【文章內(nèi)容簡介】 2。)截止閥 ,關(guān)閉相鄰兩個截 止閥 ,通過監(jiān)測各管段的壓力下降的情況來檢 漏。這種方法能夠檢測出較小泄漏量 ,可靠性 高 ,但只能在管道停輸時使用，而且需要安裝 較多截止閥，實時性和經(jīng)濟性較差。 38第三十八 頁 ，共九十五 頁 。 另外 ,還有一些其他檢測方法 ,如應力波檢 測法、壓力梯度法、背景吸收氣體成像、放射 線示蹤物法等。這些繁多的檢測技術(shù)各具有優(yōu) 缺點 ,單一 (dānyī)的檢漏裝置很難滿足檢測要求。在 實踐中要結(jié)合工程實際 ,正確分析工況條件及 最終性能要求 ,明確各性能要求的主次關(guān)系 ,綜 合應用多種檢測方法 ,組成可靠性及經(jīng)濟性俱 佳的泄漏檢測系統(tǒng)。39第三十九 頁 ，共九十五 頁 。 ： 硬件方法是依靠不同的硬件裝置用來 (y242。nɡ l225。i)輔助檢測確定泄漏位置。所用典型裝置根據(jù)設計原理可分為 5種類型 :氣體取樣檢測器、溫度檢測器、聲學檢測器、電參數(shù)檢測器和管內(nèi)行走檢測器。 氣體取樣檢測器 氣體取樣檢測器主要有火焰電離檢測器和可燃氣體監(jiān)測器兩種。40第四十 頁 ，共九十五 頁 。 火焰電離檢測器 的基本工作原理 :在有電場存在的情況下 ,烴類 (氣態(tài) )在純氫火焰灼燒下產(chǎn)生帶電碳原子 ,碳原子被收集到一個電極板上并計數(shù) 。當碳原子的數(shù)量超過預設值時 ,則表明周圍空氣中存在超過了警戒濃度 (n243。ngd249。)的可燃氣體 ,檢測器即報警。利用檢測有無可燃性氣體的方法來確定可燃性氣體的泄漏一般采用基于接觸燃燒原理的可燃性氣體檢測器 ,常用于氣體管道。41第四十一 頁 ，共九十五 頁 。 可燃氣體檢測器 是一種監(jiān)視可燃氣體的獨立傳感器。它通過擴散作用從空氣中取樣 ,利用催化氧化原理產(chǎn)生一種與可燃氣體濃度成比例的信號 ,一旦可燃氣體濃度超過爆炸 (b224。ozh224。)下限的 20%,繼電器驅(qū)動信號便傳送到遠方控制板上的報警器報警。42第四十二 頁 ，共九十五 頁 。 溫度檢測器： 泄漏會引起 (yǐnqǐ)管道周圍環(huán)境的溫度變化。采 用搭載在車輛、直升機上的光譜檢測和分析設 備 ,可通過監(jiān)測泄漏引起的熱點檢漏。美國佛 羅里達技術(shù)網(wǎng)絡公司利用直升飛機載紅外線攝 像裝置 ,記錄埋地管道周圍某些不規(guī)則的地熱 輻射效應 ,利用光譜分析檢測較小的泄漏。43第四十三 頁 ，共九十五 頁 。美國天然氣研究所現(xiàn)正致力于利用以激光為基礎(chǔ)的遙感技術(shù)檢漏研究 ,以開發(fā)一種能在相當遠的距離內(nèi)選用 (xuǎny242。ng)遙感技術(shù)快速掃描大幅地區(qū) ,檢測管道氣體泄漏產(chǎn)生的熱點并提供有關(guān)圖像的裝置。 近年來先進的大面積溫度傳感器的發(fā)展使溫度檢測技術(shù)更加實用。溫度傳感器 ,如多傳感器電纜和采用光導纖維的光學時間域反射測定法等都被用于檢測泄漏附近溫度的變化。 44第四十四 頁 ，共九十五 頁 。 聲學檢測器 : 滲漏發(fā)生后 ,流體流出管道后會發(fā)生聲音 , 聲波按照管道內(nèi)流體物理性質(zhì)決定的速度傳播 開去 (kāi q249。)。聲音檢測器檢測出這種波而發(fā)現(xiàn)泄漏。 由于檢測范圍的局限有必要沿管道安裝很 多聲音傳感器 ,這些傳感器在管道內(nèi)檢測聲音 信號 ,從正常運行的聲音中鑒別出泄漏聲音。45第四十五 頁 ，共九十五 頁 。 電參數(shù)檢測器： 電參數(shù)檢測器主要有電纜阻抗檢測和土壤 電參數(shù)檢測兩種。 電纜阻抗檢測法是由加拿大技術(shù)人員所開發(fā)。在管道建設時 ,沿管道鋪設一種能與天然 氣進行某種反應的電纜。如果泄漏發(fā)生 (fāshēng),則泄 漏天然氣會與電纜發(fā)生反應 ,改變電纜的阻抗 特性并將此信號傳回檢測中心。 46第四十六 頁 ，共九十五 頁 。 該電纜既是傳感器又是信號傳輸設備 ,可利用阻抗、電阻率和長度的關(guān)系確定泄漏的程度和泄漏的位置。 泄漏會引起管道周圍土壤電參數(shù)的變化 ,采用雷達 (l233。id225。)系統(tǒng) (發(fā)射器和接收器 )可通過檢測土壤電參數(shù)準確定位地下管道的泄漏 ,即為土壤電參數(shù)檢測法。47第四十七 頁 ，共九十五 頁 。 管道機器人： 隨著科學技術(shù)的發(fā)展 ,機器人也在管道檢 測中得到較為廣泛的運用。