[發明專利]一種城市燃氣埋地管道泄漏檢測定位方法及其應用

無效

• 申請號: 201210451742.7
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN103062628A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 郝永梅;邵輝;邢志祥
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種城市燃氣埋地管道泄漏檢測定位方法及其應用，尤其涉及埋地管道在不停止運行、不開挖檢查情況下泄漏檢測定位計算，屬于油氣儲運風險控制領域。?

背景技術

燃氣管網作為城市必不可少的基礎設施之一，近年來在很多城市有了飛速的發展，對凈化城市空氣環境、提高人民生活水平做出了很大的貢獻。然而自從管道運輸在工業中應用開始，管道泄漏一直是管道運輸中的一個難題。尤其隨著城市燃氣管網管齡的不斷增長，再加上施工缺陷和腐蝕，以及人為的破壞，燃氣管道泄漏常常發生。由于城市燃氣易燃、易爆和有毒的特性，其一旦發生泄漏，極易造成中毒、火災、爆炸等惡性事故，造成人員及財產損失。目前，我國大多數城市的燃氣管道建設于上世紀80年代改革開放初期，運行已近20年。根據建設部相關規定，管道使用20年后已進人老齡期，管道損壞泄漏隱患倍增。如果及時檢測出泄漏，并且能成功定位，就能極大的減少泄漏造成的危害。?

由于城市燃氣管道擔負著城市生產、生活用氣正常運轉，一般情況下管道運輸不能停止或被關閉。同時考慮城市交通順暢等因素，城市燃氣埋地管網往往被限制開挖檢測、檢查。目前對城市燃氣埋地管道的安全檢查主要以地面巡檢的方式進行，這種地面巡檢方式對管道小泄漏或緩慢泄漏難以發現，泄漏檢測與定位的實時性與準確性也難以得到保證。這就要求利用現代管道管理系統，發展基于現代檢測和分析方法的管道泄漏檢測技術，在保證城市燃氣管道不停止運輸、且不被開挖的情況下，實現在線實時檢測，并準確地進行泄漏點定位，以及時采取措施，從而達到預防和降低損失的目的，減少巡線人力物力的浪費。這對提高城市燃氣管網管線風險管理水平，減少企業的經濟損失有重大意義。?

目前對城市燃氣管網檢測檢查的手段主要是管道人工巡檢法、便攜式儀器儀表、管內檢測器等，但由于這些方法或實時性差，或不能連續檢測，或投資費用高，或影響物料正常運輸等，自身均存在較大的缺陷。而常規無損檢測(如超聲檢測爬機、漏磁檢測爬機等)技術雖較為成熟，檢測精度較高，但這些檢測技術有著致命的弱點：檢測過程為逐點掃描式，被檢測設備必須停產，檢測效率低，難以有效地檢測成千上萬公里的工業管道。聲發射(Acoustic?Emission簡稱AE)技術是一種動態無損檢測方法，可獲取連續信號，不需要設備停產或縮短停產時間，并可以實現對在役管道的長距離、大范圍檢測，檢測效率很高。因此，管道聲發射缺陷檢測及相關課題的研究成為國內外無損檢測領域的一個熱點。?

20世紀90年代，美國PAC公司、DW公司、德國Vallen?Systeme公司和中國廣州聲華公司先后開發了計算機化程度更高、體積和重量更小的第三代數字化多通道聲發射檢測分析系統，除能進行聲發射參數實時測量和聲發射源定位外，還可直接進行聲發射波形的觀察、顯示、記錄和頻譜分析。?

希臘Athanasios?Anastasopoulos等成功進行了埋地管道的泄漏檢測和定位，但其實行測試的一個重要條件是被測管道必須是獨立的，即被測管段兩端被關閉，且該管段增壓至少應該是4至9標準大氣壓。檢測中，傳感器在管道上的布置點均被挖掘出一個小坑，使該布置點暴露空氣中。?

霍臻利用聲發射技術對管道泄漏進行檢測，實驗證明應用泄漏聲發射信號檢測氣體和液體的泄漏是可行的，并有較高的靈敏度，但存在的問題是難于準確確定泄漏源的位置以及檢測靈敏度受噪聲影響等。?

清華大學王海生等利用負壓波方法，采用先進的基于小波算法對輸油管線進行泄漏檢測和定位的技術，在勝利油田“孤島-永安”和“孤島-集賢”管線上得到了應用，并取得了良好的效果。?

盡管對埋地管道泄漏檢測方面已有很多研究，但對于被測燃氣管道不停止運行，且可疑泄漏點或傳感器布置點不開挖情況下的研究測試還沒有明確提出。而城市燃氣管網遍布大街小巷，既要保證24小時生產、生活用氣，又要考慮為保證城市交通、市容等限制開挖管道檢查等因素，在埋地管道不停止運行、不被開挖的情況下的泄漏檢測方法及其應用是一個非常有實用價值的課題。?

為克服現有技術的不足，提出一種城市燃氣埋地管道泄漏定位檢測方法。該方法綜合考慮了城市燃氣埋地管道在不停止運行、不開挖檢測坑的情況下管道所處的檢測狀態，基于聲發射技術，在實驗室試驗的基礎上，設計提出可行的的檢測方法，用于常州某燃氣公司地處市中心的鑄鐵管道進行了的在線實地檢測，初步得到兩段管道疑似泄漏點位置，經與管道設計布置圖對照，這些泄漏點正好是管道上的接口或閥門位置，后經現場開挖得到了驗證和確認。?