Page 99 - 无损检测2025年第二期

白 烨，等：

管道泄漏检测技术与安全评估的研究进展

评价法、半定量评价法与定量评价法。但每种方法 表3 管道泄漏检测/检测系统的性能指标
都有其局限性，都不能涉及所有方面，这就需要在评 性能指标 阐释说明
价过程中，根据历史评估经验，对地域和自然环境人 适应性 对于不同的环境、传输介质和检测对象，具有一定的
文因素各方面的要求综合考虑，找到影响管道安全 适应能力，并能够通过调整自身性能，完成既定任务。
①对于泄漏检测工具，在有模型误差、干扰和噪声影
运行的主要因素，做到最大化的安全评价。 响的情况下，能够精确完成泄漏检测的能力，确保误
鲁棒性 差在合理的标准范围；②对于泄漏监测系统，在工作
5 讨论与展望 状况和数据异常的情况下，可连续工作或提供有用
信息。
选择合适的检测技术与检测指标，对精准、及 可靠性 当运行在设定范围内，泄漏监测系统可精确检测管
道泄漏的能力（泄漏报警率、误报率）。
时、低成本的管道泄漏检测至关重要。根据不同的
①对于泄漏检测工具，指对输入信号变化的响应程
文件和标准，管道泄漏工况及其相应特点如表2所 灵敏度 度，仪器的最小测量能力；②对于泄漏监测系统，指
系统检测和响应时间的综合测量。
示。针对某种检测技术的评价可归纳为适应性、鲁
①对于泄漏检测工具，指设备的精确性；②对于泄漏
棒性、耐久性、灵敏性、精确度、有效性、误报率、响 准确性 监测系统，指泄漏报警、泄漏位置及泄漏量的准确评
应时间、定位精度、经济性、维护性与识别能力。管 估。
有效性 连续工作的能力
道泄漏检测/检测系统的性能指标如表3所示。选
误报率 运行错误或设备错误导致的泄漏检测准确性
择检漏方法时，除了要考虑其经济性外，还必须对灵
响应时间 从开始发生泄漏到检测到泄漏的时间
敏度、响应时间、检测要求等作全面评价，使所选的 定位能力 泄漏定位的准确性
检漏方法既满足检漏要求，又经济合理。各种泄漏 经济性 泄漏检测系统的构建、运行及维护成本
检测技术的对比如表4所示。 维护能力 当系统出现故障，是否能够快速修复的能力
识别能力 鉴别干扰、压力调节、泵启停与发生泄漏的能力
表2 管道泄漏工况及其相应特点
因素 特点 近年来管道泄漏检测的相关标准日益完善。然
尺寸 大型、中型、小型 而，在目前来看，标准的建立仍然存在检测技术单
距离 长距离、中距离、短距离 一、覆盖范围窄等问题。随着越来越多的管道进入
位置 城市、郊外、混合、海底
老化阶段，对于管道的泄漏检测与定位技术提出了
介质 油、气、水、混合
更高要求。因此，笔者预测未来检测技术有以下发
在线检测 是、否
成本 昂贵、便宜 展趋势。
管道状况 良好、临近泄漏 （1）从近年来检测技术的发展来看，更多的检
表4 各种检测技术指标的对比
检测方法 定位精度 灵敏度 经济性 误报率 操作性 是否建模 实用性
激光雷达系统 高 高 高 低 复杂 否 一般
二极管激光吸收法 高 高 高 低 复杂 否 一般
毫米波雷达系统 高 高 高 低 复杂 否 一般
热成像法 一般 一般 低 一般 简单 否 高
光谱成像法 高 高 高 低 简单 否 高
声波法 高 高 一般 低 简单 否 高
声发射法 高 高 一般 低 简单 否 一般
超声波法 高 高 高 低 简单 否 一般
声呐法 高 高 高 低 复杂 否 一般
体积/质量平衡法 不能定位 一般 一般 一般 简单 是 一般
负压波法 高 高 高 低 简单 是 一般
互相关法 高 高 低 低 简单 是 一般
状态评估法 高 一般 一般 一般 复杂 是 低
系统辨析法 高 高 一般 一般 一般 是 低
神经元网络法 高 高 一般 低 复杂 是 低
谐波分析法 高 高 一般低 低 复杂 是 低

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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测