[發明專利]基于聲發射響應的管道漏點定位方法及系統

在審

• 申請號: 202010431011.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111765390A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 楊凱;李秀杰;于欣;吳秉久;趙澤璽;李曉峰;陳士亮;安仲文;蘇海娜;舒喆巖
• 申請（專利權）人: 吉林省百瑞生科技發展有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 付婧

本申請實施例中提供了一種基于聲發射響應的管道漏點定位方法及裝置，定位裝置包括：管道控制閥門，用于關閉或者減小待測管道的下游端口，使得待測管道內產生自下游端口向上游端口的應力波；第一聲發射傳感器，用于接收待測管道下游端口附近的應力波以及管道漏點產生的相反向應力波；第二聲發射傳感器，用于接收待測管道上游端口附近的應力波；數據處理單元，用于根據待測管道下游端口附近的應力波、管道漏點產生的相反向應力波以及待測管道上游端口附近的應力波計算得到管道漏點位置。本申請的基于聲發射響應的管道漏點定位方法及裝置操作簡單，效率高且定位精度高，大大減少人工沿線排查的勞動強度。

技術領域

本申請屬于管道檢測技術領域，具體地，涉及一種基于聲發射響應的管道漏點定位方法及系統。

背景技術

目前我國油、水、管道覆蓋了全國大部分地區的天然氣、原油和成品油主干網以及城市供熱供水管網。而近年來管道泄漏事故時有發生，不僅影響正常的生產，還會造成環境污染及資源浪費，目前市場上有較多的管道泄漏在線監測系統，但這些系統大多不能對腐蝕發展型泄漏進行泄漏判定和定位，尤其是埋地管線，即使可以通過承壓管道的壓力、流量等運行參數判斷其泄漏，但很難對泄漏點進行定位，因此，在管道發生泄漏后能夠快速的對泄漏位置進行定位判定是一個亟待解決的問題。

現有管道泄漏點定位的方法有相關儀檢測法，紅外檢測法、人工檢測法等。其中，應用最多的相關儀進行漏點檢測的原理是，通過在待檢管段兩端安裝音頻接收器，通過泄漏介質與管道壁摩擦產生的漏水聲音沿著管道向兩端傳播進行定位，由互相關函數極值點的延時值，來確定時間差，從而進行定位。

目前的上述管道泄漏點定位的方法，普遍具有工作效率低，易受環境影響，定位精度差等問題。同時有些長達十幾公里甚至幾十公里的長輸管線，以及埋深數米和跨越河流的管道很難采用上述漏點定位的方法進行漏點定位檢測。

聲發射是一種常見的物理現象，材料中局域源快速釋放能量產生瞬態彈性波的現象稱為聲發射(Acoustic Emission,簡稱AE)，有時也稱為應力波發射。由于材料內部結構發生變化而引起材料內應力突然重新分布；使機械能轉變為聲能；產生彈性波，應力波的頻率一般在1KHz-1MHz之間。

發明內容

本發明提出了一種基于聲發射響應的管道漏點定位方法及系統，旨在解決現有管道泄漏點定位的方法工作效率低，易受環境影響，定位精度差等問題。

根據本申請實施例的第一個方面，提供了一種基于聲發射響應的管道漏點定位裝置，具體包括：

管道控制閥門，用于關閉或者減小待測管道的下游端口，使得待測管道內產生自下游端口向上游端口的應力波；所述應力波是由于閥門阻擋管道內流體后管道內流體所產生；

第一聲發射傳感器，用于接收待測管道下游端口附近的應力波以及管道漏點產生的相反向應力波；

第二聲發射傳感器，用于接收待測管道上游端口附近的應力波；

數據處理單元，用于根據待測管道下游端口附近的應力波、管道漏點產生的相反向應力波以及待測管道上游端口附近的應力波計算得到管道漏點位置。

可選地，數據處理單元根據所述待測管道下游端口附近的應力波、管道漏點產生的相反向應力波以及待測管道上游端口附近的應力波得到管道漏點位置，具體包括：

根據所述待測管道下游端口附近的應力波識別起始聲波特征并記錄所述應力波起始時刻；根據所述待測管道上游端口附近的應力波識別到達聲波特征并記錄所述應力波接收時刻；根據所述待測管道下游端口附近的管道漏點產生的相反向應力波，識別泄漏點激勵的聲波特征并記錄相反向應力波接收時刻；

根據管道首末兩端的長度、所述應力波起始時刻以及應力波接收時刻計算所述應力波在管道內傳播的聲速；