国内外管道泄漏检测技术研究进展

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管道泄漏检测技术的研究与应用

管道泄漏检测技术的研究与应用管道泄漏是现代化社会发展的必然产物，各行各业都离不开管道，比如石油管道、天然气管道、水管道等。

然而，管道泄漏问题却时常发生。

泄漏不仅会造成环境污染和资源浪费，还存在人员伤亡的风险。

因此，如何及时准确地检测管道泄漏，成为一个迫切需要解决的问题。

本文从管道泄漏的危害、现有管道泄漏检测技术的优缺点入手，深度探讨了目前管道泄漏检测技术的研究与应用，以及未来的发展前景。

一、管道泄漏的危害管道泄漏是指管道系统中管道破裂、井盖破裂或填埋管道破裂，造成输送物质泄漏的现象。

管道泄漏不仅会对周围环境造成严重的污染和影响，还可能威胁到人类的生命财产安全。

下面，本文将从环境污染、资源浪费、人员伤亡等方面，分析管道泄漏的危害。

1. 环境污染管道泄漏会造成环境污染，对水、空气、土壤等造成严重危害，严重影响生态环境及生态平衡。

有些泄漏液体含有自然资源，如石油、天然气等，泄漏量较大时，将会严重浪费自然资源。

2. 资源浪费泄漏物质的损失也是带来的重大经济问题，泄漏的大量油料和天然气都是对自然资源的浪费。

虽然可以通过修补泄漏部分，但这种方式过程比较复杂并且成本高。

3. 人员伤亡若管道泄漏的物质是有毒有害物质，就很容易造成人员中毒和爆炸等意外事故，给人们的身体健康和生命安全带来威胁。

二、现有管道泄漏检测技术的优缺点为了保证管道的运输效率和安全，需要建立一种全方位的，高度精确的管道泄漏监测和控制系统。

目前，国内外常用的管道泄漏检测技术主要有声学检测技术、红外线检测技术、测压技术、气体呼吸检测技术、光纤检测技术等若干种。

下面，本文将介绍这几种技术的优缺点。

1. 声学检测技术声波检测管道泄漏，体现空气或液体振荡信号。

声音波传播速度与环境温度、湿度、气压、风速和波长等有非常大的关系。

声波检测技术准确度高，适应性良好，但受环境杂音的影响较大，并且只能在液体泄漏时较为敏感，对于高冲击、高压强的气体泄漏检测较为困难。

2. 红外线检测技术红外线辐射是管道泄漏产生的现象之一。

管道泄漏检测及定位技术的研究现状与发展方向

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国内外油气管道泄漏检测技术研究进展

法、放射性示踪法、分布式光纤温度传感器监测法、激光检测法、气体成像法、超声波检漏法、电缆检测法等。２．１观察巡视法此种方法是由专业的管道管理操作人员或经过严格训练过的动物建立专职的巡线队伍，对管线进行不定期或定期的巡查，通过看、闻、听等方式查看输油管线是否发生泄漏。目前该方法也运用了现代的高科技手段，例如美国的０ＩＬＴＯＮ等公司运用机载红外线技术，它通过高精度的红外摄像机分析管道周围微小的温度变化来判断管道是否发生泄漏。该方法原理简单，可操作性强，费用较高，但实时『生差。检测结果主要依赖于个人经验和查看前后泄漏的发展，无法对管道泄漏进行连续检测，灵敏性差。此方法适用于所有埋地管道。目前国内的大多数油气管道都配备了专业的
伤害损失。
因此，管道检测是保障输油输气管道正常生产
的重要保证，正在日益成为输油输气管道建设中必
不可少的一部分。
２基于硬件的泄漏检测方法
基于硬件的管道泄漏检测方法主要有观察巡视
２０世纪８０年代后期，人们的安全与环保意识逐渐增加。同时，许多管道系统的运行已经接近设计使用年限口。为了满足安全和环保的要求，工作人员越来越多地开始利用各种先进检测手段对管道状态和整体性进行全面细致的分析。本文按照基于硬件和软件的方法概述了国内外油气管道泄漏检测技术，并对管道泄漏检测检测方法进行对比。
ｌｅａｋａｇｅ — ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｍｐｏｔｒａｎｔｆｏｒｔｈｅｏｉｌ — ｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅ￣ａｌｌｌｅａｋａｇｅ・ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ

