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探究市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)的現(xiàn)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(shè)計(jì)研究總院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)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?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)的現(xiàn)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?xì)廨斔偷闹匾问健Ｊ姓細(xì)夤?
道運(yùn)行的可靠性與安全性，直接影響著城市日常生活。在
燃?xì)夤艿肋\(yùn)行過程中，可能會出現(xiàn)受損泄露問題。為此，
本文對市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行了深
入探究。
[關(guān)鍵字] 市政 燃?xì)夤艿?泄露檢測 現(xiàn)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(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，推動著城市對天
然氣能源需求量不斷增加，城市燃?xì)夤艿朗┕ぴ絹?
越多，為確保燃?xì)夤?yīng)的穩(wěn)定性與安全性，對燃?xì)?
管道建設(shè)、運(yùn)行與管理提出了更高要求。燃?xì)夤艿?
在運(yùn)行過程中，會受到自然或人為因素影響，導(dǎo)致
燃?xì)夤艿栏g并引起管道泄露問題。加強(qiáng)市政燃?xì)?
管道泄露檢測，在提高燃?xì)夤?yīng)穩(wěn)定性，確保燃?xì)?
管網(wǎng)安全性等方面發(fā)揮著重要現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前，市
政燃?xì)夤艿佬孤稒z測主要可以分為直接檢測技術(shù)、
間接檢測技術(shù)，在分析市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)
現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，探索燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)的發(fā)展。
一、 市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)現(xiàn)狀分析
按照市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測所依據(jù)的原理，可
以將當(dāng)前燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)分為直接檢測技術(shù)
與間接檢測技術(shù)。
1. 直接檢測技術(shù)
市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)中的直接檢測技
術(shù)，其泄露檢測主要是依據(jù)燃?xì)庑孤督橘|(zhì)來實(shí)現(xiàn)。
可燃?xì)怏w監(jiān)測技術(shù)與火焰電離檢測技術(shù)屬于市政管
道泄露檢測中應(yīng)用最為廣泛的直接檢測技術(shù)。
（1）可燃?xì)怏w監(jiān)測技術(shù)
可燃?xì)怏w監(jiān)測技術(shù)在燃?xì)夤芾硇孤稒z測中的工
作原理為：通過應(yīng)用燃?xì)鈹U(kuò)散作用，在空氣中進(jìn)行
樣品采集，通過催化氧化原理產(chǎn)生與燃?xì)鉂舛瘸梢?
定比例的信號，當(dāng)樣品燃?xì)鉂舛却笥诒ㄏ孪?/5
時(shí)，繼電器則會發(fā)出信號并傳遞到控制面板，引發(fā)
報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。這種燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)存
在著靈敏度較低，反應(yīng)時(shí)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(shù)
火焰電離檢測技術(shù)在燃?xì)夤芾硇孤稒z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(chǎn)生帶電碳原子，設(shè)置電極板并對帶電碳原
子進(jìn)行收集與計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)電極板檢測碳原子數(shù)量
超出預(yù)定警戒值時(shí)，說明空氣中燃?xì)鉂獬鼍錆?
度，檢測器通過警報(bào)裝置進(jìn)行報(bào)警。這種檢測技術(shù)
在應(yīng)用中其靈敏度較高，當(dāng)1 m³空氣中存在其燃?xì)?
濃度不低于1.8×10-6 m³時(shí)便可以檢測到，其檢測定
位較為精確，系統(tǒng)反應(yīng)快速。然而火焰電離檢測技
術(shù)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(jìn)行燃?xì)夤艿佬孤稒z測時(shí)，存在著燃燒與爆
炸隱患。
2. 間接檢測技術(shù)
間接檢測技術(shù)，其工作原理主要是依據(jù)當(dāng)市政
燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)泄露問題時(shí)，管道壓力、流量與溫度
等參數(shù)會出現(xiàn)明顯變化，通過對這些參數(shù)的檢測來
實(shí)現(xiàn)市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測。當(dāng)前，常見的間接檢
測法主要為壓力點(diǎn)分析法、質(zhì)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(diǎn)分析法
市政燃?xì)夤艿涝谡＿\(yùn)行過程中其壓力值保持
著連續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)，一旦出現(xiàn)管道泄露問題，因燃?xì)?
