输气管道的泄漏检测方法探讨

输气管道的泄漏检测方法探讨

赵伟1肖俊峰1靳太强1

1中石油管道有限责任公司西气东输分公司郑州管理处郑州450000

摘要：输气管道是天然气的主要输送途径，在世界范围内广泛分布，但是由于输送介质的危化性，管道泄漏将会造成巨大的经济损失和人员伤亡。本文广泛调研国内外输气管道的主要泄漏方法，对比分析了各种检测方法的特点，对输气管道的安全运营具有一定的指导意义。

关键词：输气管道；泄漏；检测方法；对比

随着天然气使用量的不断提高，使用范围的不断拓展，输气管道作为天然气的主要运输途径，在世界范围内广泛使用。但由于环境腐蚀、第三方破坏等原因造成管道的破损，致使受损管道在高压作用下发生穿孔泄漏，继而对周边环境和人力财力均造成巨大的危害。因此，在输气管道运营管理中，对于线路工程，预防和检测管道泄漏对于输气管道的完整性管理具有十分重要的意义。至目前，工程中常用的泄漏检测方法主要包括直接检测法、音波法、分布式光纤法、瞬态模型法、热红外成像法及漏磁检测法等[1-3]。

1.直接检测法

直接检测法即通过巡线人员对沿线管道泄漏点通过人为判断进行查别。由于输气管道中天然气一般采用加臭的处理方式，因此经验丰富的巡线人员会通过管道沿线周边的环境情况对管道是否发生泄漏进行判别。该方法主要应用于过去，对巡线工的经验和责任性具有很大的依赖，且检测的精度和准确度十分低下，因此在现有的输气管道运营中，作为一种辅助的检测方法存在。

2.音波法

音波法基于泄漏点对其周边空气环境产生的变化而产生的声波而产生，其原理是，当管道存在泄漏点时，泄漏点周边的空气环境会发生变化，从而产生低频和高频两种声波，且低频波会沿着管道传播，若在泄漏点两侧设置声波采集装置，即可对声源即破损点的位置进行确定。该方法原理较为简单且准确度高，但是由于采集信号为声波，环境中声波的干扰对采集和评价效果具有很大的影响。该方法原理如图1[4]。

图1声波法检测输气管道泄漏点的原理图

3.分布式光纤法

与声波法类似，该方法的出发点也是基于输气管道破损点产生的声学现象。该方法的原理是，输气管道沿线布置三条光缆，其中两条由起点注入光电信号，并在终点汇合后进入第三条光缆，并反传回光电检测器进行分析；管道破损点产生的噪声对干扰顺向传播关电的光缆中的光电信号，从而对反传回的光电信号产生影响，通过该光电信号的分析，即可判断泄漏的发生位置。该方法原理如图2。

图2分布式光纤法检测输气管道泄漏点的原理图

4.负压波法

负压波法与以上声学方法的不同在于凭借的媒介为压力。管道泄漏点不仅存在声学现象的变化，同时也伴随着压力的变化，即泄漏点的压力较周边位置更低，而该压力差导致管道内的天然气不断沿着有压力高向压力低的方向流动，天然气流动的过程中伴随产生压力波的传播，而信号接收器即可通过接收到的压力波信号来对泄漏点的位置进行分析预测。由于压力差的产生建立于泄漏点的泄漏程度已经对输气管道系统产生了影响，因此对于泄漏点小、速率缓慢的泄漏，该方法的精度较低；此外地形等对输气管道系统压力影响较大的因素也会影响该方法的精度。

5.总结

通过文献调研发现，输气管道泄漏的检测方法主要包括直接检测法、声波法、分布式光线法、负压波法等。各种方法的应用情况如下。

表1输气管道泄漏检测方法对比

参考文献：

[1]安国强，秦静，赵国栋.城市燃气管道泄漏检测技术探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（21）.

[2]战丽华，王为民，戴旺旺，等.输气管道泄漏原因及检测方法述评[J].当代化工，2013（9）：1307-1309.

[3]宫克，冷俊，潘一，等.输气管道泄露检测技术进展[J].当代化工，2014（12）：2663-2665.

[4]胡杨曼曼，鲍郃，王佳伟.管道泄漏检测系统中次声波信号传播规律研究[J].辽宁化工，2014（4）.