国内外油气输送管道泄漏检测技术及发展趋势

（１）主动检测法。应用激光源照射被调查的管道线路，该技术通过测量发生泄漏的管道生成的气体云团吸收激光产生的能量差来判断管道泄漏和确定管道泄漏的位置。
第３３卷第３期
别沁等：国内外油气输送管道泄漏检测技术及发展趋势
２１
（２）被动检测法（热辐射检测）。通过发生泄漏的管道气体在大气环境中形成的云团内部与此云团外部存在着温度差（或者是辐射能力差）来判断管道泄漏和确定管道泄漏的位置。２．２基于软件的泄漏检测方法
智能清管器是基于超声波、漏磁、声发射等无损探伤原理以及录像观察的仪器，它的四周装有多个探头，可进入管道内部实时检测管道内腐蚀、机械损伤的程度和位置，为预测和判断是否泄漏提供依据，使管道泄漏检测的可靠性和灵敏度得到了提高。
（１）漏磁检测器检漏法［２］。通过对管壁施加一个强的磁场来检测钢管金属对磁场的损耗，用对泄漏磁通敏感的传感器检测局部金属损耗引起的磁场
本文使用近年来较常用的基于硬件和软件的分类方法对油气管道的泄漏检测技术进行详细评述。
２．１基于硬件的泄漏检测方法基于硬件的方法（ｈａｒｄｗａｒｅ－ｂａｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓ）是
指利用由各种不同的物理原理设计的硬件装置，如基于视觉的红外温度传感器，基于听觉的超声波传感器，基于嗅觉的碳氧检测装置等，将其携带或铺设在管道上，以此来检测管道泄漏并定位的方法。２．１．１生物检漏法
用光纤传感器检测管道泄漏的方法是根据管道中输送的热物质泄漏会引起周围环境温度的变化，利用分布式光纤温度传感器连续测量沿管道的温度分布，当沿管道的温度变化超过规定范围即可确定油气泄漏的发生。２．１．７示踪剂泄漏检测法［９］
在管道所输送的流体中掺入液体示踪剂，当管道泄漏时，流出的流体中的示踪剂挥发，并通过分子扩散弥漫到周围的土壤中，搜集这些气体并分析检测管道的泄漏。但该法检测反应速度较慢，检测周围环境的变化工作量较大，不能精确定位。２．１．８声发射法［１０］