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?xì)夤艿?
壓力值則會過渡到到一種新的穩(wěn)定狀態(tài)，在這個(gè)過
程中會產(chǎn)生擴(kuò)張波于管道內(nèi)部傳播，擴(kuò)張波會引起
燃?xì)夤艿姥鼐€壓力變化。根據(jù)這種現(xiàn)象，于市政燃
氣管道沿線設(shè)置檢測點(diǎn)，對管道內(nèi)部壓力進(jìn)行檢測，
應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出管
道內(nèi)部壓力變化曲線，對比正常運(yùn)行狀態(tài)下曲線與
運(yùn)行狀態(tài)中曲線，判斷燃?xì)夤艿朗欠翊嬖谛孤秵栴}。
（2）質(zhì)量/體積平衡法
這種檢測方法主要是通過測量燃?xì)夤艿纼?nèi)部燃
氣體積，將流量變化描述為質(zhì)量/體積平衡圖，實(shí)現(xiàn)
對燃?xì)夤艿佬孤稒z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(shè)
置流量及壓力檢測裝置，如檢測流量或壓力變化超
出預(yù)設(shè)數(shù)值，檢測裝置發(fā)出泄露報(bào)警，其檢測方法
簡單，無法對泄露位置進(jìn)行有效定位。
（4）動態(tài)模型分析法
基于燃?xì)夤艿廊細(xì)饬鲃?，?gòu)建數(shù)學(xué)模型，通過
對比模型設(shè)計(jì)值與實(shí)際檢測值對市政燃?xì)夤艿朗欠?
存在泄露問題進(jìn)行判斷的方法即動態(tài)模型分析法。
該方法可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤艿肋B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?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)發(fā)展研究
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測
技術(shù)獲得較大發(fā)展，新型檢測技術(shù)地應(yīng)用，提高了
燃?xì)夤艿佬孤稒z測效率，確保了燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行安全
性。
1. 聲波檢測法
當(dāng)市政燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)泄露問題時(shí)，會產(chǎn)生大于
20 KHz 頻率震蕩，其頻率屬于超聲波，為此，可以
通過應(yīng)用傳感裝置實(shí)現(xiàn)檢測。通過檢測裝置對信號
強(qiáng)度的判斷，實(shí)現(xiàn)泄露地位。負(fù)壓法屬于升學(xué)檢測
法的一種，通過應(yīng)用壓力傳感器對燃?xì)夤艿佬孤稊U(kuò)
張波進(jìn)行報(bào)警。
2. 氣體敏感檢測法
氣體敏感檢測法主要是通過應(yīng)用嗅敏儀檢測設(shè)
備進(jìn)行檢測，嗅敏儀檢測探頭為燃?xì)鈧鞲衅?，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?xì)鉂?
度超標(biāo)，檢測儀器發(fā)出警報(bào)。
3. 管內(nèi)智能檢測器
智能檢測器在燃?xì)夤艿缹?shí)時(shí)監(jiān)測中應(yīng)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?xì)夤艿?
泄露產(chǎn)生聲音或檢測燃?xì)夤艿纼?nèi)最低壓力區(qū)判斷燃
氣管道是否存在泄露并進(jìn)行定位，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢
測限制了該技術(shù)的進(jìn)一步推廣。
市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)較多，在技術(shù)選擇
與應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮管道傳輸介質(zhì)參數(shù)、設(shè)計(jì)參
數(shù)、地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)水平等因素，合理選擇一種或
多種燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)，確保管道泄露檢測可
靠性與經(jīng)濟(jì)性。
三、 結(jié)語
市政燃?xì)夤艿肋\(yùn)行質(zhì)量與安全直接影響著城市
居民生活質(zhì)量，切實(shí)做好燃?xì)夤艿佬孤稒z測，其現(xiàn)
實(shí)意義重大。當(dāng)前，市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測主要為
直接檢測技術(shù)、間接檢測技術(shù)，在分析其具有檢測
技術(shù)的基礎(chǔ)上，對市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)發(fā)展
進(jìn)行研究。合理選擇燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)，綜合
保障市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測質(zhì)量，確保管網(wǎng)運(yùn)行安
全性。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限
公司，成都 610081）

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