市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

摘要：管道運(yùn)輸目前在城市中的運(yùn)用十分廣泛，與其他的能源運(yùn)輸方式相比較而言，管道運(yùn)輸更為安全和有效，而且對周圍環(huán)境的影響幾乎可以忽略不計。但是由于市政燃?xì)夤艿澜^大部分都埋于地下，燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)受損甚至泄漏問題，尤其是那些因為慢性的腐蝕而造成管道泄漏，往往不容易被察覺。而一旦燃?xì)夤艿腊l(fā)生大面積的泄漏，不但會帶來經(jīng)濟(jì)損失，甚至有可能引發(fā)安全事故。鑒于此，保證市政燃?xì)廨敋夤艿赖陌踩褂檬直匾鞯貞?yīng)當(dāng)根據(jù)自己的具體情況對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行檢測，以減少甚至避免泄漏事故的發(fā)生。本文簡要介紹目前市政燃?xì)夤艿佬孤z測中比較常用的技術(shù)，進(jìn)而探討在管道泄漏檢測中開始得到應(yīng)用的一些新興技術(shù)。

關(guān)鍵詞：市政燃?xì)夤艿溃恍孤稒z測技術(shù)；發(fā)展

做好市政燃?xì)夤艿佬孤┑臋z測工作關(guān)系到城市居民的日常生產(chǎn)生活以及生命財產(chǎn)安全，任何時候都不能掉以輕心。有關(guān)部門和從業(yè)人員必須緊跟時代潮流，不斷改進(jìn)檢測技術(shù)，避免市政燃?xì)夤艿佬孤┦鹿实陌l(fā)生。

一、燃?xì)夤艿栏g的原因和分類

燃?xì)夤艿乐饕怯捎诮饘俚母g而造成的，而金屬的腐蝕是金屬和周圍的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)或者是物理作用而成為金屬化合物，使得金屬的特性受到破壞的一種現(xiàn)象。因此，燃?xì)夤艿赖母g一般可以分為電腐蝕和自然腐蝕兩種情況。其中，電腐蝕是管道金屬與電解質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而對金屬造成破壞的一種現(xiàn)象，這往往是由于直流帶電體或者是帶電防腐設(shè)備所泄漏的電流而造成的腐蝕。自然腐蝕是指除電腐蝕之外而發(fā)生的其他形式的腐蝕。

1.電腐蝕。電腐蝕的形式往往表現(xiàn)為縫隙腐蝕和點腐蝕兩種情況。由于燃?xì)夤艿劳ǔ６际遣捎寐菟?、焊接等幾種方式來進(jìn)行連接的，而在這些連接件和焊接接頭的缺陷處都存在著狹窄的縫隙，而且縫寬大多在 0.025mm-0.1mm之間，這個寬度足夠使得電解質(zhì)溶液滲入其中，使得縫內(nèi)的金屬和縫外的金屬構(gòu)成短接的原電池，在縫隙內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的局部腐蝕現(xiàn)象，消耗大量的金屬。而點腐蝕是指腐蝕集中在金屬的表面局部區(qū)域中，在深入到金屬內(nèi)部的孔狀縫隙之后形成的一種腐蝕的形態(tài)，它主要容易造成管道的穿孔。

2.自然腐蝕。燃?xì)夤艿赖淖匀桓g主要包括化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕和細(xì)菌腐蝕等幾種情況。給管道造成的破壞主要是使得管道產(chǎn)生比較均勻的大面積的銹斑和腐蝕坑。

二、市政燃?xì)夤艿佬孤稒z測技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)市政燃?xì)夤艿佬孤z測的原理不同，目前使用的檢測方法可以分成直 接檢測法與間接檢測法，前者是根據(jù)市政燃?xì)庑孤┑慕橘|(zhì)而定，后者則是根據(jù)市政燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)泄漏而導(dǎo)致的管道壓力、流量等條件的變化以及燃?xì)庑孤┧鶎?dǎo)致的光、聲、電等變化。

1.直接檢測法。目前，在市政管道泄漏檢測中使用最為廣泛的直接檢測法是可燃?xì)怏w監(jiān)測法和火焰電離檢測法?？扇?xì)怏w監(jiān)測法的工作原理是通過利用燃?xì)獾臄U(kuò)散作用而從空氣中進(jìn)行取樣，然后使用催化氧化的原理產(chǎn)生與燃?xì)獾臐舛瘸杀壤男盘?，?dāng)燃?xì)獾臐舛雀哂诒ㄏ孪薜?/5，繼電器驅(qū)動信號就傳遞到控制面板上的報警器進(jìn)行報警。火焰電離檢測法的工作原理則是存在電場的條件下，烴類氣體在純氫火焰的灼燒之下會產(chǎn)生帶電碳原子，有專門的電極板搜集此類碳原子并進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)電極板檢測到的碳原子數(shù)量超過了預(yù)定的警戒值的時候就證明空氣中彌散的燃?xì)飧哂诰錆舛?，檢測器會立刻報警。采用此種該檢方法有著高靈敏度的特點，一旦1m3空氣中含有的燃?xì)獬^1.8×10-6m3就能夠檢測到，并且檢測濃度的方位比較大，而且定位精準(zhǔn)，系統(tǒng)反應(yīng)時間也較快。與此同時，火焰電離檢測法的缺點是對長距離的連續(xù)檢測無能為力，而且在檢測密閉空間的燃?xì)夤艿佬孤r有引起燃燒甚至爆炸的潛在隱患。

