【正文】 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)而按擬合曲線或方程式 計(jì)算出管道泄漏的位置。 55 第五十五頁，共九十五頁。通過采 集假設(shè)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。 54 第五十四頁，共九十五頁。 聲波振動(dòng)的頻率與漏孔尺寸有關(guān) ，漏孔較 大時(shí)人耳可聽到漏氣聲 ， 漏孔很小且聲波頻率 大于 20kHz時(shí) ， 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 。 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 。 52 第五十二頁，共九十五頁。 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)。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。 試驗(yàn)證明這種方法十分靈敏和有效。基于人工神經(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)知過程的方法。 ： 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。 目前國(guó)外的管道機(jī)器人的技術(shù)已經(jīng)開展得比較 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)綜合的管道檢測(cè)維修系 統(tǒng) 。 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) 。 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 、 視覺系統(tǒng) 、 信號(hào)傳送系統(tǒng) 、 動(dòng) 力系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 。 管道機(jī)器人： 隨著科學(xué)技術(shù)的開展 ,機(jī)器人也在管道檢 測(cè)中得到較為廣泛的運(yùn)用 。 泄漏會(huì)引起管道周圍土壤電參數(shù)的變化 , 采用雷達(dá)系統(tǒng) (發(fā)射器和接收器 )可通過檢測(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 。 46 第四十六頁，共九十五頁。 在管道建設(shè)時(shí) ,沿管道鋪設(shè)一種能與天然 氣進(jìn)行某種反響的電纜 。 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 。 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。 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 開去。 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 。 美國(guó)天然氣研究所現(xiàn)正致力于利用以激光為根底 的遙感技術(shù)檢漏研究 ,以開發(fā)一種能在相當(dāng)遠(yuǎn)的 距離內(nèi)選用遙感技術(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 。 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)那么的地?zé)? 輻射效應(yīng) ,利用光譜分析檢測(cè)較小的泄漏 。 溫度檢測(cè)器： 泄漏會(huì)引起管道周圍環(huán)境的溫度變化 。 它通過擴(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濃度超過爆炸下限 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 。 41 第四十一頁，共九十五頁。當(dāng)碳原子的數(shù)量超過預(yù)設(shè)值時(shí) ,那么說明周圍 空氣中存在超過了警戒濃度的可燃?xì)怏w ,檢測(cè)器 即報(bào)警 。 40 第四十頁，共九十五頁。 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 。 39 第三十九頁，共九十五頁。這些繁多的檢測(cè)技術(shù)各具有優(yōu) 缺點(diǎn) ,單一的檢漏裝置很難滿足檢測(cè)要求。 38 第三十八頁，共九十五頁。 〔 6〕分段密封法： 沿管線安裝多個(gè)截止閥 ,關(guān)閉相鄰兩個(gè)截 止閥 ,通過監(jiān)測(cè)各管段的壓力下降的情況來檢 漏。 37 第三十七頁，共九十五頁。 由于此方法中的報(bào)警值與儀器模型和數(shù)值 計(jì)算的誤差有關(guān) ,為了減少誤差造成的誤報(bào)警 , 閥值不能定得太低 ,檢測(cè)的靈敏度受到制約 ,誤 報(bào)警率高是瞬變模型法在實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)難 以解決的問題。 