衡法
实时模型法 负压波检漏法 统计分析法
软件 检测手段
自动检测管道泄漏故障输油管道检漏方法主要有两类：直接检漏方法和间接方法。直接方法就是利用预置在管道外的检测元件(如检漏线缆或油敏感元件)，直接测出泄漏介
质。这种方法可以检测到微小的渗漏，并能定位，但要求在管道建设时与管道同时安装。间接方法就是通过检测管道运行参数的变化推断出泄漏的发生，如检测压力、流量等方
材料拉伸曲线图
σ
单位面积受力（应力）
断裂点
σb
σs
工作应力
刚性阶段
0.1%
屈服阶段
0.2% 1%
延伸阶段
10%
∈变形量（应变）
2.3 爆炸机理
压力管瓶爆炸过程
变形量达0.2%-1%
变形量超过10%
有效的解决方案？
2.4现有应对方案及存在的问题-管道检测
人工巡检法 压力梯度下降法
硬件 检测手段
电缆检测法 示踪剂检漏法 分布式光纤检漏法 温度测试法
目前，全国具有 消防气瓶正规的 双资质检测机构 较少。
2.4现有应对方案及存在的问题
常规检测技术，有些只在管道泄漏
后进行报警，有些只是对管道及钢瓶
的爆裂隐患进行概率预测，普遍存在 误报率高、灵敏度低、定位能力差、
响应时间慢、维护要求高、评估能力
弱等问题，无法准确预测管道及钢瓶 爆裂的时刻和部位。
长期以来国内外缺乏对压力管瓶进行精准监测的技术与方法！
核心技术
iTube 钢质气瓶及压力管道爆裂预警探测系统
®
技术背景
安全隐患 爆炸危害 爆炸机理
2.1安全隐患
安全隐患
压 力 管 瓶
使用年限不断增长 使用数量迅猛增加 适用范围日益扩大
2.2爆炸危害
压力管瓶
危害大
影响深
零容忍
人民的生命财产安全与社会经济蒙受着无法挽回的损失！
2.2爆炸危害
2.4现有应对方案及存在的问题--管道检测
硬件检测技术
检测 方法 检测 流程 人工巡检法 人工巡检法是利用人工对管 道沿线进行巡查，通过看、 闻的方式查看管道沿线是否 有动土的痕迹、污油存在。 我国通常是雇佣农民巡线员 沿管道来回巡查。 这种方法比较简单，对较大 的泄露识别准确率较高，但 这种方法与巡线人的责任心、 经验有很大关系 电缆检测法 电缆检测法是通过在管道沿线铺设 一种特殊的电缆来检测的方法。当 发生泄漏时，内部的流体介质与电 缆发生物理、化学反应，导致电缆 的某些传导特性发生改变。 示踪剂检漏法 放射性示踪剂检测是将放射 性示踪剂(如碘131) 加到管道 内, 随输送介质一起流动, 遇到 管道的泄漏处, 放射性示踪剂 便会从泄漏处漏到管道外面, 并附着于泥土中。根据记录, 可确定管道的泄漏部位。 该方法优点是灵敏度高, 可监测到百万分之一数量级, 甚至十亿分之一数量级 分布式光纤检漏法 分布式光纤检漏法是利用 光纤作为传感器来检测管 道沿途的振动信号，当传 感光缆周围有人员活动或 机械操作等事件时，系统 对检测到的变化进行识别 和报警。 分布式光纤检漏法不仅可 以检测出管道发生泄漏的 情况，而且可以对管道沿 线所发生的危害管道事件 进行预警。 温度测试法 该方法是通过测试紧邻管道的环境 温度的变化来进行泄漏检测和定位。 基于此原理的红外温度记录仪已经 成功的应用在热水管道的检漏中。
优点
缺点
这种方法需要在管路上设置许多压 力检测点，这在现场很难以实现， 另外，现场情况复杂，沿程压降具 有非线性的特性，会影响这种方法 的使用效果。
但是由于管道本身的弹性 及流体性质变化等多种因 素影响，首末两端的流量 变化有一个过渡过程，所 以，这种方法精度不高， 也不能确定泄漏点的位置。
瞬态模拟法的缺点则表现在： 建模及计算 这种方法对小泄漏的检测能力有限，但由 的工作量都相当大；要求精确地知道输入口 于原理简单，投资少等特点，被国内各个 和输出口的流量、压力和温度值，以及中间 油田所广泛采用。 测量点的压力和温度值，测量数据多，而且 实际测量总会存在误差和不确定性，造成较 高的误报警率；安装费用和维护费用都很高。
传感技术的进步使得温度曲线，在 实际测试中变得方便实用，尤其是 温度感应电缆和光纤电缆的使用， 大大改进了数据的可靠性。
缺点
这种方法无法实现海底管道 的泄露检测，对诸如沙漠、 沼泽等环境中的管道实施检 测的难度也比较大，无法做 到实时监测。
但是由于放射性示踪剂对人身 但这种方法灵敏度过高， 安全和生态环境的影响,因此 难以排除干扰，因此应用 如何选择化学和生物稳定性好、 较少。 分析操作简单、灵敏度高、无 毒、应用环境安全等特点的示 踪剂, 进行示踪监测是亟待解 决的问题。
消防气瓶检测流程
2.4现有应对方案及存在的问题-钢瓶检测