天然气管道泄漏检测技术综述

天然气管道泄漏检测技术综述天然气作为一种清洁、高效的能源形式，被广泛应用于各个领域，在能源消费中占据了至关重要的地位。

然而随着气管道的日益发展，管道泄漏事件时有发生，不仅会对环境造成污染，还会对人们的生命财产安全带来严重威胁。

因此，如何及时、准确地检测管道泄漏，成为了气管道安全的一个重要方面。

本文将对天然气管道泄漏检测技术进行综述，并探讨其现状及未来发展方向。

一、天然气管道泄漏检测技术的现状目前，国内外天然气管道泄漏检测技术取得了很大的进步，逐渐从手工巡检向自动化、智能化方向转变。

下面就介绍一些目前应用较为广泛的技术：1、超声波检测技术超声波检测技术是利用超声波在介质中的传播特性，检测介质流体中的变化，从而判断管道中是否有泄漏。

该技术具有非接触、灵敏度高、检测速度快等优点，但对管道介质和管道温度、压力等条件要求较高。

2、红外线检测技术红外线检测技术是利用红外线在介质中的传播特性，通过检测管道周围的温度变化，从而判断是否有泄漏。

该技术具有便携、操作简单、不受管道介质限制等优点，但对管道周围环境干扰较大。

3、母线电位降技术母线电位降技术是通过检测管道上的电位，来判断管道是否有泄漏。

该技术具有实时性强、不受温度影响等优点，但对管道涂层、接地等环境要求较高。

4、飞行时间质谱法飞行时间质谱法是利用质谱技术对管道中的气体成分和流量进行实时检测，从而判断是否有泄漏。

该技术具有极高的精度和可靠性，但设备价格较高，不易普及。

目前，上述检测技术都得到了应用和完善，但各自存在一些瓶颈和限制，需要进一步发展改进。

二、天然气管道泄漏检测技术的发展方向随着科技的不断进步，人们对天然气管道泄漏检测技术的要求也越来越高，未来的发展方向一般集中在以下几个方面：1、智能化目前，许多管道泄漏检测技术还是处于人工判断和干预的阶段，未来的趋势是建立智能化检测系统，实现全自动化检测和及时报警。

