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探究市政燃氣管道泄露檢測技術的現狀及發(fā)展

文檔作者：劉兵雷茂娟李菲迪文檔來源：中國市政工程西南設計研究總院有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年11月17日
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城市建筑┃工程檢測?監(jiān)督┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃ENGINEERING DETECTION?SUPERVISION
269
探究市政燃氣管道泄露檢測技術的現狀及發(fā)展
Discussion of the Situation and Development of Leak Detection Technology to Municipal
Gas Pipeline
■ 劉 兵 雷茂娟 李菲迪 ■ Liu Bing Lei Maojuan Li Feidi
[摘 要] 管道輸送屬于燃氣輸送的重要形式。市政燃氣管
道運行的可靠性與安全性，直接影響著城市日常生活。在
燃氣管道運行過程中，可能會出現受損泄露問題。為此，
本文對市政燃氣管道泄露檢測技術的現狀和發(fā)展進行了深
入探究。
[關鍵字] 市政 燃氣管道 泄露檢測 現狀 發(fā)展
[Abstract] Pipeline transportation is the important form of gas
supply. The reliability and security of the municipal gas pipeline
operation directly affects the urban daily life. Damage and
leak problem may appear in the process of gas pipeline operation.
Therefore, this paper makes a deep exploration to the
situation and development of leak detection technology to municipal
gas pipeline.
[Keywords] municipal, gas pipeline, leak detection, situation,
development
引言
經濟發(fā)展，城市化進程加快，推動著城市對天
然氣能源需求量不斷增加，城市燃氣管道施工越來
越多，為確保燃氣供應的穩(wěn)定性與安全性，對燃氣
管道建設、運行與管理提出了更高要求。燃氣管道
在運行過程中，會受到自然或人為因素影響，導致
燃氣管道腐蝕并引起管道泄露問題。加強市政燃氣
管道泄露檢測，在提高燃氣供應穩(wěn)定性，確保燃氣
管網安全性等方面發(fā)揮著重要現實意義。當前，市
政燃氣管道泄露檢測主要可以分為直接檢測技術、
間接檢測技術，在分析市政燃氣管道泄露檢測技術
現狀基礎上，探索燃氣管道泄露檢測技術的發(fā)展。
一、 市政燃氣管道泄露檢測技術現狀分析
按照市政燃氣管道泄露檢測所依據的原理，可
以將當前燃氣管道泄露檢測技術分為直接檢測技術
與間接檢測技術。
1. 直接檢測技術
市政燃氣管道泄露檢測技術中的直接檢測技
術，其泄露檢測主要是依據燃氣泄露介質來實現。
可燃氣體監(jiān)測技術與火焰電離檢測技術屬于市政管
道泄露檢測中應用最為廣泛的直接檢測技術。
（1）可燃氣體監(jiān)測技術
可燃氣體監(jiān)測技術在燃氣管理泄露檢測中的工
作原理為：通過應用燃氣擴散作用，在空氣中進行
樣品采集，通過催化氧化原理產生與燃氣濃度成一
定比例的信號，當樣品燃氣濃度大于爆炸下限1/5
時，繼電器則會發(fā)出信號并傳遞到控制面板，引發(fā)
報警裝置進行報警。這種燃氣管道泄露檢測技術存
在著靈敏度較低，反應時間較長，穩(wěn)定性較低，受
環(huán)境因素影響較大等缺陷，但其成本相對較低。
（2）火焰電離檢測技術
火焰電離檢測技術在燃氣管理泄露檢測中的工
作原理為：在電場環(huán)境中，在純氫火焰灼燒下烴類
氣體會產生帶電碳原子，設置電極板并對帶電碳原
子進行收集與計數統(tǒng)計，當電極板檢測碳原子數量
超出預定警戒值時，說明空氣中燃氣濃超出警戒濃
度，檢測器通過警報裝置進行報警。這種檢測技術
在應用中其靈敏度較高，當1 m³空氣中存在其燃氣
濃度不低于1.8×10-6 m³時便可以檢測到，其檢測定
