[發明專利]一種燃氣管道泄漏在線檢測和定位方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310438040.X
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103499023A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 郝永梅;邢志祥;毛小虎;嚴欣明;李奎
• 申請（專利權）人: 常州大學;江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種燃氣管道泄漏在線檢測和定位方法及其裝置，屬于油氣儲運風險控制領域。

背景技術

建國以來，特別是改革開放以后，我國的城市燃氣事業得到迅速發展，燃氣管網建設加快，燃氣供應能力不斷增強，促進了城市經濟和社會的發展。到2006年，全國城市燃氣管道長度已達到18.95萬公里，其中人工氣5.05萬公里，液化石油氣1.75萬公里，天然氣12.15萬公里。

因局限于當時的管道技術和管材使用，有的城市采用了灰口鑄鐵管道和落后的管接方式及防腐措施，敷設的埋地管道都已進入“老齡期”，其中已有相當—部分的管道運行時間過長，管道腐蝕嚴重，已進入泄漏頻發期。

如DVGW(德國水和燃氣專業協會)1996年對不同材質燃氣管道泄漏進行的統計：

????—PVC管，942個漏氣點,管道長16，839km

—灰口鑄鐵管，288132個漏氣點，管道長11，055km

—球墨鑄鐵管，1871個漏氣點，管道長10，049km

—鋼管，43419個漏氣點，管道長171，161km

—PE管7588個漏氣點，管道長123，256km

從以上統計數子可以看出，灰口鑄鐵管道在單位長度內的漏氣點數最多，是最易發生事故和最需要進行維修的；其次是鋼管，腐蝕穿孔是產生漏氣的主要原因。對于PVC、PE管而言，最主要的原因是第三方的破壞，即其它施工對其損害。

隨著城市承載負荷的加大和燃氣管網的老化，城市燃氣泄漏導致的著火、爆炸、中毒等惡性事故時有發生，已成為繼交通事故、工傷事故之后的第三大殺手。如：

2006年1月20日，四川省仁壽縣富加鎮天然氣輸氣管線爆炸，造成9人死亡，4人重傷，30余人輕傷；2007年3月12日，美國得克薩斯州天然氣輸氣管道爆炸，大火燒毀了數十輛挖土機和卡車，造成3萬多居民家中停電。

火災、爆炸僅僅是天然氣管線發生泄漏的惡性表現，在爆炸之前，通常已經發生一段時間的泄漏。實際上，未導致爆炸的泄漏發生次數相對更多，其造成的經濟損失巨大、對城市環境的污染和能源浪費十分嚴重。

因此，運用現代技術發展城市燃氣管道的泄漏檢測技術，及時發現制止泄漏源，從本質安全上及時補漏，避免事故發生，對遏制能源浪費，節約成本乃至城市的健康持續發展都有重要意義。

然而，目前燃氣管道的檢漏體系，主要是通過人工地面巡檢的機制，對燃氣管網系統的管道及其附件，設備的安全檢查。這種傳統的管道巡檢方式發現泄漏采用人的視覺和聽覺相結合的辦法，這種方法易受人的生理因素的制約和勞動經驗的影響，且對巡檢人員的工作技能要求較高，其實質上就是間斷性的檢測，檢漏系統在時間和空間上存在著許多漏洞，如夜間或人員稀少的燃氣泄漏突發事件，一旦在這些時間和地方出現事故，不易發現，造成損失和危害。城市燃氣管網較長，巡檢的周期也很長，加上外界其它各種因素的干攏，使人工巡檢的效果并不十分理想，特別是對細微的管道泄漏，是目前城市燃氣泄漏檢測方法所不能及的。

另外，現有流量/壓力變化、質量/體積平衡和壓力點分析法易于維護，費用低，但不能確定泄漏位置，也不能適應發生變化的運行條件；壓力波法對于緩慢增加的泄漏反應弱,甚至無效；統計檢漏法僅檢測管線入、出口的壓力和流量值,所需參數少,這是其優點之一，但也不可避免的帶來問題，因為多點同時泄漏與單點泄漏對出入口壓力流量的影響是一樣的,很難區分。

熱紅外成像法、漏磁檢測法、光纖檢測法等在燃氣管道泄漏檢測中均已取得良好效果。但這些方法或者不能進行連續監測(如前兩種方法)，或者雖然靈敏度和精度高，但是需要站外測點，無法保證系統安全，或價格昂貴，檢測成本較高。

聲發射（Acoustic?Emission簡稱AE）技術是一種動態無損檢測方法，具有超聲、渦流沒有的優勢，可以對管道中已經存在的泄漏進行連續檢測，對診斷的實時性要求不高，可不要求設備停產或停止運行，不要求在泄漏剛發生時就必須檢測到泄漏信號，可以在泄漏發生后的一段時間內進行檢測，極大地提高了診斷的方便性和正確性。