【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2。)截止閥 ,關(guān)閉相鄰兩個(gè)截 止閥 ,通過(guò)監(jiān)測(cè)各管段的壓力下降的情況來(lái)檢 漏。這種方法能夠檢測(cè)出較小泄漏量 ,可靠性 高 ,但只能在管道停輸時(shí)使用，而且需要安裝 較多截止閥，實(shí)時(shí)性和經(jīng)濟(jì)性較差。 38第三十八 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 另外 ,還有一些其他檢測(cè)方法 ,如應(yīng)力波檢 測(cè)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(cè)技術(shù)各具有優(yōu) 缺點(diǎn) ,單一 (dānyī)的檢漏裝置很難滿足檢測(cè)要求。在 實(shí)踐中要結(jié)合工程實(shí)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(yīng)用多種檢測(cè)方法 ,組成可靠性及經(jīng)濟(jì)性俱 佳的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。39第三十九 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 ： 硬件方法是依靠不同的硬件裝置用來(lái) (y242。nɡ l225。i)輔助檢測(cè)確定泄漏位置。所用典型裝置根據(jù)設(shè)計(jì)原理可分為 5種類型 :氣體取樣檢測(cè)器、溫度檢測(cè)器、聲學(xué)檢測(cè)器、電參數(shù)檢測(cè)器和管內(nèi)行走檢測(cè)器。 氣體取樣檢測(cè)器 氣體取樣檢測(cè)器主要有火焰電離檢測(cè)器和可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)器兩種。40第四十 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 火焰電離檢測(cè)器 的基本工作原理 :在有電場(chǎng)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(gè)電極板上并計(jì)數(shù) 。當(dāng)碳原子的數(shù)量超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí) ,則表明周圍空氣中存在超過(guò)了警戒濃度 (n243。ngd249。)的可燃?xì)怏w ,檢測(cè)器即報(bào)警。利用檢測(cè)有無(wú)可燃性氣體的方法來(lái)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(cè)器 ,常用于氣體管道。41第四十一 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 可燃?xì)怏w檢測(cè)器 是一種監(jiān)視可燃?xì)怏w的獨(dú)立傳感器。它通過(guò)擴(kuò)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?xì)怏w濃度成比例的信號(hào) ,一旦可燃?xì)怏w濃度超過(guò)爆炸 (b224。ozh224。)下限的 20%,繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)便傳送到遠(yuǎn)方控制板上的報(bào)警器報(bào)警。42第四十二 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 溫度檢測(cè)器： 泄漏會(huì)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(jī)上的光譜檢測(cè)和分析設(shè) 備 ,可通過(guò)監(jiān)測(cè)泄漏引起的熱點(diǎn)檢漏。美國(guó)佛 羅里達(dá)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)公司利用直升飛機(jī)載紅外線攝 像裝置 ,記錄埋地管道周圍某些不規(guī)則的地?zé)? 輻射效應(yīng) ,利用光譜分析檢測(cè)較小的泄漏。43第四十三 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。美國(guó)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(kāi)發(fā)一種能在相當(dāng)遠(yuǎn)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(cè)管道氣體泄漏產(chǎn)生的熱點(diǎn)并提供有關(guān)圖像的裝置。 近年來(lái)先進(jìn)的大面積溫度傳感器的發(fā)展使溫度檢測(cè)技術(shù)更加實(shí)用。溫度傳感器 ,如多傳感器電纜和采用光導(dǎo)纖維的光學(xué)時(shí)間域反射測(cè)定法等都被用于檢測(cè)泄漏附近溫度的變化。 44第四十四 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 聲學(xué)檢測(cè)器 : 滲漏發(fā)生后 ,流體流出管道后會(huì)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(kāi)去 (kāi q249。)。聲音檢測(cè)器檢測(cè)出這種波而發(fā)現(xiàn)泄漏。 由于檢測(cè)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(cè)聲音 信號(hào) ,從正常運(yùn)行的聲音中鑒別出泄漏聲音。45第四十五 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 電參數(shù)檢測(cè)器： 電參數(shù)檢測(cè)器主要有電纜阻抗檢測(cè)和土壤 電參數(shù)檢測(cè)兩種。 電纜阻抗檢測(cè)法是由加拿大技術(shù)人員所開(kāi)發(fā)。在管道建設(shè)時(shí) ,沿管道鋪設(shè)一種能與天然 氣進(jìn)行某種反應(yīng)的電纜。如果泄漏發(fā)生 (fāshēng),則泄 漏天然氣會(huì)與電纜發(fā)生反應(yīng) ,改變電纜的阻抗 特性并將此信號(hào)傳回檢測(cè)中心。 46第四十六 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 該電纜既是傳感器又是信號(hào)傳輸設(shè)備 ,可利用阻抗、電阻率和長(zhǎng)度的關(guān)系確定泄漏的程度和泄漏的位置。 泄漏會(huì)引起管道周圍土壤電參數(shù)的變化 ,采用雷達(dá) (l233。id225。)