管道泄漏檢測方法簡單比較

1、管道泄漏檢測方法簡單比較管道泄漏檢測技術(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 法、質(zhì)量平衡法、電纜檢測法、微波探測、磁場感應(yīng)傳感器探測法、紅外探測法等多種直 觀、簡單的方法被淘汰，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，泄漏源附近的溫度會相應(yīng)降低, 監(jiān)視該局部溫度變化，可以對泄漏進行監(jiān)測和定位。根據(jù)這個原理，光纖法應(yīng)該是非常有 效并且定位準(zhǔn)確的，但存在以下幾個問題： 當(dāng)泄漏量較小時，泄漏源附近溫度變化較小，對光纖傳感器的檢測靈敏度要求相當(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，由于當(dāng)初埋設(shè)光纖的目的不是做管道泄漏檢測， 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，由于光纖和泄漏點處于管道的 兩端，仍然無法報警，按照國外的報道，光纖檢測系統(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警。圖一：檢測光纖與泄漏點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，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)壓波到達上、下游測量點的時間差以及負(fù)壓波在管道中的傳播速度，可 以計算泄漏位置。由于負(fù)壓波法有效距離長、安裝簡捷、成本較低，目前在國內(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)在以下幾個方面： 對泄漏量要求很大：負(fù)壓波法能迅速檢測出泄漏量很大的泄漏，對泄漏量較小的 泄漏沒有效果。目前，業(yè)界對能夠報警的泄漏量值說法不一，根據(jù)勝利油田一個招標(biāo)項目里給出的指標(biāo)：靈敏度：系統(tǒng)應(yīng)在20秒之內(nèi)探測出大于流量 10%的泄漏，2分鐘內(nèi)探測出大于管道設(shè)計流量 2%的泄漏；我們依稀可以推測出 2%是一個很高

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 迅速擴張，不產(chǎn)生可以檢測得到的負(fù)壓波，因此，負(fù)壓波法對天然氣管道無能為力； 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，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)會不停的發(fā)出報警信號；福建泉港聯(lián) 合石化的一條總長15公里的海底管道，原本設(shè)計安裝一套負(fù)壓波系統(tǒng)，后因不停報警而撤 換成次聲波系統(tǒng)。 定位不準(zhǔn)確：負(fù)壓波信號是直流信號（波形如圖3所示），信號從開始到結(jié)束的時域很寬，同時由于泄漏開始階段泄漏量較小，負(fù)壓波信號不明顯，因

5、此，業(yè)界在選擇泄漏開始的時間點上存在較大的分歧，以負(fù)壓波在輸油管道內(nèi)的傳播速度為1000米/秒計算,取點即使存在一秒鐘的時間誤差，也會產(chǎn)生一公里的定位誤差，事實上，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)壓波信號需要很多輔助手段：比如負(fù)壓波系統(tǒng)需要流量計的輔助，由于管道存在調(diào)壓等各種工況，負(fù)壓波系統(tǒng)無法區(qū)分，因此，負(fù)壓波報警的前提是流量計報告流量有損失；如果沒有流量計，負(fù)壓波系統(tǒng)即使在陸地上也是不斷報警。3、次聲波法管道發(fā)生泄漏時，泄漏介質(zhì)與泄露處管道壁高速摩擦而產(chǎn)生聲波信號，聲波信號中的次聲波成分因衰減極小而能夠長距離傳播，次聲波系統(tǒng)檢測到該信號之后，定位原理與負(fù)壓波完全一致。次聲波信號是交流信號，信號呈尖峰狀（見圖4），時間點的獲取沒有分歧，彌補了負(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，彌補了負(fù)壓波在天 然氣管道上無效的缺陷；海底管道因海浪而擺動時不產(chǎn)生次聲波，不會引起誤報，彌補了 負(fù)壓波在海底管道上無效的缺陷；次聲波的產(chǎn)生跟泄漏量無關(guān)，并不需要產(chǎn)生大量泄漏的 報警條件，次聲波系統(tǒng)在濟邯線上破獲過打孔盜油案件，盜竊分子只是剛剛打好一個新 孔，尚未開始偷油，即被聞訊趕來的護線隊員嚇得猖狂逃竄（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