2、多元化当前的管道泄漏检测技术大多只能检测单一的物理量，对管道泄漏的判断和诊断还存在不足，未来的方向是将多种检测方法结合起来，形成多元化检测系统。

国内外管道泄漏检测技术的发展

国内外管道泄漏检测技术的发展管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。

根据泄漏量的不同，管道泄漏一般分为小漏、中漏、大漏。

小漏亦称砂眼，泄漏量低于正常输量的３％，主要是由于管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。

中漏的泄漏量在正常输量的３％～１０％之间。

大漏的泄漏量则大于正常输量的１０％。

在管道运营中，由于倒错流程、阀门误动作等原因可能使干线超压造成管道泄漏。

近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。

据统计，自１９９８年以来在中国石油管道公司管辖的范围内，累计发生打孔盗油盗气案件将近３００起。

及时、迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。

以下笔者对国内外有代表性的管道泄漏检测方法进行简要介绍。

人工巡线人工巡线在国外石油公司也广为应用。

美国Ｓｐｅｃｔｒａｔｅｋ公司开发出一种航空测量与分析装置。

该装置可装在直升机上，对管道泄漏进行准确判断。

我国通常是雇佣农民巡线员沿管道来回巡查，虽与发达国家有较大差距，但针对我国国情来说，也是切合实际的。

管道内部检测技术通过对清管器应用磁通、超声、录像、涡流等技术提高了泄漏检测的可靠性和灵敏度。

国际管道和近海承包商协会ＩＰＬＯＣＡ宣布，迄今为止已开发出３０多种智能清管器。

智能清管器应用了大量新近研发出来的电子技术和计算机技术，可依靠计算机对检测结果进行制图。

新型清管器在硬件方面装备了传感器、数据贮存和处理设备、电视和照相设备；在软件上配备了专门用于分析用的软件包。

此类清管器不仅可用于管道检漏，而且可勘查管壁结蜡状况，记录管内压力和温度，检测管壁金属损失。

如磁漏式清管器，通过永久磁铁来磁化管壁达到磁通量饱和密度。

清管器在管道中流动时，管壁内外腐蚀、损伤和泄漏等部位会引起异常漏磁场，并且感应到清管器中的传感器。

管壁中的任何变化都会引起磁力线产生相应的变化。

现在，微处理机和有限元数值计算技术的发展使清管器对信号识别和处理的功能大大增强。

石油管道泄漏监测系统的研究与开发

石油管道泄漏监测系统的研究与开发石油管道泄漏事件是一种严重的环境风险和安全风险，因此在管道泄漏监测技术的研究和开发方面，各国争相着手。

本文将就石油管道泄漏监测系统的研究与开发，阐述目前该领域的技术成果、发展前景及所面临的挑战。

一、技术成果通过远距离、高灵敏度、高准确性的监测手段实时检测、测定管道的油气流量和泄漏情况，是管道泄漏监测系统的基本原理。

由于管道泄漏是难以预测的，因此监测技术的准确性是至关重要的。

（一）监测技术的创新随着科学技术的不断进步，石油管道泄漏监测技术也在不断创新。

传统的泄漏检测方案依靠航空、卫星图像、气象观测等手段进行判断。

但现在，不仅出现微波法、声波法、气体探测器等新型监测设备，且由于监测技术的成熟，出现了许多监测设备的综合使用，提高了监测系统的敏感性、实用性和准确性。

（二）监测设备的更新换代石油管道泄漏监测设备的更新换代速度之快也值得关注。

传统的监测设备更像是基于项目的零散利用，设备功能相对单一，使用效率不高。

现在，高新设备的引进和更新换代，使得石油管道泄漏监测设备可以同时监测多个参数，包括气体浓度、油气流量、压力、温度、能见度等。

而且设备监测信息传输速度快，可以实时反馈泄漏事件的发生，便于采取紧急措施，降低环境和人员的风险。

二、发展前景（一）市场需求随着全球经济的发展，石油产业规模不断扩大，石油需求量也在逐年增长。

石油管道是石油供应链中的重要组成部分，泄漏事件的风险也随着供应链的增长而不断增大。

国内也将全民保障安全生产，不断完善安全检查体系，完善和加强石油管道泄漏监测系统研究和开发的需求越来越迫切。

（二）科技创新随着科技的迅猛发展，石油管道泄漏监测技术不断得到升级，如红外线泄露检测技术，扩散氧化法泄漏检漏技术等。

科技创新使得泄漏监测更加准确，更有效地保护了生态环境，通过联网技术可以及时推送泄漏事件的信息，便于处理。

三、面临的挑战（一）技术问题石油管道泄漏监测技术不断发展，增加了设备的稳定性、精准性和传输速度，但仍然存在一些问题。

国内外非开挖检测泄漏技术现状及展望

国内外非开挖检测泄漏技术现状及展望摘要：非开挖检测泄漏技术，是指以最少的开挖量或不开挖的条件下检测各种埋地管线是否泄漏并确定泄漏点的一种新技术。

本文主要概述了非开挖检测泄漏技术的开发应用现状，并在此基础上总结了非开挖检测泄漏技术的优势和存在问题，展望了非开挖检测泄漏技术的发展前景。

关键词：埋地管线非开挖泄漏检测泄漏点现状展望目前，随着我国城市化进程的推进，埋地管线的数量和种类迅速增加以及原有管道的老化，地下管道的腐蚀泄漏便成为不可避免的问题。

非开挖检测泄漏技术正是针对以上原因而兴起的一项检测技术，因其对环境破坏小，施工周期短，定位精确，成本低，不影响交通等优点在排污、自来水、电缆、通讯、燃气等地下管线的泄漏检测修复中得到广泛的应用。

运用非开挖检测技术对埋地管道进行检测并精确的判断泄漏情况对后续的修复或更换工作也具有重要的导向作用。

因此，对非开挖检测泄漏技术进一步研究具有深远的意义。

1.非开挖技术概述非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的一种施工新技术。

非开挖技术在国外已广泛使用，在国内也逐渐普及。

与其它技术相比，非开挖技术起步较晚。

进入21世纪以来，在政府支持、企业参与、协会推进、市场需求的驱动下，我国非开挖技术的发展速度明显加快。

非开挖技术可广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖泊，以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、煤气、电力、天然气等地下管线的施工。

此外，非开挖技术还可用于降水工程、隧道工程以及环境治理工程等领域[1]。

2.国内外非开挖检测泄漏技术开发研究现状2.1.国内外非开挖检测泄漏技术研究现状泄漏检测和定位的直观方法就是检测管壁是否出现损坏。

最初人们采用沿管分段巡视的方法进行泄漏检测；但这种方法不能及时发现泄漏，并且对于埋地管线更是无能为力，为了对埋地管线腐蚀和泄漏情况进行检测，人们研究了各种技术并研制了各种检测仪表和设备。