系統(tǒng) (發(fā)射器和接收器 )可通過(guò)檢測(cè)土壤電參數(shù)準(zhǔn)確定位地下管道的泄漏 ,即為土壤電參數(shù)檢測(cè)法。47第四十七 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 管道機(jī)器人： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,機(jī)器人也在管道檢 測(cè)中得到較為廣泛的運(yùn)用。管道機(jī)器人是一種 可在管道內(nèi)行走的機(jī)械 ,可以攜帶一種或多種 傳感器 ,在操作人員的遠(yuǎn)端控制下進(jìn)行一系列 的管道檢測(cè)維修作業(yè) ,是一種理想的管道自動(dòng) 化檢測(cè)裝置。一個(gè)完整的管道檢測(cè)機(jī)器人應(yīng)當(dāng) 包括移動(dòng)載體、視覺(jué) (sh236。ju233。)系統(tǒng)、信號(hào)傳送系統(tǒng)、動(dòng) 力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 48第四十八 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 管道機(jī)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(jìn)行信息檢測(cè) ,對(duì)管道環(huán)境進(jìn)行識(shí)別 ,自動(dòng)完成檢測(cè)任務(wù)。其核心組成為管道環(huán)境識(shí)別系統(tǒng) (視覺(jué)系統(tǒng) )和移動(dòng)載體。目前國(guó)外的管道機(jī)器人的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟 ,它不僅能進(jìn)行管道檢測(cè) ,還具有管道維護(hù)與維修等功能 ,是一個(gè) (yī ɡ232。)綜合的管道檢測(cè)維修系統(tǒng)。49第四十九 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 ： 由于有關(guān)管道泄漏的未知因素很多 ,采用 常規(guī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述存在較大困難。用于泄 漏檢測(cè)時(shí) ,常因誤差很大或易漏報(bào)、誤報(bào)而不 能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)管道 泄漏的方法 ,不同于已有的基于管道準(zhǔn)確流動(dòng) 模型描述的泄漏檢測(cè)法 ,學(xué)習(xí)管道的各種 (ɡ232。 zhǒnɡ)工況 , 對(duì)管道運(yùn)行狀況進(jìn)行分類識(shí)別 ,是一種基于經(jīng) 驗(yàn)的類似人類的認(rèn)知過(guò)程的方法。 50第五十 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 試驗(yàn)證明這種方法十分靈敏和有效。理論 分析和實(shí)踐表明 ,這種檢漏 (jiǎn l242。u)方法能夠迅速準(zhǔn)確 預(yù)報(bào)出管道運(yùn)行情況 ,檢測(cè)管道運(yùn)行故障并且 有較強(qiáng)的抗惡劣環(huán)境和抗噪聲干擾的能力。泄 漏引發(fā)應(yīng)力波適當(dāng)?shù)奶卣魈崛≈笜?biāo)能顯著提高 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算速度。51第五十一 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)計(jì)算研制的管道泄漏檢 測(cè)儀器簡(jiǎn)潔實(shí)用 ,能適應(yīng)復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)方法可推廣應(yīng)用到管道堵塞、積砂、 積蠟和變形等多種故障的檢測(cè)中 ,對(duì)于管網(wǎng)故 障診斷有廣泛 (guǎngf224。n)的應(yīng)用前景。52第五十二 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 (xi232。l242。u)超聲檢測(cè)系統(tǒng) :檢測(cè)原理 :氣體泄漏產(chǎn)生超聲波 如果一個(gè)容器內(nèi)充滿氣體，當(dāng)其內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)時(shí)，由于內(nèi)外壓差較大，一旦容器有漏孔，氣體就會(huì)從漏孔沖出。當(dāng)漏孔尺寸較小而雷諾數(shù)較高時(shí)，沖出氣體就會(huì)形成湍流，湍流在漏孔附近會(huì)產(chǎn)生一定頻率的聲波。53第五十三 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 聲波振動(dòng)的頻率與漏孔尺寸 (chǐ cun)有關(guān)，漏孔較 大時(shí)人耳可聽(tīng)到漏氣聲，漏孔很小且聲波頻率 大于 20kHz時(shí)，人耳就聽(tīng)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(hào)，其強(qiáng)度隨著離開(kāi)聲源（漏孔）距 離的增加而迅速衰減。54第五十四 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 當(dāng)管道出現(xiàn)泄漏時(shí) ,管道中的流體被擾動(dòng) , 接收換能器上的電壓 (di224。nyā)將發(fā)生明顯變化。通過(guò)采 集若干個(gè)泄漏點(diǎn)電壓變化量 ,描繪出泄漏點(diǎn)與 電壓變化量的關(guān)系曲線 ,并且用計(jì)算機(jī)求解出 曲線對(duì)應(yīng)的方程。用這種方法 ,可以根據(jù)接收 換能器上檢測(cè)儀表電壓的變化立即發(fā)現(xiàn)泄漏 , 進(jìn)而根據(jù)擬合曲線或方程確定泄漏點(diǎn)的位置。55第五十五 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 壓電陶瓷換能器產(chǎn)生和接收超聲波的工作 原理是 :當(dāng)輸入電壓的頻率為諧振頻率時(shí) ,超聲 波在介質(zhì)中產(chǎn)生的駐波最強(qiáng)。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(jìn)而 (j236。n 233。r)按擬合曲線或方程式 計(jì)算出管道泄漏的位置。56第五十六 頁(yè) ，共九十五 頁(yè) 。 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(yuǎn)遠(yuǎn)大于在空氣中的速度 ,所以利用超 聲