非介入式气体管道泄漏检测的可行性研究.pdf

2011年
道技ポ5设為
第1期
Pipeline Technique and Equipment
00
非介入式气体管道泄漏检测的可行性研究
王冬旭,贺常兵2,林伟国
(1北京化工大学信息科学与技术学院,北京1000902.湖南岳阳巴陵石化分公司供销部,湖南岳阳414014
摘要:现有气体管道泄漏检测技术中,多采用打孔装表的感测方式,这不仅給被测量带来影响,还
会造成新的安全隐患。针对上述问题,文中提出了一种非介入式的气体管道泄漏检测方法,采用压电
声波传感器,粘贴在气体金属管道外壁,检冽管道内部气体介质传播的低频泄漏声波信号。介绍了实
验平台的搭建方法,并通过实验验证了这种方法的可行性。这种非介入式的气体管道泄漏检测方法对
于危险性气体管道泄漏检具有非常重要的意义。
关键词:压电声波传感器;非介入式;气体管道;泄漏检测
中图分类号:TE832文献标识码:A文章编号:1004-9614(2011)01-(0020-03
Feasibility Study of Non-intrusive Gas Pipeline Leak Detection
WANG Dong-xu HE Chang-bing LIN Wei-guo
(1. College of Information Science and Technology, Beijing Uniersity of Chemical Technology, Beiiing 100029, China
2. Supply and Marketing Department, Baling Petrochemical Company, ueyang414014, China
Abstract: Using the instruments installed in the pipelines by perforating is an important means of sensing in gas pipeline
leak detection. Bul this method not only affects the measurement but also creates new security risks.Aiming at these problems a
bove, a non-intrusive %as pipeline leak detection method is presented: piezoelectric acoustic sensors are chosen and pasted on the
metal gas pipe outer wall to measure the low-frequency acoustic leakage signal which was propagated by the gas flowing in the
ipeline. The building method of the experimental platform is described and the feasibility of this method is showed through exper-
iments. This non-intrusive gas pipeline leak detection has very important meanings for hazardous gas pipeline leak detection
Key words: piezoelectric acoustic sensors; non-intrusive; gas pipelines; leak detection
气体管道泄漏非介入检测技术研究现状
石油、化工、电力等流程工业的气体压力管道泄
气体管道泄漏的非介人检测主要有光纤传感法
漏事故时有发生,可造成设备损坏、爆炸等事故。
和声发射法两种
气体管道泄漏监测的难点在于提高泄漏检测灵
UhlR和 Gao Xiaoming2都提出了基于二极管
敏度和增加监测距离。采用打孔装表方式监测管道激光器吸收光谐的气体管道泄漏检测方法,虽然检测
泄漏有助于提高泄漏检测灵敏度和增加监测距离,但灵敏度高,但是检测距离很短,如参考文献[2]介绍的
是在已投人运行的高压输气管道和有毒有害气体管最小检测泄漏率为10ml/min,但检测距离只能达到
道上打孔装表,会引人新的安全隐患。因此,这类管20m.周琰介绍了基于Mach- Zehnder光纤干涉仪原
道更适合采用非介入式泄漏检測方法。
理的分布式管道泄漏检测技术,它拾取的是管道沿途
气体输送管道的泄漏监漍距离过短,虽然泄漏检的泄漏振动信号,具有较高的泄漏检测灵敏度,在管
测灵敏度得以保证,但设备成本、维护成本和运行成道压力低于0.2MPa时,该检测技术可以检测到0.4
本会增加很多,系统的可实现性和可靠性等方面存在m/min的气体泄漏。此外,从气体管道泄漏引起周围
许多困难;如果泄漏监测距离满足要求,泄漏檢测灵介质温度变化的角度出发,光时域反射法、光频域
敏度又会受到影响。因此,探索一种非介人式、可监反射法和光纤光栅方法?也都适合气体管道泄漏
测较长距离、又有较高检测灵敏度的气体管道泄漏检的非介人式监测。
测方法,具有重大意义。
基于激光吸收光谱或光纤传感器的管道泄漏检
测方法有一个优点:它们都是检测连续型的泄漏信
收稿日期:2010-01-24收修改稿日期:2010-08-25
号,而不像负压波法那样检测只出现一次的泄漏信