Page 83 - 无损检测2023年第三期

油气管道检测技术应用与发展专题

DOI : 10.11973 / ws j c202303010

输气管道泄漏声波识别和定位方法研究现状

曹智敏 1 , 2 , 3 , 胡 斌 2 , 3 , 李志农 , 张君娇 2 , 3
1

( 1. 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063 ;

2. 中国特种设备检测研究院, 北京 100029 ; 3. 国家市场监管无损检测与评价重点实验室, 北京 100029 )

摘 要: 总结了国内外声波法在输气管道泄漏检测和定位方面的研究进展, 介绍了输气管道泄
漏声波产生原理、 声波法泄漏检测和定位方法的基本原理和传感器技术, 指出了各种泄漏检测和定位
方法的优点和不足, 并在此基础上, 对声波法在输气管道泄漏检测和定位的研究趋势进行了展望。

关键词: 输气管道; 声波法; 泄漏识别; 泄漏定位

中图分类号: TE973 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 03-0049-09

Researchstatusofacousticwaveidentificationandlocationmethodsfor g as p i p elineleaka g e

1
2 , 3
CAOZhimin 1 , 2 , 3 , HUBin , LIZhinon g ZHANGJun j iao 2 , 3
,

( 1.Ke yLaborator y ofNondestructiveTestin g ofMinistr y ofEducation , Nanchan gHan g kon gUniversit y ,

Nanchan g 330063 , China ; 2.ChinaS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Bei j in g 100029 , China ;

3.Ke yLaborator y ofNondestructiveTestin g andEvaluationforStateMarketRe g ulation , Bei j in g 100029 , China )

Abstract : Thearticlesummarizestheresearchp ro g ressofacousticwavemethoding astransmissionp i p eline

leakdetectionandlocationathomeandabroad , introducesthe p rinci p leof g astransmissionp i p elineacousticwave

g eneration , thebasic p rinci p leofacousticwavemethodleakdetectionandlocationmethodandsensortechnolo gy ,

p ointsouttheadvanta g esandshortcomin g sofvariousleakdetectionandlocation methods , andonthisbasis ,

focusesontheresearchtrendofacousticwavemethodin g astransmissionp i p elineleakdetectionandlocation.

Ke ywords : g as p i p eline ; acousticmethod ; leakdetection ; leaklocation
天然气是制造业和住宅中燃料或原材料的重要 破坏性的影响 。因此, 对输气管道进行泄漏检测和
[ 4 ]
[ 1 ] , 管道在天然气的运
来源, 占全球总能耗的 24% 定位, 不仅对输气管道的安全运行管理具有经济意
输、 收集和分配中至关重要 [ 2 ] 。据统计, 到2025年, 义, 还对国民经济发展具有重大的现实意义 。
[ 5 ]
我国油气长输管道规划里程数将达到 24 万公里, 输气管道泄漏检测方法主要有氦质谱法 [ 6 ] 、 负
“ 十四五” 期间, 油气长输管道规划新增里程数将达 压波法 [ 7 ] 、 红外检测法 [ 8-9 ] 、 声波法等。氦质谱法适
到7.1万公里 [ 3 ] 。受管道建设质量不符合规范、 腐
用于密封管道, 测试系统简单, 但是其检测周期长,
蚀磨损、 人为破坏、 突发性自然灾害( 地震、 泥石流) [ 10-11 ]
需要重复充放气且受限于检测结构的体积 。
等因素影响, 在压差的作用下, 管道中的化学气体易
负压波法具有部署速度和响应迅速快的优点, 可及
发生泄漏, 对人类环境、 生产生活、 生命财产安全造成
时发现突发性管道泄漏, 但是由于环境对小流量、 小
范围的缓慢泄漏敏感度差, 易出现漏检、 误判 [ 12 ] 。
红外气体成像检测可实现泄漏源的可视化, 实现非
收稿日期: 2022-11-30
基金项目: 国 家 重 点 研 发 计 划 项 目 ( 2021YFC3001800 , 接触成像检测, 但是障碍物会影响成像造成漏检。
2022YFF0609700 , 2022YFF0609703 ); 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目
近几年声波法由于灵敏度高、 成本低、 定位精度高、
( 52075236 )
误报率低、 适应性强在输气管道泄漏检测中得到了
作者简介: 曹智敏( 1999- ),男, 硕士研究生, 主要研究方向为

广泛运用 [ 13 ] 。声波法可以检测到管道泄漏的微弱
智能检测与泄漏检测
动态压力波, 响应频率高, 检测范围宽 [ 14 ] 。按频率
通信作者: 胡 斌, hubin@cesi.or g .cn
9
4
2023年 第45卷 第3期
无损检测