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!专题综述#国内外管道泄漏检测技术研究进展付道明Ξ　孙　军(塔里木油田分公司开发事业部)　贺志刚(北京安东奥尔工程技术有限责任公司)　喻西崇(中国科学院力学所) 摘要　对国内外近10年中管道泄漏检测技术的研究状况做了跟踪分析。

泄漏检测分为直接检测技术和间接检测技术2类,前者分为8种,后者分为9种。

简要分析了各种检测技术的检测原理和优缺点;对各种检测方法进行了比较,得到各种检测方法的适用范围。

由于工作环境、工作对象的不同,应选择合适的检漏方法。

如在长距离管道检测中,应采用机载红外线检测法、压力点分析法、压力波法、质量平衡法等,而在油田管网或场内管网的短距离管道输送中,宜采用PPA 法、压力波法、噪声检漏法和空气取样法等。

关键词　管道　泄露　检测技术　研究进展引言我国有很大一部分管道使用时间已超过20a ,管道强度和涂层完整性都已进入危险期,整个油田网络也进入事故高发期。

与此同时,我国油田管道人为穿孔盗油现象十分严重,成为我国油田管道泄漏问题的重点,这不仅会造成巨大的财产损失,污染环境,且威胁人身安全。

因此,对管道泄漏检测尤为重要,有必要加强检漏技术的开发和研究。

随着管道建设规模的扩大,泄漏检测技术也得到发展。

目前已有的检漏方法,从最简单的人工分段沿管段巡视发展到较为复杂的计算机软硬件结合的方法。

从陆上检测发展到海底检测,甚至利用飞机进行空中对地下管线的检测。

现对国内外管道泄漏检测技术研究进展做如下阐述。

直接检漏法11检漏电缆系统法一种检漏电缆系统法是采用附有易被碳氢化合物溶解的绝缘材料的两芯电缆沿管线埋设。

这种电缆与渗漏油接触就会发生电缆间的阻抗变化。

在管道一端通过对阻抗分布参数测量处理确定管道状态及渗漏位置。

另一种检漏电缆系统法是用非透水性但有透油性的材料制成的同轴电缆,沿管道铺设,从电缆一端发射脉冲,脉冲碰到被油浸透的电缆处会反射脉冲,通过检测反射脉冲信号,可检测管道泄漏位置。

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。

还有一种是由Chevron 管道公司开发的LASP 空气取样系统[1]。

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。

这3种方法的共同点是都具有很高的灵敏度,但又都存在造价高,缺乏使用连续性,设备更换困难的缺点,限制了它们的推广使用。

21导电高聚物检漏法这种方法应用于绝缘管道的检漏。

Trace Tek 检测系统可以探测管道绝缘层的浸水点和泄漏点。

外包导电高聚物的导线作为探测电缆的一部分用来探测沿线的浸水及泄漏位置。

探测电缆中的探测导线通过检测电缆中水蒸气的存在,及早检测出水的进入,使操作者在管道腐蚀前采取修补措施[2]。

・84・石　油　机　械CHINA PETROL EUM MACHIN ER Y2004年　第32卷　第3期Ξ付道明,高级工程师,生于1966年,现为石油大学2000级在职研究生,任开发事业部技术部主任。

地址:(841000)新疆库尔勒。

电话:(0996)2172336。

(收稿日期:2003-08-03;修改稿收到日期:2003-09-23)探测电缆可沿其长度探测到存在于任何部位的电导液。

探测电缆由2根常规绝缘导线和2根探测导线组成,外包特种导电高聚物。

2根导线用不导电的含氟聚合物单丝编织在一起,以提高其强度和韧性,同时具有很好的抗化学性,探测电缆外部套以编织物,允许流体流入探测电缆,还可防止电缆与其它金属构件的偶然接触。

