管道泄漏检测技术发展现状_图文(精)

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ｌ泄漏检测技术方法
根据检测过程中所使用的测量手段不同，分为基于硬件和软件的方法；根据测量分析的媒介不同，可分为直接检测法与间接检测法；根据检测过程中检测装置所处位置不同，可分为内部检测法与外部检测法；根据检测对象的不同，可分为检测管壁状况和检测内部流体状态的方法。１１．１声发射技术法
当管道发生泄漏时，流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源，然后通过和管道相互作用，声源向外辐射能量形成声波，这就是管道泄漏声发射现象。对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理，就可以对泄漏以及其位置进行判断。
当管道出现泄漏时，管道中的流体被扰动，接收换能器上的电压将发生明显变化。通过采集若干个泄漏点电压变化量，描绘出泄漏点与电压变化量的关系曲线，并求出曲线对应的方程。用这种方法，可以根据接收换能器上检测仪表电压的变化立即发现泄漏，进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。根据声速在介质中传播速度的公式可知，随着液体密度的增大，其声速也将增大。例如，声波在水中的传播速度大约是在空气中的５倍。由于原油的密度比水大，因而原油中的声速远
目前，负压波法在国内输油管道上进行了多次试验，取得了令人满意的效果，但在输气管道上的试验并不多。文献［３—１０］指出，负压波法完全适合于气体管道的泄漏检测，ＩｃＩ公司曾经使用负压波法在乙烯管道上进行过成功的试验。使用压力波法时，应当选用只对负压波敏感的压力传感器（因为泄漏不会产生正压波），传感器应当尽量靠近管道，而且要设定合适的阈值，这样可以更好地抑制噪音ｂ‘１０１。１．４压力点分析法（ＰＰＡ）
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该方法是在站场或干线某位置上安装一个压力传感器，泄漏时漏点产生的负压波向检测点传播，引起该点压力（或流量）变化，分析比较检测点数据与正常工况的数据，可检测出泄漏。再由负压波传播速度和负压波到达检测点的时间可进行漏点定位。ＰＰＡ具有使用简便、安装迅速等特点。美国谢夫隆管道公司（ｃＰＬ）将ＰＰＡ法作为其管道数据采集与处理系统（ＳＣＡＤＡ）的一部分。试验结果表明：ＰＰＡ具有优良的检漏性能，能在ｌＯ
关键词：油气长输管道；泄漏；检测方法；性能指标
中图分类号：嘞７３
文献标识码：Ａ文章编号：１００４—９６１４（２００８）０１—００２４一０３
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远大于在空气中的声速，所以利用超声波实时监测输油管道的
基金项目：四川省重点学科建设项目（ＳｚＤ０４１６）；西南石油大学研究生院“创新基金”资助项目（ｃｉ啦７０２６）牧稿日期：２００６一０６一０５收修改稿日期：２０∞一０８一０６
运行响应速度快、灵敏度高。
利用压电陶瓷制作的换能器成本低、功耗小，通过换能器所产生的超声波在液体中形成驻波，减少能量的损失，谐振信号强，有利于观察与记录。在实验室中，通过测量得到不同泄漏点位置所对应的电压信号，描绘出泄漏点位置与电压信号变化量的曲线，进而得到其拟合曲线以及函数表达式，即可实时观测管道的运行，发现并确定泄漏点的位置…。
当管道发生泄漏事故时，在泄漏处立即有物质损失，并引起局部密度减小，进而造成压力降低。泄漏时产生的减压波被称为负压波。设置在泄漏点两端的传感器根据压力信号的变化和泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差，就可以确定泄漏位置。该方法灵敏准确，无需建立管线的数学模型，原理简单，适用性很强。但它要求泄漏的发生是快速突发性的，对微小缓慢泄漏不是很有效。
１．２
ＧＰｓ时间标签法
采用ＧＰｓ同步时间脉冲信号是在负压波的基础上，强化各
传感器数据采集的信号同步关系，通过采样频率与时间标签的换算，分别确定管道泄漏点上游和下游的泄漏负压波的速度，然后利用泄漏点上下游检测到的泄漏特征信号的时间标签差，就可以确定管道泄漏的位置。采用ＧＰｓ进行同步采集数据，泄漏定位精度可达到总管线长度的１％之内，比传统方法精度提高近３倍¨１。１．３负压波法
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２００８年第１期
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２００８Ｎｏ．１
油气管道泄漏检测技术发展现状
王效东１，黄坤１，朱小华２，陆姚华１，迟宏佳１
（１．西南石油大学，四川成都６１０５∞；２．中石油西南油气销售分公司，四川成都６１０５∞）
摘要：简单说明了油气长输管道泄漏的原因和泄漏的危害，详细介绍了声发射技术法、ＧＰＳ时间标签法、负压波法、压力点分析法、压力梯度法、状态估计法、神经网络法和统计检漏法等几种管道泄漏检测技术方法，最后指出了存在的问题和发展的趋势。
基于负压波的传播理论，提出了两种定位方法：能够快速捕捉负压波前峰到达压力测量点的波形特征点的微分算法，并
万方数据
第１期王效东等：油气管道泄漏检测技术发展现状
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基于此种算法进行漏点定位；将极性相关引入漏点定位技术，通过确定相关函数峰值点的方法，进行漏点定位。这两种定位方法是对泄漏时的压力时间序列分别从微分和积分，从瞬态和稳态两方面进行处理，提取特征值。这两种方法配合使用，能够提高泄漏点定位的准确度。