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摘要：随着西气东输、川气东送等国家级骨干输气管网的建设，我国城市燃气得到了快速发展，对现有燃气管道的完整性管理要求也不断提高。城市燃气输送的主要方式为管道输送方式，燃气管道由于生产、安装、使用和管理等方面原因，可能存在燃气管道泄漏的现象，不但影响燃气的正常输送，而且污染环境，甚至引起火灾和爆炸等恶劣后果，对国家和人民的生命财产安全造成危害，造成伤亡和财产损失。因此对于城市燃气管道泄漏检测技术的研究意义重大。
关键词：城市；燃气管道泄露；检测技术
一、城市燃气管道泄漏检测的必要性
随着燃气管道的在城市建设中的发展和普及，燃气输配系统同时也面临着严重的挑战，在各种复杂因素的影响下，很容易导致管道的泄漏。管道的检漏及其修复成为市燃气输配系统安全运行的重要环节。根据调查某市的燃气数据可以得出这种现象已经非常普遍，要及时采取相关措施进行管理和检测。随着年限的增加我们很容易发现，泄漏率并没有得到很好的控制，泄露的燃气很容易引起火灾，情况严重的会带来爆炸危及人民的生命安全。我们查阅历史资料可以发现，国内外曾经发生由于地下的燃气泄露，燃气会慢慢的透过土层并轻易的绕过房屋从基础侵入居民的卧室内，将正在熟睡的人们毒死，其中有的事故造成了严重的影响，导致半个城区的燃气停止供给，而且造成一定的人员伤亡。同时值得注意的有，随着燃气泄漏到空气中，对城市环境造成严重的污染，降低空气的质量，燃气泄漏会危害到人民正常生活，所以需要采取适当的措施进行处理。
二、燃气管道泄漏检测技术
燃气管道的泄漏将导致燃气的泄漏，我们可以根据燃气管道的泄漏来发现燃气管道的腐蚀部位，从而能有效的提高管道的维护效率，提高整个管道的输送质量。
1、直接检测法
从当前的应用情况来看，燃气管道泄漏检测中最为常用的直接检测法为：可燃气体监测法与火焰电离检测法两种。其中，可燃气体监测法是利用燃气泄漏后的扩散特性，在空气中进行取样后，使用催化氧化的原理来产生和燃气的浓度成相应比例的信号，一旦燃气的浓度达到爆炸下限的15时，继电器的驱动信号将传递至控制面板的报警器中进行报警。而火焰电离检测法需要外加电场的存在，因为烃类气体在纯氢火焰的灼烧下将产生带电的碳原子，采用专门的电极板搜集这些碳原子然后进行计数，一旦极板所检测到的碳原子数达到预定的警戒值就立即气动报警器进行报警。这种检测方式的灵敏度较高，通常当1m3的空气中含有的燃气超过1.8×10-6m3时就能检测到，同时其定位精准，系统的相应速度快，是目前主要采用的一种检测方法。
2、间接检测法
燃气管道的泄漏将导致管道的压力、流量和温度等多种特性都发生明显的变化。根据这一个特点，经常采用这些参数来对管道的泄漏进行检测，主要的方法有这样几种：其一，压力点分析法。燃气管道在正常运行时，其压力值为连续稳定的状态，一旦开始出现泄漏，泄漏点的压力将骤然下降，这就打破了既有的平衡。在这个过程中，将产生一种以声速沿着管道传播的扩张波，导致燃气管道的压力在管道线路中变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆检测人员就可以在管道沿线设置多个压力检测点来检测管道内部的压力变化，分析这些压力数值，比较之后将能发现泄漏点；其二，质量体积平衡法。其基本的原理是对燃气管道中燃气的体积进行测量，之后将流量的变化描述成为质量体积的平衡图，根据压力温度的变化对流量进行一定的校正。而阻碍质量体积的平衡图中，由于燃气泄漏而导致的流量变化将能反映出来。同时，还有流量压力变化法，动态模型分析法等多种方法。
三、新型燃气管道泄漏检测技术概述