多数情况下,浸过水溶液的探测电缆可重复使用,只需将其干燥,用前擦拭干净即可。

31油检测元件法这种方法是沿管道外层设置一种导电性粉体元件,当泄漏的油接触到该元件时,其电阻会急剧变化,在管道端部,通过测量处理电阻变化参数,可以确定泄漏位置。

41油溶性压力管法将充注压缩空气的油溶性软管缠在管道外围,当有溶油时软管溶解产生漏洞断裂,压缩空气外泄,管内压力下降,由此即可测知泄漏。

这种方法只有一次性使用,发现泄漏后,该处软管即损坏,更换非常困难。

51气体法这种方法通过检测在输油管道沿线有无可燃性气体来实现,当超过规定的浓度阈值时,可判断存在油品的泄漏。

阈值大小可控制系统检漏的灵敏度。

煤气管道常采用此法检漏。

61机载红外线法这一技术由美国O IL TON公司开发。

方法是应用直升机吊一航天用的精密红外摄像机沿管道飞行,通过判读输送油料与周围土壤的细微温差成像确定是否有油料泄漏。

美国佛罗里达技术网络公司用直升机以160km/h的速度沿线飞行,机上载有红外线摄像装置,记录埋地输油管到周围某些不规则的地热辐射效应,利用光谱分析可检测出较小泄漏位置。

原苏联曾用美国研制的机载远距离激光分析仪沿输送天然气的管道飞行,可发现大小为几米,乙烷体积分数仅为百分之一的气体云,分析结果记录在摄像机内,且直升机飞行速度快。

这种方法可用于长管道微小泄漏的检测[3]。

71封入气体压力检测法这种方法是在双层管的两管间隙内密封一定压力的氮气,当内管泄漏时,氮气压力上升;而当外管泄漏时,氮气压力下降,由此即可检漏。

如果双层管较长时,可采用加间隔的办法,利用两隔开管段间的压力差检漏。

这种方法只能用于少量的双层管段,应用范围较小。

81水面监视法对于海底管道及横穿各种水路的管道,可采用监视布设管道上方水面的方法。

当发现水面有油污出现时,可判断泄漏产生。

根据当时的水流、密度等参数,可估算泄漏位置。

这种方法的精度很差,一般难以满足工业要求,只能做粗略判断。

间接检漏法11质量平衡检漏法质量平衡检漏法是一种人们较熟悉的检漏法,国内外的资料很多。

其工作原理为:对于一条分批输送一种或多种石油产品的完整管道,在一段时间Δt内,测量的流入质量可能不等于测得的流出质量[4]。

这种差异归因于流量测量误差和对管道内所存有油品质量估计。

经现场试验测试,质量平衡检漏法的有效性得到了验证。

但从试验数据和理论公式可见,管道泄漏定位算法对流量测量误差十分敏感,管道泄漏定位误差为流量测量误差的6～7倍,因此流量测量误差的减小可显著提高管道泄漏检测定位精度。

提高流量计精度是一种简便可行的方法,但造价十分昂贵,同时还会带来其它一系列问题。

北京大学的唐秀家教授于1996年11月首次提出了采用三次样条插值拟合腰轮流量计误差流动曲线,动态修正以腰轮流量计滑流量为主的计量误差的方法[5]。

此方法能显著提高管道泄漏检测的灵敏度和泄漏精度。

21水力坡降线法水力坡降线法的技术不太复杂。

这种方法是根据上游站和下游站的流量等参数,计算出相应的水力坡降,然后分别按上游站出站压力和下游站进站压力作图,其交点就是理想的泄漏点。

但是这种方法要求准确测出管道的流量、压力和温度值。

对于间距长达几十或百公里的长输管道,由仪表精度造成的误差可能使泄漏点偏移几公里到几十公里,甚至更远,给寻找实际泄漏点带来困难[6]。

因此,应用水力坡降线法寻找长输管道泄漏点时应考虑仪表精度的影响。

压力表、温度计和流量计等的精度对泄漏点的判定都有直接关系。

把上、下游站这3种仪表的最大和最小两种极端情况按照排列组合方式,可以构成64种组合,其中有2种组合决定泄漏区间的上、下游极端点。

目前这种方法较少采用。

31泄漏音频检漏法它是通过音频传感器沿输油管道进行检测,在发现存在泄漏音频信号时,沿管道选2个测量点,・94・2004年　第32卷　第3期付道明等:国内外管道泄漏检测技术研究进展根据2个测量点音频频谱中2个频率分量的公率强度可计算出泄漏的位置。

