1.山东省临沂市特种设备检验研究院 山东省临沂市 276000;
2.山东省临沂市道路运输服务中心 山东省临沂市 276000
摘要:燃气是支持城市发展的重要能源。如今,燃气公司通常是利用管道进行输送燃气,为人们提供供气服务。燃气管道可以说是对城市居民日常生活极具影响的城市基础设施之一,城市燃气管道工程都是埋设于地下,在天长日久的使用中,在腐蚀等各种原因的影响下,出现燃气管道泄漏问题是不可避免的。而通过燃气管道泄漏检测技术,可以有效检测出燃气管道线路位置,为城市燃气管道维修提供依据。因此,文章着眼于燃气管道泄漏检测技术展开相关分析。
关键词:燃气管道泄漏;检测技术;现状;发展
1.燃气管道泄漏检测技术概述
燃气管道泄漏检测技术会分为多种类别。(1)管道的检测位置不同,主要被分为管外检测法及管内检测法两种。其中,漏磁检测法是管内检测法的典型代表方法,此种方法需要管内壁与传感器之间必须紧密相连。管内检测法一般会结合使用到录像、涡流、超声波等技术,检测精准度较高,适合检测管道的腐蚀情况或其他微小泄漏等,如果管道的内径较大,施工人员们会考虑此种方法,因为若管径较小,则极易发生停运堵塞等情况,耗费较高[1]。(2)检测对象不同,主要包括两种方法—间接检测法与直接检测法。针对不同需求可以采用不同的检测方法。比如需要检测管道泄漏时产生何种现象时,我们会采用间接检测法。此种方法大致包含声发射法、统计决策法、压力梯度法、质量平衡法等。如果需要检测管道泄漏出的物质性质时,我们通常会采用直接检测法,直接检测法包含示踪剂检测法、泄漏检测电缆法、直接观察法和光纤维泄漏检测法[1]。
2.城市燃气管道发生泄漏的常见原因
城市管道泄漏检测分析应选择合理的检测技术,通过对各类城市管道泄漏的总结分析,归纳出城市燃气管道泄漏的主要原因有以下三点。
2.1第三方破坏
城市燃气管道遭到破坏的主要形式是第三方破坏,这种破坏形式通常是由于城市各类建筑施工过程中因野蛮施工而造成的破坏。随着城市中的各类建筑项目的逐渐增多,许多施工人员在进行施工的过程中,不遵守施工规范,在没有对地下管线进行详细排查的情况下就开展施工工作,造成了地下燃气管道的破损,导致燃气泄漏事件。这种破坏形式通常会对燃气管道造成较为严重的破坏,造成严重的后果。
2.2管道老化
铺设在城市地下的燃气管道,虽然加装了防护层等保护措施,但仍然有其有限的使用寿命。不少燃气公司在架设燃气管道之后,疏于对燃气管道的管理。致使不少燃气管道在超过使用寿命很多年都没有得到及时更换。这些超期服役的燃气管道几乎已经失去了保护装置,很容易在外力的作用下产生泄漏情况,导致发生燃气泄漏事故[2]。
2.3管道腐蚀
如果燃气管道被腐蚀,就可能发生泄漏情况。通常造成燃气管道腐蚀有两种可能性:一种是自然腐蚀,引发自然腐蚀的主要原因是燃气管道受到了化学或者细菌腐蚀。这些腐蚀在长时间的作用下,会引发燃气泄漏。另一种是电腐蚀,电腐蚀是指进入管道的金属物体与管道摩擦形成孔洞或者缝隙造成的燃气泄漏。
3.常用的燃气泄漏检测法
3.1人工巡检法
现如今,我国在检测燃气管道泄漏方面最常用的检测方法即为人工检测法。人工检测法的主要内容是:利用巡检设备和GPS定位系统对燃气管道进行全方位的搜查。这种方法优缺点并存,需要根据实际情况具体选择。其优点是成本低、操作难度系数低、直观易懂;缺点是人力耗费严重,必须有人实时操作[3]。
3.2SCSDA监控检测法
此种方法的工作机制是:在计量箱、调压箱上安装温度、压力传感器,再利用SCSDA系统对燃气管道进行实时监控,判断是否有泄漏点的指标是压力的变化。
3.3光纤维泄漏检测法
3.3.1简要概述光纤传感器的主要概念