管道機器人是一種 可在管道內(nèi)行走的機械 ,可以攜帶一種或多種 傳感器 ,在操作人員的遠端控制下進行一系列 的管道檢測維修作業(yè) ,是一種理想的管道自動 化檢測裝置。一個完整的管道檢測機器人應當 包括移動載體、視覺 (sh236。ju233。)系統(tǒng)、信號傳送系統(tǒng)、動 力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 48第四十八 頁 ，共九十五 頁 。 管道機器人利用超聲波傳感器、漏磁通傳感器等多種檢側(cè)傳感器進行信息檢測 ,對管道環(huán)境進行識別 ,自動完成檢測任務。其核心組成為管道環(huán)境識別系統(tǒng) (視覺系統(tǒng) )和移動載體。目前國外的管道機器人的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟 ,它不僅能進行管道檢測 ,還具有管道維護與維修等功能 ,是一個 (yī ɡ232。)綜合的管道檢測維修系統(tǒng)。49第四十九 頁 ，共九十五 頁 。 ： 由于有關(guān)管道泄漏的未知因素很多 ,采用 常規(guī)數(shù)學模型進行描述存在較大困難。用于泄 漏檢測時 ,常因誤差很大或易漏報、誤報而不 能用于工業(yè)現(xiàn)場?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡檢測管道 泄漏的方法 ,不同于已有的基于管道準確流動 模型描述的泄漏檢測法 ,學習管道的各種 (ɡ232。 zhǒnɡ)工況 , 對管道運行狀況進行分類識別 ,是一種基于經(jīng) 驗的類似人類的認知過程的方法。 50第五十 頁 ，共九十五 頁 。 試驗證明這種方法十分靈敏和有效。理論 分析和實踐表明 ,這種檢漏 (jiǎn l242。u)方法能夠迅速準確 預報出管道運行情況 ,檢測管道運行故障并且 有較強的抗惡劣環(huán)境和抗噪聲干擾的能力。泄 漏引發(fā)應力波適當?shù)奶卣魈崛≈笜四茱@著提高 神經(jīng)網(wǎng)絡的運算速度。51第五十一 頁 ，共九十五 頁 。 基于神經(jīng)網(wǎng)絡學習計算研制的管道泄漏檢 測儀器簡潔實用 ,能適應復雜工業(yè)現(xiàn)場。神經(jīng) 網(wǎng)絡檢測方法可推廣應用到管道堵塞、積砂、 積蠟和變形等多種故障的檢測中 ,對于管網(wǎng)故 障診斷有廣泛 (guǎngf224。n)的應用前景。52第五十二 頁 ，共九十五 頁 。 (xi232。l242。u)超聲檢測系統(tǒng) :檢測原理 :氣體泄漏產(chǎn)生超聲波 如果一個容器內(nèi)充滿氣體，當其內(nèi)部壓強大于外部壓強時，由于內(nèi)外壓差較大，一旦容器有漏孔，氣體就會從漏孔沖出。當漏孔尺寸較小而雷諾數(shù)較高時，沖出氣體就會形成湍流，湍流在漏孔附近會產(chǎn)生一定頻率的聲波。53第五十三 頁 ，共九十五 頁 。 聲波振動的頻率與漏孔尺寸 (chǐ cun)有關(guān)，漏孔較 大時人耳可聽到漏氣聲，漏孔很小且聲波頻率 大于 20kHz時，人耳就聽不到了，但它們能在 空氣中傳播，被稱作空載超聲波。超聲波是高 頻短波信號，其強度隨著離開聲源（漏孔）距 離的增加而迅速衰減。54第五十四 頁 ，共九十五 頁 。 當管道出現(xiàn)泄漏時 ,管道中的流體被擾動 , 接收換能器上的電壓 (di224。nyā)將發(fā)生明顯變化。通過采 集若干個泄漏點電壓變化量 ,描繪出泄漏點與 電壓變化量的關(guān)系曲線 ,并且用計算機求解出 曲線對應的方程。用這種方法 ,可以根據(jù)接收 換能器上檢測儀表電壓的變化立即發(fā)現(xiàn)泄漏 , 進而根據(jù)擬合曲線或方程確定泄漏點的位置。55第五十五 頁 ，共九十五 頁 。 壓電陶瓷換能器產(chǎn)生和接收超聲波的工作 原理是 :當輸入電壓的頻率為諧振頻率時 ,超聲 波在介質(zhì)中產(chǎn)生的駐波最強。若管道中出現(xiàn)泄 漏 ,接收換能器的電壓立即發(fā)生變化 ,可以根據(jù) 這種變化發(fā)現(xiàn)泄漏 ,進而 (j236。n 233。r)按擬合曲線或方程式 計算出管道泄漏的位置。56第五十六 頁 ，共九十五 頁 。 根據(jù)聲速在介質(zhì)中傳播速度的公式可知 (kě zhī), 隨著液體密度的增大 ,其聲速也將增大。例如 , 聲波在水中的傳播速度大約是空氣的五倍。由 于原油的密度比水大 ,因而聲速在原油中的傳 播速度遠遠大于在空氣中的速度 ,所以利用超 聲