这种方法虽被提出,但因为背景噪声的影响,其精度难以保证,妨碍了它的工业应用。

41声信号分析法德国I BP和TWS协作,开发并试验了一种有效的相关分析法检漏的声学技术(德文缩写为LO K AL)。

油品在高压下通过漏孔时,会发出噪声,检测这些噪声就可以判断是否有管道穿孔。

LO K AL 的特点是在管线上借助漏孔两侧的传感器对漏孔定位的相关技术。

从原理上可以用一简单的模拟相关器来实现。

将其中的一个时间信号延迟一个τ值,并乘以另一个时间信号,相乘的结果在长时间内作平均。

τ的相关函数在τ处出现峰值τ与两个测点处接受到的两个声信号时间差是一致的。

通过相关峰出现的位置就可算出漏点的位置。

只需知道两个传感器之间管线段的准确长度以及在该测量管线上的准确声速即可。

研究表明,如果在测量管段的另一端,安装1个声反射体,原则上,只需1只传感器的信号做自相关就足够了[7〗。

声信号检漏法是一种有效的微漏检测法,但无法用于长输管道。

51统计检漏法壳牌公司开发了一种不带管道模型的检漏系统。

该系统根据在管道的入口和出口测取的流体流量和压力,连续计算泄漏的统计概率。

对于最佳的检测时间,使用序列概率比试验(SOR T)方法。

当泄漏确定后,可通过测量流量和压力及统计平均值估算泄漏量,用最小二乘方算法进行泄漏定位。

自1990年12月以来,该系统已成功地应用于几条运行管道中[8]。

运行经验表明,壳牌公司的管道检漏统计系统适用于气体和液体管道,也适用于多级入口和多级出口管道,在正常的管道运行期间,可检测出很小的泄漏量。

由于该系统无需复杂的管道模型,只需很少的工作就可使该系统满足各种运行要求。

该系统可根据入口和出口所测的压力及流量进行设计,计算技能低于传统的软件系统,系统的维护简单易行。

61基于神经网络的检漏方法基于神经网络的管道泄漏检测方法,是由北京大学力学与工程科学系的唐秀家和颜大椿共同开发研究的,为中国博士后科学基金资助项目。

由于有关管道泄漏的未知因素很多,采用常规数学模型进行描述存在较大困难,用于泄漏检测时,常因误差很大或易漏报误报而不能用于工业现场。

基于人工神经网络检测管道泄漏的方法,不同于已有的基于管道准确流动模型描述的泄漏检测法,能够运用自适应能力学习管道的各种工况,对管道运行状况进行分类识别,是一种基于经验的类似人类的认知过程的方法。

试验证明这种方法是十分灵敏和有效的。

理论分析和实践表明,这种检漏方法能够迅速准确预报出管道运行情况,检测管道运行故障并且有较强的抗恶劣环境和抗噪声干扰的能力。

泄漏引发应力波适当的特征提取指标能显著提高神经网络的运算速度。

基于神经网络学习计算研制的管道泄漏检测仪器简洁实用,能适应复杂工业现场。

神经网络检测方法可推广应用到管道堵塞、积砂、积蜡、变形等多种故障的检测中,对于管网故障诊断有广泛的应用前景。

71压力波检漏技术压力波检漏技术是目前各国优先发展的新型检漏技术,也是我国重点发展技术[9]。

这种技术以检测压力波为依据。

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。

由于管道中流体不能立即改变流速,会在泄漏处和其任一端流体之间产生压差。

该压差引起液流自上而下流至泄漏处附近的低压区。