位較為精確，系統(tǒng)反應快速。然而火焰電離檢測技
術不適用于較長距離的連續(xù)泄露檢測，在較為封閉
的空間進行燃氣管道泄露檢測時，存在著燃燒與爆
炸隱患。
2. 間接檢測技術
間接檢測技術，其工作原理主要是依據當市政
燃氣管道出現泄露問題時，管道壓力、流量與溫度
等參數會出現明顯變化，通過對這些參數的檢測來
實現市政燃氣管道泄露檢測。當前，常見的間接檢
測法主要為壓力點分析法、質量/體積平衡法、
流量/壓力變化法、動態(tài)模型分析法。
（1）壓力點分析法
市政燃氣管道在正常運行過程中其壓力值保持
著連續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)，一旦出現管道泄露問題，因燃氣
損失，會引起管道壓力驟然下降，打破原本的壓力
值穩(wěn)定狀態(tài)。隨著管道泄露趨于穩(wěn)定，其燃氣管道
壓力值則會過渡到到一種新的穩(wěn)定狀態(tài)，在這個過
程中會產生擴張波于管道內部傳播，擴張波會引起
燃氣管道沿線壓力變化。根據這種現象，于市政燃
氣管道沿線設置檢測點，對管道內部壓力進行檢測，
應用統(tǒng)計學方法對檢測數據進行分析，并計算出管
道內部壓力變化曲線，對比正常運行狀態(tài)下曲線與
運行狀態(tài)中曲線，判斷燃氣管道是否存在泄露問題。
（2）質量/體積平衡法
這種檢測方法主要是通過測量燃氣管道內部燃
氣體積，將流量變化描述為質量/體積平衡圖，實現
對燃氣管道泄露檢測。
（3）流量/壓力變化法
流量/壓力變化法是于管道入口及出口位置設
置流量及壓力檢測裝置，如檢測流量或壓力變化超
出預設數值，檢測裝置發(fā)出泄露報警，其檢測方法
簡單，無法對泄露位置進行有效定位。
（4）動態(tài)模型分析法
基于燃氣管道燃氣流動，構建數學模型，通過
對比模型設計值與實際檢測值對市政燃氣管道是否
存在泄露問題進行判斷的方法即動態(tài)模型分析法。
該方法可以實現燃氣管道連續(xù)檢測，靈敏度較高，
支持精確定位，綜合效益較好。
二、 市政燃氣管道泄露檢測技術發(fā)展研究
隨著科學技術的發(fā)展，市政燃氣管道泄露檢測
技術獲得較大發(fā)展，新型檢測技術地應用，提高了
燃氣管道泄露檢測效率，確保了燃氣管網運行安全
性。
1. 聲波檢測法
當市政燃氣管道出現泄露問題時，會產生大于
20 KHz 頻率震蕩，其頻率屬于超聲波，為此，可以
通過應用傳感裝置實現檢測。通過檢測裝置對信號
強度的判斷，實現泄露地位。負壓法屬于升學檢測
法的一種，通過應用壓力傳感器對燃氣管道泄露擴
張波進行報警。
2. 氣體敏感檢測法
氣體敏感檢測法主要是通過應用嗅敏儀檢測設
備進行檢測，嗅敏儀檢測探頭為燃氣傳感器，其體
積較小，方便攜帶，在檢測過程中，只需要工作人
員攜帶傳感器與檢測器沿管線走動，如空氣燃氣濃
度超標，檢測儀器發(fā)出警報。
3. 管內智能檢測器
智能檢測器在燃氣管道實時監(jiān)測中應用較為廣
泛，泄露檢測器屬于智能檢測器的重要部分，其工
作原理主要為聲輻射或壓差法。通過探測燃氣管道
泄露產生聲音或檢測燃氣管道內最低壓力區(qū)判斷燃
氣管道是否存在泄露并進行定位，無法實現連續(xù)檢
測限制了該技術的進一步推廣。
市政燃氣管道泄露檢測技術較多，在技術選擇
與應用中，應綜合考慮管道傳輸介質參數、設計參
數、地質條件、經濟水平等因素，合理選擇一種或
多種燃氣管道泄露檢測技術，確保管道泄露檢測可
靠性與經濟性。
三、 結語
市政燃氣管道運行質量與安全直接影響著城市
居民生活質量，切實做好燃氣管道泄露檢測，其現
實意義重大。當前，市政燃氣管道泄露檢測主要為
直接檢測技術、間接檢測技術，在分析其具有檢測
技術的基礎上，對市政燃氣管道泄露檢測技術發(fā)展
進行研究。合理選擇燃氣管道泄露檢測技術，綜合
保障市政燃氣管道泄露檢測質量，確保管網運行安
全性。
參考文獻
[1]黃燦光.市政燃氣管道泄露檢測技術的現狀及發(fā)
展[J].科技傳播,2010(19)：71-72.
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[3]張穎,王新玲.燃氣管道的泄漏檢測和漏點定位
信息系統(tǒng)的構建[J].中國新技術新產品,2011(14)：
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[4]薛松,盛蕾.城市燃氣管道泄漏檢測技術探討[J].
中國科技投資,2013(3)：42-43.
（作者單位：中國市政工程西南設計研究總院有限
公司，成都 610081）

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