在众多光纤传感器中,光纤光栅传感器是最具代表性的一种。此种传感器的应用范围较为广泛,在实时监测应变、温度及安全时常会用到这种传感器。正因为光纤光栅传感器的应用范围极广,所以常常被用到建设大坝、开采石油、航空等领域中。众所周知,光纤传感器的种类多种多样,这种传感器的分辨率普遍较高,而且和其他的传统机电传感器相比,光纤传感器具备的优点极多,例如:重量轻、体积小、耐高温、耐腐蚀、耐电磁干扰等。正因如此,光纤传感器也被应用到了各种恶劣的环境中去。光纤光栅传感器之所以得到广泛应用,十一位光纤光栅传感器有着波长调制的传感信号。这一特殊之处使得光纤光栅传感器有着优于其他传感器的特长之处:(1)检测信号不会被探测器老化、光纤弯曲耗损、光源起伏等因素所影响;(2)不需要其他干涉型传感器所必需的固有参考点;(3)可以更为便捷地采用波分复用技术对一根光纤上的多个光栅进行分布式测量;(4)在埋入材料中,光纤光栅对自身温度及应变的范围测量较大,分辨率极高[3]。
3.3.2简要概述光纤传感器的工作机制
所有的光纤传感器都是由三部分组成的:探测器、光纤、光源。通常,光源会发射出光耦合进光纤,再通过光纤进到调制区内,调制区的光信号受到外界被测参量的影响,诸如光的波长、频率、相位、偏振态、强度等光学性质均会出现改变,光信号再通过光纤进到光探测器内,由此获取被测参量。
(1)简要概述光纤传感器的应用。就一般情况而言,永久性井下测量设备必须具备的条件就是耐高辐射、耐高温、耐电磁干扰、稳定,而光纤传感器恰巧具备这些必要条件。因此,光纤传感器就被广泛利用到井下作业中,这种传感器在井下作业中主要承担测试索链棒的疲惫度和强度的工作。诸如英国美国这样的发达国家,也会在海洋石油平台的结构监测工作中用到光纤传感器。光纤传感器已经逐渐被越来越多的技术领域所接纳,人们会在许多大型的工程建设中用到光纤传感器。例如对水电水利工程的渗流场、应力场、温度场、位移场等进行监测。光纤传感器的应用使得人们可以任意测量光线沿线各点的位移、应力、温度的准确值。这种方法不同于以往传统的测量方法,它展示出来的结果清晰直观、信息量大,对于人力、物力、财力的损耗也比传统方法少。除此之外,光纤传感器中的分布式光纤检测技术在经过我国科研人员不断地研究探索下,已经在多方面领域得到了应用,例如:监测地铁公路等隧道行业的火灾发生情况;监测大型民用工程的结构安全性;监测油罐、油库的设施的故障点、温度等;监测天然气管道、石油管道的泄漏现象。
(2)负压波检测法。负压波检测法是当今国内外应用最为频繁的管道泄漏点检测定位法。该方法的工作机制是:一旦燃气管道发生泄漏,含有泄漏信息的负压波会随着燃气管道向外传播至几千米处。压力变送器感受到了含有泄漏信息的负压波后,会具体检测管道的泄漏情况,再根据负压波传到管两端的时间差对管道泄漏点进行准确定位。目前,世界各国均采用了负压波检测法来检测本国的燃气管道泄漏情况。
4.预测新检漏方法的应用发展前景
燃气管网系统中,在安装发射器、传感器时需要特别注意燃气管道长度,注意必须将报警信息接入到SCDSA系统之内,以便于操作人员可以在第一时间内确定报警信息发出位置,进而采取相应的应急措施。
结语
综上所述,文章对导致燃气管道泄漏的具体原因进行了有效分析,并深入探讨了燃气管道泄漏检测技术,由此可知,燃气管道老化、外力损坏及腐蚀等原因都极易造成燃气管道泄漏问题,因此,在燃气管道检修维护工作中应对此加以重视,并借助各种检测技术的高效实施强化燃气管道泄漏检测的实际作用,以便保证城市燃气管道的完善性和安全性。
参考文献
[1]吕翔.市政燃气管道泄漏检测技术的现状及发展[J].房地产导刊,2015 (3):142.
[2]陈妍妍.市政燃气管道泄漏检测技术现状与前景分析[J].房地产导刊,2015(14):152.
[3]俞金山.市政燃气管道泄漏检测技术的现状及发展[J].建筑工程技术与设计,2018(12):3231.