管道泄漏檢測(cè)方法簡(jiǎn)單比較

1、管道泄漏檢測(cè)方法簡(jiǎn)單比較管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究從上世紀(jì)九十年代開始，歷經(jīng)二十年，已經(jīng)有放射物檢測(cè) 法、質(zhì)量平衡法、電纜檢測(cè)法、微波探測(cè)、磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器探測(cè)法、紅外探測(cè)法等多種直 觀、簡(jiǎn)單的方法被淘汰，現(xiàn)在行業(yè)中有三種方法被廣為介紹：光纖檢漏法、負(fù)壓波法、次 聲波法。1、光纖檢漏法：根據(jù)Joule-Thomson效應(yīng)原理，當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏源附近的溫度會(huì)相應(yīng)降低, 監(jiān)視該局部溫度變化，可以對(duì)泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位。根據(jù)這個(gè)原理，光纖法應(yīng)該是非常有 效并且定位準(zhǔn)確的，但存在以下幾個(gè)問題： 當(dāng)泄漏量較小時(shí)，泄漏源附近溫度變化較小，對(duì)光纖傳感器的檢測(cè)靈敏度要求相當(dāng) 高，因此成本也相應(yīng)偏高。 當(dāng)使用與管

2、道平行埋設(shè)的光纖時(shí)，由于當(dāng)初埋設(shè)光纖的目的不是做管道泄漏檢測(cè)， 因此，光纖的埋設(shè)離管道有一定的距離，并不是貼著管道埋設(shè)（實(shí)際工程中，我們多次遇到光纖離管道有十幾米距離的情況），如此一來，因管道發(fā)生泄漏而引起的溫度降低，光纖就檢測(cè)不到。 即使原有光纖與管道離得很近，當(dāng)發(fā)生圖一情況時(shí)，由于光纖和泄漏點(diǎn)處于管道的 兩端，仍然無(wú)法報(bào)警，按照國(guó)外的報(bào)道，光纖檢測(cè)系統(tǒng)里面的光纖需要三根均勻分布在管 道周圍（如圖二所示），才能確保管道的泄漏報(bào)警。圖一：檢測(cè)光纖與泄漏點(diǎn)處于管道兩端光纖管道圖二：光纖應(yīng)埋設(shè)三根，均勻分布在管道周圍2、負(fù)壓波法當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏處由于管道內(nèi)介質(zhì)外泄造成管道壓力突然下降，在流體

3、中產(chǎn) 生一個(gè)瞬態(tài)負(fù)壓波，負(fù)壓波沿管道向上、下游傳播。由于管道的波導(dǎo)作用，負(fù)壓波可傳播 數(shù)十公里，根據(jù)負(fù)壓波到達(dá)上、下游測(cè)量點(diǎn)的時(shí)間差以及負(fù)壓波在管道中的傳播速度，可 以計(jì)算泄漏位置。由于負(fù)壓波法有效距離長(zhǎng)、安裝簡(jiǎn)捷、成本較低，目前在國(guó)內(nèi)得到廣泛 的的應(yīng)用。負(fù)壓波法有其自身的缺陷，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 對(duì)泄漏量要求很大：負(fù)壓波法能迅速檢測(cè)出泄漏量很大的泄漏，對(duì)泄漏量較小的 泄漏沒有效果。目前，業(yè)界對(duì)能夠報(bào)警的泄漏量值說法不一，根據(jù)勝利油田一個(gè)招標(biāo)項(xiàng)目里給出的指標(biāo)：靈敏度：系統(tǒng)應(yīng)在20秒之內(nèi)探測(cè)出大于流量 10%的泄漏，2分鐘內(nèi)探測(cè)出大于管道設(shè)計(jì)流量 2%的泄漏；我們依稀可以推測(cè)出 2%是一個(gè)很高

4、的指標(biāo)（詳見勝利油田 2013年3月招標(biāo)文件07管線漏失監(jiān)控系統(tǒng)）； 在天然氣管道上不起作用：在天然氣管道上，如果發(fā)生泄漏，泄漏處的壓縮氣體 迅速擴(kuò)張，不產(chǎn)生可以檢測(cè)得到的負(fù)壓波，因此，負(fù)壓波法對(duì)天然氣管道無(wú)能為力； 在海底管道上不起作用：海底的管道受海浪沖刷，在海底如同面條般不停的擺 動(dòng)，管道內(nèi)的介質(zhì)壓力相應(yīng)的不停變化，負(fù)壓波系統(tǒng)會(huì)不停的發(fā)出報(bào)警信號(hào)；福建泉港聯(lián) 合石化的一條總長(zhǎng)15公里的海底管道，原本設(shè)計(jì)安裝一套負(fù)壓波系統(tǒng)，后因不停報(bào)警而撤 換成次聲波系統(tǒng)。 定位不準(zhǔn)確：負(fù)壓波信號(hào)是直流信號(hào)（波形如圖3所示），信號(hào)從開始到結(jié)束的時(shí)域很寬，同時(shí)由于泄漏開始階段泄漏量較小，負(fù)壓波信號(hào)不明顯，因

5、此，業(yè)界在選擇泄漏開始的時(shí)間點(diǎn)上存在較大的分歧，以負(fù)壓波在輸油管道內(nèi)的傳播速度為1000米/秒計(jì)算,取點(diǎn)即使存在一秒鐘的時(shí)間誤差，也會(huì)產(chǎn)生一公里的定位誤差，事實(shí)上，目前管道企業(yè)在用的負(fù)壓波系統(tǒng)，幾乎沒有精確定位的案例。54.5400511.522.5335（a分站1壓力波形汀圖3:負(fù)壓波信號(hào)需要很多輔助手段：比如負(fù)壓波系統(tǒng)需要流量計(jì)的輔助，由于管道存在調(diào)壓等各種工況，負(fù)壓波系統(tǒng)無(wú)法區(qū)分，因此，負(fù)壓波報(bào)警的前提是流量計(jì)報(bào)告流量有損失；如果沒有流量計(jì)，負(fù)壓波系統(tǒng)即使在陸地上也是不斷報(bào)警。3、次聲波法管道發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏介質(zhì)與泄露處管道壁高速摩擦而產(chǎn)生聲波信號(hào)，聲波信號(hào)中的次聲波成分因衰減極小而能夠長(zhǎng)距離傳播，次聲波系統(tǒng)檢測(cè)到該信號(hào)之后，定位原理與負(fù)壓波完全一致。次聲波信號(hào)是交流信號(hào)，信號(hào)呈尖峰狀（見圖4），時(shí)間點(diǎn)的獲取沒有分歧，彌補(bǔ)了負(fù)壓波定位不準(zhǔn)確的缺陷；天然氣的泄漏同樣產(chǎn)生次聲波，彌補(bǔ)了負(fù)壓波在天 然氣管道上無(wú)效的缺陷；海底管道因海浪而擺動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生次聲波，不會(huì)引起誤報(bào)，彌補(bǔ)了 負(fù)壓波在海底管道上無(wú)效的缺陷；次聲波的產(chǎn)生跟泄漏量無(wú)關(guān)，并不需要產(chǎn)生大量泄漏的 報(bào)警條件，次聲波系統(tǒng)在濟(jì)邯線上破獲過打孔盜油案件，盜竊分子只是剛剛打好一個(gè)新 孔，尚未開始偷油，即被聞?dòng)嵹s來的護(hù)線隊(duì)員嚇得猖狂逃竄（見圖5）。次聲波系統(tǒng)也有自身的缺陷：或許是次聲波傳感器的成本大大高