存在的问题
A B C D
检测机构少
送检难度大 检验过程复杂、 费用高、周期长、 备用瓶替代困难， 频繁拆卸、运输、 安装过程增加安 全风险。
爆炸风险增加 因钢瓶检测可能 存在残留水渍， 加大了爆炸隐患。
爆炸的不确定性 因为钢瓶爆炸具 有不确定性，三 年一检的规定并 不能保证这期间 钢瓶不发生爆炸。
4.5技术对接
爆裂预警探测系统
钢质气瓶
压力管道
爆裂预警探测系统
可应用于各种气瓶及压力管道，不影响原有的使用功能。
4.6技术优势
安Hale Waihona Puke Baidu全
不改变传统设备设计原 理与应用功能
爆裂前报警
经 济
大幅降低传统的检测 作业强度与人工费用
大大节约运营成本和 人力成本
长 寿
压力管瓶
泄露 压力不足
时有发生 不致'命'
人体
感冒 发烧
几率小 危害大（瘫痪）
管瓶爆裂 血管破裂
长期以来国内外缺乏精准监测的技术与方法！
2.3爆炸机理
压力管瓶自身爆裂是引起爆炸的重要原因之一
2.3爆炸机理
爆裂产生的三大要素
结构及材质
因制造工艺 管瓶内壁存在 条带组织
介质腐蚀
介质中含有二氧化碳、水、硫化 氢、氧气、硫、微生物等腐蚀性 物质 管道因介质的作用而产生腐蚀 气瓶因盛装的药剂而产生腐蚀
结论
微典公司独有解决方案
国际 领先
iTube 钢质气瓶及压力管道爆裂预警探测系统
®
安全 经济 长寿 高效
技术 先进
核心技术
产品概述 系统构成 工作原理 技术对接 主要功能 产品优势 权威认证
4.1 产品概述
iTube 钢质气瓶及压力管道爆裂预警探测系统
iTube 钢质气瓶及压力管道爆裂预警探测系统是一项重大的 创新科技成果。 本系统具有24小时实时在线监测管瓶自身的安全状态，至少 提前 10 天预警，有效提示爆炸安全隐患；记录并远程传输，定 位出险点，从而杜绝管瓶爆炸事故的发生。 解决了钢质气瓶及压力管道产生的重大安全问题，填补了国 内外空白。
压力管道及钢质气瓶爆裂预警探测系统
——彻底消除压力管道及钢质气瓶爆炸的安全隐患
北京微典特安防爆科技有限公司
目录
1 2 3 4
Contents
公司介绍 技术背景 解决方案 核心技术 5 6 7 8 标准引用
市场领域
应用案例 参考资料
公司介绍
公司简介 核心技术
1.1 公司简介
北京微典特安防爆科技有限公司是一家技术创新 型企业，集生产、研发、销售为一体。 公司拥有几十项自主研发的专利技术，有3000余 平方米的研发及实验基地。公司研发生产的全球领先 的 iTube 钢质气瓶及压力管道爆裂预警探测装置已取 得国家相关部门的检验报告及质量体系认证证书。 公司产品自2012年投放市场以来，深受客户欢迎 和好评。公司目前已为国内众多的重点项目提供了系 统产品和技术方案。
2.4现有应对方案及存在的问题-钢瓶检测
国家标准《气体灭火系统施工与验收规范》 中要求气体灭火系统的钢瓶的维护管理执行
国家现行标准《气瓶安全技术监察规程》2014 的规定，该规定要求盛装消防气体的 压力容器每三年进行一次年检。
2.4现有应对方案及存在的问题-钢瓶检测
消防气瓶检测流程
2.4现有应对方案及存在的问题-钢瓶检测
法。这种方法的灵敏度不如直接方法高，适合检测较大的泄漏(一般1%左右)，优点是可在管道建设后不影响生产的情况下安装，并可不断升级。 如今，输油管道泄漏自动检测 技术在国外得到了广泛应用，美国等发达国家立法要求，管道必须采取有效的泄漏检测系统。我国管道检漏技术研究起步较晚，清华大学、天津大学等单位从上世纪90年代中期 开展了初步研究，而真正实际应用则是在近几年，由于油区治安形势恶化、犯罪分子打孔盗油犯罪猖撅，便利检漏技术迅速得到了大规模地研究与推广应用。
®
®
4.2 工作原理
工作原理示意图
将爆裂预警探测器设置在压力管瓶上，当瓶体或管道发生屈服（爆炸之前）； 变形量探测线能感受到压力管瓶外壁局部的物理微变形，当变形量达到1%时，给出报警信号； 监测盒接收到变形量探测线的报警信号，将信号传送给集中显示盘； 集中显示盘发出报警，并显示出险点； 同时，通过通讯模块将报警信号传输到客户终端，提醒管理人员及时采取措施防止压力管瓶材料断裂（爆炸）。
应力
因腐蚀造成局部单位面积受力 增大 工作压力：1.2MPa~20MPa 燃油气管道：1.6~2.5 工业气瓶：2.5~20 手持干粉灭火器：1.2~1.5
管瓶材质中的碳钢或合金钢，
含有多种化学活性不一的元素 （硫、磷、铁、锰等），会与管 瓶内的油、气形成完整的化学腐
蚀电池
2.3 爆炸机理