當(dāng)然這種模型只能建立在穩(wěn)定流假定根底之上 的 ,因此對(duì)于非穩(wěn)定流的情況檢測(cè)效果不好。 〔 4〕瞬變模型法： 瞬變模型法給天然氣管道的運(yùn)行建立管內(nèi) 流體流動(dòng)的一個(gè)數(shù)學(xué)模型 ,并在一定邊界條件 下利用計(jì)算機(jī)求解管內(nèi)流場(chǎng)。 但是對(duì)于緩慢發(fā)生的泄漏、能看出發(fā)生的泄漏和 微小滲漏 ,由于泄漏過程不產(chǎn)生負(fù)壓波 ,或者突 降點(diǎn)不明顯 ,檢測(cè)較困難。 34 第三十四頁，共九十五頁。 由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、輸油泵振動(dòng)和 加熱爐等的影響 ,實(shí)際采集到的負(fù)壓波序列附 著大量的噪聲 ,這使得精確識(shí)別壓力突降點(diǎn)變 得非常困難。根據(jù)泄漏引起 的負(fù)壓波與正常操作產(chǎn)生的負(fù)壓波波形特征有較大 區(qū)別 ,靳世久等人提出模式識(shí)別技術(shù) ,對(duì)負(fù)壓波進(jìn)行 分段符號(hào)化處理 ,通過與標(biāo)準(zhǔn)負(fù)壓波模式比較判斷 是否有泄漏發(fā)生。 32 第三十二頁，共九十五頁。 〔 3〕負(fù)壓波檢測(cè)法： 當(dāng)泄漏發(fā)生時(shí) ,泄漏處因流體物質(zhì)損失而 引起局部流體密度減少 ,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)壓 力降和速度差 ,并形成負(fù)壓波。 ， 管存量能被更精 確地確定 ， 使用以管線的能看出壓力特征和集成 獲得的密度特征 。管充的計(jì) 算被擴(kuò)展成計(jì)算管線因數(shù)諸如管壁的膨脹， 和溫度變化對(duì)管充的影響， 這可以減少計(jì) 算的管線錯(cuò)誤。 流量平衡的不確定性被減少在 流量測(cè)量上加上在計(jì)算的管存上的錯(cuò)誤， 這 能通過以下兩種方法被實(shí)現(xiàn) ： 29 第二十九頁，共九十五頁。根本上，這意味著只有泄漏大于能被插入 管道內(nèi)的額外流量 /質(zhì)量才能被測(cè)出來。 如果考慮更廣泛的時(shí)間期間，泄漏發(fā)生能 被發(fā)現(xiàn)，然而在產(chǎn)品性質(zhì)和一個(gè)管道瞬態(tài)特征 的變化會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)警 28 第二十八頁，共九十五頁。 27 第二十七頁，共九十五頁。 26 第二十六頁，共九十五頁。 25 第二十五頁，共九十五頁。由于 傳統(tǒng)的聲波傳感器屬于離散型 ,對(duì)于長(zhǎng)距離管道 需布置大量傳感器 ,投資相當(dāng)大 ,限制了這項(xiàng)技術(shù) 的應(yīng)用。 24 第二十四頁，共九十五頁。 〔 1〕傳感器檢測(cè)法： 當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí) ,在泄漏點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生噪聲 ,通 過聲波傳感器檢測(cè)這種聲波 ,就可進(jìn)行泄漏檢測(cè)和 定位。 23 第二十三頁，共九十五頁。當(dāng)管道內(nèi)的氣體發(fā)生泄漏時(shí) ,管道周圍 介電性發(fā)生變化 ,到達(dá)雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)的時(shí)域 波形也會(huì)發(fā)生變化 ,根據(jù)波形的變化就可以檢 測(cè)到管道是否發(fā)生泄漏。 22 第二十二頁，共九十五頁。 〔 6〕氣體檢測(cè)法： 這是一種采用基于接觸燃燒原理的可燃性 氣體檢測(cè)器 ,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是受溫度、污染 或機(jī)械運(yùn)行的影響較小 ,靈敏度較高 ,目前已成 為檢測(cè)輸氣管道的主要檢測(cè)儀器。 〔 5〕打壓檢測(cè)法： 早期新建管道必須進(jìn)行靜水壓試驗(yàn) ,管道 在高于正常運(yùn)行壓力 (一般設(shè)為設(shè)計(jì)壓力的 )維持 24小時(shí) ,這種檢測(cè)方法對(duì)于暴露各 種初始缺陷非常有效 ,但只能檢測(cè)出管道不能 承受試驗(yàn)壓力的部位 ,不能提供管道的詳細(xì)信 息 ,并且水壓試驗(yàn)需要停輸進(jìn)行 ,檢測(cè)本錢較大。目前 ,將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于管道檢測(cè)還 不太成熟 ,需要進(jìn)一步探討和研究。這種技 術(shù)利用特殊的化學(xué)物質(zhì) ,傳感器對(duì)天然氣中某 種化學(xué)物質(zhì)作出反