上面的几种泄漏检测技术具有检测简单，维护容易以及费用低廉的特点，但是随着人们对检测精度要求的不断提高，新的检测技术得到了一定的发展。
1、气体敏感检测法
这种方法需要采用一种被称作嗅敏仪的便携式检测设备，其采用燃气传感器作为检测探头。在检测工作过程中，检测人员持检测器沿着管道移动，一旦空气中含有的燃气浓度超过预定的标准，仪器将自动报警。这种设备一般每天能检测的管道长度为9km左右。
2、声波检测法
燃气管道泄漏时将产生频率超过20kHz的振荡，我们可以采用相应的传感器来进行检测。检测以期通过判断信号的强度来对泄漏点进行定位。其中一种叫做负压法的检测技术，其核心部件为压力传感器，通过对燃气管道中由于泄漏而导致的扩张波进行检测来进行判断，一旦扩张波存在，将立即报警吗，然后根据声速来对泄露位置进行定位。在进行负压法检测时需要消除燃气管道中的背景噪音。
3、管内智能检测法
近年来，智能清管器开始运用于燃气管道内部情况的实时检测作业中，通过采用声辐射和压差法来来检测管道的泄露。这种检测方法能够实现对泄露点的精确定位，而且应用的范围相当广泛，应用前景较广阔。测量结果可为管道的检查和运行维修计划提供重要的参考输入信息，尤其是，这个测量结果可以对管道的运行状况以及超限额输送的情况提供一个数据库，这将会有助于技术人员确定在什么时候需要进行费用较高的和专家级别的检查。
四、管道腐蚀检测技术的发展
1、当前城市燃气管道泄漏检测方法的不足之处
无论是直接还是间接检测方法，各种燃气管道泄漏检测和泄漏定位技术都难以解决检测灵敏度和误报警之间难以调和的矛盾以及管道定位精度不高的困难。特别是当燃气泄漏较少，仅为微量泄漏时，某些管道泄漏检测技术可能由于精度无法达到检测标准，因此对微量泄漏检测不到。而其他精确度过高的技术，又有可能对非燃气泄漏的情况产生误报警。因此，在选择城市燃气管道泄漏技术与方法时，应充分关注微量缓慢泄漏的检测精度和泄漏点定位的准确程度，并防止误报警，实现各种检测方法的最佳组合。
2、城市燃气管道泄漏检测方法的发展方向
智能化燃气管道泄漏检测技术是未来的发展方向，特别是目前已经正在初步使用的神经网络模型识别和检测系统，具备智能化、自动化的特点，这种技术和方法具有自我学习的功能，能够根据历史检测情况，通过自身的能力不断强化智能化检测技术，完善检测技术存在的问题。同时，可以考虑将管道传送数据、管道监控与燃气泄漏检测技术结合起来建立完善的系统，不仅能够监控管道的日常运行状况，而且能够为泄漏检测提供相关数据。由于数据采集、监控系统和泄漏检测系统单独建设需要花费一定的成本，若对相关系统进行整合，则不但能够充分利用系统之间的信息支撑，更有利于提高管道监控管理的智能化水平，向燃气管道自动化的方向发展。
结束语
管道输送作为燃气输送的一种主要方式，具有更有效、更安全、对环境的影响更小的特点。燃气管道的检测技术关系到燃气的正常输送，直接关系到居民的正常生活，但是，由于管道埋于地下，对燃气管道而言，因腐蚀破坏存在非常大的危险性，其安全问题越来越受到重视。管道受损和泄漏，往往是难以察觉的；因此，为了确保燃气输气管道的安全性，必须在检测过程中要对管道的腐蚀和泄露情况进行认真作业，紧跟技术改革的方向，确保燃气的正常输送。
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论文作者:邹磊,张超,张猛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/25
标签：燃气论文; 管道论文; 检测技术论文; 城市论文; 压力论文; 检测方法论文; 情况论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;