埋地管道泄漏监测检测技术

　　对埋地管道泄漏的探测分为监测和检测两种。埋地管道泄漏监测主要是对管道从不漏到突然发生泄漏的过程的监测,一般是采用固定的装置对管道进行实时监测,一旦发生泄漏立即报警,使有关人员能够进行及时处理。其相应监测传感器和仪器设备一般在管道建设中已经安装好,其缺点是对已经产生的稳定的泄漏源无法检测到。根据传感器安装的具体部位,监测技术又分为内部和外部监测两种。对管道泄漏的检测是从地上或外部定期进行,采用仪器从管道的外表面来发现泄漏点,以采取堵漏措施。检测仪器设备一般采用移动式,其优点是无需事先安装固定的传感器和检测设备,对埋地管道不会产生任何破坏或影响其正常生产,对已经稳定的和新发生的泄漏都可以进行识别。

　　1　埋地管道泄漏内监测技术^[1~4]

　　1.1　流量平衡法

　　流量平衡法监测管道泄漏的原理为通过测量一段管道入口端与出口端的流量差来进行。在单位时间里,入口端的流量可能与出口端的流量不等。没有泄漏发生时流量差满足下面公式

　　式中　Qin———入口端流量

　　Qout———出口端流量

　　dQm———流量测量的误差范围

　　dVs/dt———流量变化率

　　如果有泄漏发生,则以上关系式将不成立,即

　　流量平衡法又分为管道平衡法、补偿流量平衡法和质量平衡法。管道平衡法对于管内压力、温度和传输介质组成成分变化引起流量的变化不进行补偿;补偿流量平衡法则进行补偿。目前使用的多数属于有补偿的流量平衡法检漏系统。质量平衡法通过流量和比重计的数据可以方便实现。

　　与其它检漏方法比较,流量平衡法的优点是可以发现微小泄漏。其缺点是对泄漏发生的反应慢和需要在每段管道的两端安装流量表,并且仅靠流量数据不能进行泄漏点定位。不过多数基于软件功能的流量平衡法检漏系统通过对压力数据进行分析可实现漏点定位。

　　目前美国Controlotron Corporation公司推出的1010LD检漏系统应用质量平衡法进行泄漏报警和漏点定位。适用管道长度为161 km(100 mile),漏点定位精度为10 m。

　　1.2　负压波法^[5]

　　对于突发性泄漏事故,负压波检测方法得到了广泛应用。当管道发生泄漏时,由于管道内外的压差,泄漏点的流体迅速流失,压力下降。泄漏点两边的液体由于压差而向泄漏点补充。这一过程依次向上下游传递,相当于泄漏点处产生了以一定速度传播的负压力波。根据泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差和管内压力波的传播速度以计算出泄漏点的位置。定位的原理见图1,L为管道长度,x为泄漏点,t1和t2为负压波传播到上下游站的时间。