埋地管道传热试验方案及管道泄漏检测技术讲解(5)

埋地管道传热试验方案及管道泄漏检测技术讲解

2.2 埋地管道泄漏外监测技术

2.2.1 气体敏感法

气体敏感法的原理是当埋地管道内的介质泄漏时，泄漏的气体会侵入周围土壤的空隙中，放置在土壤中的气体采集器会收集到这些气体。示踪剂或化学指示剂会提示是否有监测的气体存在，从而进行泄漏报警和漏点定位。该方法的优点是泄漏报警准确，精度高，漏点定位准确，能发现微小渗漏；但缺点是需要沿管道密布气体采集器，成本高。

在监测装置方面，FCI Environmental Inc.公司的AHP-100和DHP-100型碳氢化合物敏感器,能够在1min内检测到泄漏气味，对于1/1000浓度的气味检测精度为10%。气体敏感检漏系统的气味采集器布置间距为6.1m(20ft.)，每3.2 km(2mile)需建造分站，主站需要一台计算机和专用分析软件。

2.2.2 激光光纤传感法

激光光纤传感法的检测原理为管道泄漏引起附近的光纤振动，最终通过激光干涉技术来探测引起光导纤维振动的部位，采用软件分析激光的变化特性从而确定压力管道泄漏的部位[8]。

光导纤维振动监测传感器可根据需要来制备，长度可为0~60km。当光纤传感器受到物体运动(比如径向或轴向压缩、拉伸和弯曲等)或声信号(如应变波或声发射波)的扰动时，传感器的响应将是扰动引起光纤敏化部分的函数。目前制造传感器的响应频率范围为0.1Hz~100kHz。

光导纤维振动监测传感系统可与光导纤维通讯工程使用同一条光缆甚至同一根光导纤维，因此不需要专门铺设光缆。

根据上述原理，澳大利亚FFT公司已经开发出专门用于压力管道的光纤管道安全监测系统。该系统终端硬件由位于控制室的一台工业PC计算机(PIII以上)、一个激光发射器和三个光电转换器组成。如采用光纤末端反射技术，只需要一台终端设备；如采用一端发射，另一端接受的模式，则需要两台终端设备。该系统需要三根光导纤维铺设于管道附近0.5m以内的区域内，如管道附近已有埋设好的通讯光缆，可直接将其中的三根光导纤维用于管道泄漏监测系统。

如采用一台终端设备，该系统可直接监测60km长的管道，如采用一些光信号放大装置，可监测最长达350km的长度，如对更长距离的管道进行监测则需要在中间安装更多的终端设备。该检测系统不仅可以检测燃气管道的泄漏, 而且还可以检测出第三方因施工等破坏管线的行为,并提出预警, 使工作人员可以及时采取措施, 防止危险行动进一步发生。

由于该系统的传感器是光学器件，不受电磁干扰，因此该系统测试灵敏度较高，同时可使用现有直埋通信系统光缆进行检测，大大降低工程费用。但由于光速传播很快，泄漏点的定位精度是多少尚不清楚；不能区分人为产生的机械振动和管道泄漏引起的机械振动，易产生误报;埋地土壤环境和泄漏方向对检测灵敏度的影响也不清楚，目前该方法的工程应用案例较少。2.2.3 电缆传感法

电缆传感法是将检测电缆埋设在管道附近，当电缆接触到泄漏的碳氢化合物时，对碳氢化合物敏感的电缆阻抗会发生变化，从而在漏点处反射电缆中传输的脉冲信号，通过对接收到的反射信号进行分析处理，可给出漏点的位置。

该方法的优点是漏点定位精度高、软件的设置和维护简单，缺点是成本高，监测电缆线需要专门安装，而且目前该方法的工程应用案例较少。

2.3 埋地管道泄漏检测技术

2.3.1 声波法

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