2.間接檢測法。由于市政燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)泄漏的話會導(dǎo)致管道的壓力、流量以及溫度等方面發(fā)生顯著的變化，因此可以依照這些參數(shù)對市政燃?xì)夤艿赖男孤┻M(jìn)行檢測。比較常見的間接檢測法有下列幾種方式：第一，壓力點分析法。市政燃?xì)夤艿涝谡＿\(yùn)行的過程當(dāng)中，它的壓力值是一種連續(xù)的穩(wěn)定的狀態(tài)。而當(dāng)管道出現(xiàn)泄漏的時候，發(fā)生泄漏的地方因為燃?xì)獾膿p失而導(dǎo)致壓力驟降，這樣一來就打破了之前的穩(wěn)定狀態(tài)。燃?xì)夤艿谰蜁^渡到新的穩(wěn)定狀態(tài)，在過渡的過程當(dāng)中則會產(chǎn)生以聲速沿著管道傳播的擴(kuò)張波。擴(kuò)張波會導(dǎo)致燃?xì)夤艿姥鼐€的壓力發(fā)生變化，并將失穩(wěn)的狀態(tài)向前后傳播。鑒于此，檢測人員就可以在市政燃?xì)夤艿赖难鼐€設(shè)置檢測點檢測管道內(nèi)部的壓力，然后采用統(tǒng)計學(xué)方法分析檢測到的數(shù)值，計算出數(shù)據(jù)變化的曲線，進(jìn)而與燃?xì)夤艿勒＿\(yùn)行時的曲線進(jìn)行比較。如果檢測到的狀態(tài)曲線與正常狀態(tài)下有較大差異就說明燃?xì)夤艿来嬖谛孤﹩栴}；第二，流量/ 壓力變化法。通過在市政燃?xì)夤艿赖饺肟谝约俺隹谔幵O(shè)置檢測流量和壓力的裝置，如果檢測到的流量或者壓力的變化大于規(guī)定的數(shù)值，那么檢測裝置就會發(fā)出泄漏警報。這種檢測方法十分簡單，但是經(jīng)常會發(fā)生誤報現(xiàn)象，而且即便發(fā)生泄漏也無法準(zhǔn)確進(jìn)行定位；第三，動態(tài)模型分析發(fā)。所謂動態(tài)模型法是數(shù)學(xué)模型來模擬市政燃?xì)夤艿乐腥細(xì)獾牧鲃樱缓蟾鶕?jù)模型的預(yù)算值與實際的檢測值進(jìn)行比較以判斷是否發(fā)生泄漏。模型使用的方程涉及到動態(tài)平衡、質(zhì)量平衡、能量平衡以及流體狀態(tài)方程等等。動態(tài)模型法要在市政燃?xì)夤艿赖某鋈肟谝约肮艿姥鼐€測量管道內(nèi)的流量以及壓力，并且設(shè)置的測量點越多，檢測的效果就越好。

三、管道泄露檢測技術(shù)的發(fā)展

近年來市政燃?xì)夤艿佬孤z測技術(shù)也逐步得到發(fā)展，一些新的檢測技術(shù)開始運(yùn)用到燃?xì)夤艿赖男孤z測當(dāng)中。

1.氣體敏感檢測法。氣體敏感檢測法使用一種叫做嗅敏儀的便攜式檢測儀器，它的檢測探頭是燃?xì)鈧鞲衅?。在檢測的過程當(dāng)中，檢測人員攜帶傳感器和檢測器沿著管道移動，如果空氣中含有超過預(yù)設(shè)濃度的燃?xì)猓瑱z測儀器就會自動報警。通常情況下采用氣體敏感檢測法的儀器每天可以檢測8km左右的燃?xì)夤艿馈?/p>

2.管內(nèi)智能檢測器。近幾年來，智能清管器已經(jīng)開始廣泛運(yùn)用于市政燃?xì)夤艿纼?nèi)部情況的實時檢測，泄漏檢測器只是其中的一種。它的工作原理是聲輻射原理或者壓差法。聲輻射原理可以探測管道泄漏導(dǎo)致的在20kHz-40kHz范圍之內(nèi)的聲音，然后使用標(biāo)定系統(tǒng)和里程表來對定位泄漏地點。壓差法則使用帶有測壓裝置的儀器，通過檢測泄漏處在燃?xì)夤艿纼?nèi)產(chǎn)生的最低壓力區(qū)來確定泄漏，檢測的管道要單獨進(jìn)行操作，所以檢測過程中管道不能繼續(xù)運(yùn)行。智能清管器泄漏檢測的敏感性好，定位精準(zhǔn)，缺點是難以進(jìn)行連續(xù)的檢測。

3.檢測燃?xì)夤艿佬孤┑姆椒ㄓ泻芏啵唧w到某條管道要使用哪種檢測方法就應(yīng)當(dāng)綜合考慮管道傳輸介質(zhì)的參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及數(shù)據(jù)通訊能力等因素來進(jìn)行選擇。在燃?xì)夤艿赖男孤z測中氣體敏感法運(yùn)用的比較廣泛，但是此方法難以精準(zhǔn)地定位泄漏點，所以能夠精確定位的聲波檢測法在市政燃?xì)夤艿佬孤z測中有著廣闊的發(fā)展前景。

燃?xì)夤艿赖臋z測技術(shù)關(guān)系到燃?xì)獾恼］斔停苯雨P(guān)系到居民的正常生活，但是，由于管道埋于地下，對燃?xì)夤艿蓝?，因腐蝕破壞存在非常大的危險性，其安全問題越來越受到重視。管道受損和泄漏，往往是難以察覺的；因此，為了確保燃?xì)廨敋夤艿赖陌踩?，必須在檢測過程中要對管道的腐蝕和泄露情況進(jìn)行認(rèn)真作業(yè)，緊跟技術(shù)改革的方向，確保燃?xì)獾恼］斔汀?/p>

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