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管道泄漏检测仪的几种新型检漏技术

发布时间:2018-03-12浏览次数:399返回列表

    一、漏磁检漏技术
    漏磁是指管道在外加磁场磁化的情况下,如果管道完好无缺损,磁力线在管道内成均匀分布,当管道内壁或外壁出现缺陷时,磁力线则会发生变形,部分磁力线将穿出管壁产生漏磁现象。漏磁检测技术就是通过紧贴管壁的探头来检测漏磁场,再将检测到的感应信号经滤波、放大、模数转换等处理后记录到检测器上的存储器,最后通过软件分析处理,判断是否存在缺陷。
    目前漏磁检测法被国内外公认为最完善的管道检测方法之一,其不仅可以检测管道的泄漏,还可以对管道的腐蚀程度做出检测,为管道维修提供依据,大大减少了管道维修的盲目性,节约资金。
    二、分布式光纤检漏技术
    光纤传感技术在上世纪70年代,随着光纤通讯的迅速发展而被人们所关注。光纤检漏技术主要依靠光纤后向散射光的分布变化,来分析检测应变、光纤周围温度等被测量的分布变化。后向散射光又分为弹性散射光和非弹性散射光,其中弹性散射光包括瑞利散射光,非弹性散射光包括喇曼散射光和布里渊散射光。利用不同散射光的不同性质可以研制出多种传感器。例如:利用背向瑞利散射研制的OTDR传感器,利用布里渊散射研制的B-OTDR、B-OTDA传感器,利用喇曼散射研制的R-OTDR等。FBG传感器是在20世纪90年代发展起来的一种新型全光纤无源器件,他可以对天然气管道进行在线监测,而且这种传感技术主要采用长波调制法,避免光强的影响和干涉型光纤传感相位测量模糊等问题。利用准分布式光纤光栅适合大范围检测的特点,可以沿着管道铺设一条光缆,用FBG作为传感器,获取天然气管道沿程的应变信号,通过对取得的信号的分析和处理,可以检测出输气管道泄漏的位置。
    分布式光纤检漏的优点在于,传感光纤上的任意一点都具有传感能力,可以获得连续的信息。能够定位泄露的位置,定位准确度高。检测距离远并且具有很高的灵敏度。虽然分布式光纤检漏有很多优点但是依然存在这一些亟待解决的问题。
    目前我国对光纤检漏技术的研究还处于初级阶段,而且输气管道中大部分的泄漏都属于小泄漏,针对这种小泄漏OTDR技术可以说是无能为力,而且在这种大范围的光纤覆盖情况下,材料的老化,以及使用寿命和成本等都需要全面考虑。因此,分布式光纤检测技术仍有很大的发展空间。
    三、基于管内声波的检漏技术
    近几年,声波以其特有的信号特征成为了管道泄漏检测领域研究的热点。经研究表明,由于管道泄漏所产生的低频特征信号能够在管道内进行远距离传播,而且其信号特征不同于工况扰动所产生的信号特征。早在上个世纪九十年代,Jolly等就曾利用声波检测出管道的泄漏。华科等人在2009年开发了基于声波的输气管道泄漏检测与定位系统,并且或得了很好的检测效果。基于管内声波的泄漏检测原理是:利用安装在管道上下游的声波传感器所收集的声波信号,通过对信号特征的具体分析来判断是否发生管道泄漏。
该方法在实验中表明具有较好的定位精度、方案简单并且还能检测微小泄漏等特点,但是在现场的工作环境中,由于噪音较大,还是会对检测的精度产生影响,而且对于长管道的检测效果也不是很好,所有尚未广泛应用于现场。
    四、气体成像检漏技术
    气体成像法原理利用气体在光学技术下成像的难易,来判断管道是否发生泄漏。该技术不仅可以检测地面上的输气管道泄漏情况,还能检测地下输气管道的。
    五、场图像检漏技术
    该项技术不仅可以检测管道的泄漏,而且可以在管道泄漏前检测管道的腐蚀程度,是否发生裂纹等微小的损坏。其原理是当电流流入管道时,会显示出电场,该电场具有唯一的电场“指纹”就是所谓的场图像。根据检测到的电场指纹的变化,来判断管道的损伤与泄漏。该技术可以实现对管道腐蚀程度的检测,具有灵敏度高,覆盖范围大等优点,适合长输气管道的检测。
    六、红外线成像检漏技术
    当输气管道泄漏时会造成周围土壤温度的变化,红外线成像技术正是应用这一现象,通过与正常土壤的温度比较来检测是否发生泄漏。这项技术是由美国的OILTON公司发明的,具体方法是用直升机装载着精密的红外线摄像仪,沿着输气管飞行,记录输气管道周围不规则的地热辐射效应,利用光谱分析检测来判断是否发生管道泄漏并且确定泄露的具体位置。原苏联曾用美国研制的远距离激光分析仪装载到直升机上,沿着输气管道进行飞行。成功检测到大小为几米,乙烷体积分数仅为百分之一的气体云。
该项技术具有检测速度快,检测范围广,精确度高等优点,但其对于埋藏较深的管道检测还是有一定的困难的。据有关资料记载,当飞机飞行高度为300m时,管道埋藏深度应在6m内,而且这种方法不能够对管道进行连续检测。
    七、负压波检漏技术
    近几年负压波检测法是国际上颇为关注的管道泄漏检测方法,其原理是当发生气体泄漏时,管道中的泄漏点处周围的气体密度相对减小,导致压强突降,又因为气体是连续的,所以气体在泄漏点周围产生压力差。这种压力差推动着上下游的高压气体向着泄漏点处的低压气体流动,形成了一个以泄漏点为中心的压力波,在力学上称为负压波。因为管壁的波导作用,负压波在传播的过程中衰减较小,所以可以传播很远距离。利用安装在管道两端的压力传感器,就能检测到压力波动的信号,并且根据两端接收到负压波的时间差,来确定管道泄漏的具体位置。
    利用负压波检测管道泄漏其优点在于具有较高的定位精度和较快的响应速度。其缺点在于难以检测较小的泄漏,需管道有大量泄漏时才能检测。由于输气管道工作时工况复杂,压力传感器常常受到各种信号的干扰,导致检测精度下降。
    八、嗅觉传感器检漏技术
    嗅觉传感器技术利用传感器对天然气中的化学成分的反应,输出信号,通过计算处理得到的信号来分析管道是否泄漏。将嗅觉传感器按一定的距离安放在管道上,形成传感器网络,就可对管道进行实时监控,当有气体泄漏时,传感器就会做出反应。但目前该项技术的研究还处于初级阶段,还是一项不成熟的技术,所以尚未应用在生产中。
    九、智能防腐层检漏技术
    智能防腐层法是指在输气管道的防腐层增加一个防盗检测电路,如果发生泄漏必然破坏防腐层,防腐层是否完整可以通过电路的电阻值反应。

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