城市燃?xì)饴竦毓艿佬孤┈F(xiàn)場精確定位技術(shù)分析

劉恒宇

摘要：城市燃?xì)饴竦毓艿莱霈F(xiàn)泄漏情況將直接威脅到整個(gè)燃?xì)夤艿赖陌踩\(yùn)行，需要結(jié)合實(shí)際情況對硬件檢測技術(shù)、人工巡檢技術(shù)和軟件檢測技術(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用，以達(dá)到準(zhǔn)確定位泄漏點(diǎn)和減少安全隱患目的?；诖耍瑢Τ鞘腥?xì)饴竦毓艿佬孤冬F(xiàn)場精準(zhǔn)定位技術(shù)展開研究和分析。

關(guān)鍵詞：城市燃?xì)?埋地管道;泄露現(xiàn)場;精準(zhǔn)定位;技術(shù);分析

在現(xiàn)代城市化水平不斷提升背景下，我國也加大了城市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)和完善力度，并對燃?xì)夤艿佬孤┮鸶叨戎匾暎坏┏霈F(xiàn)泄漏情況將直接威脅到整個(gè)燃?xì)夤艿肋\(yùn)行安全。由于管道出現(xiàn)泄漏情況主要與施工缺陷、外腐蝕和外力機(jī)械破壞等存在密切聯(lián)系，實(shí)際泄漏檢測過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況對管道泄漏進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并盡快排除安全隱患，保障燃?xì)夤艿勒！踩\(yùn)行。本文結(jié)合硬件、軟件和人工巡檢技術(shù)，對城市燃?xì)饴竦劁撝乒艿篮途垡蚁┕艿佬孤z測技術(shù)展開細(xì)致分析，希望能夠?yàn)橄鄳?yīng)管道檢測工作有效開展提供參考和借鑒。

1城市燃?xì)饴竦毓艿佬孤z測技術(shù)分析

1.1硬件檢測技術(shù)

根據(jù)物理原理的不同可以將硬件檢測技術(shù)分為以下幾種類型：（1）利用聲學(xué)定位技術(shù)，將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到燃?xì)夤艿佬孤c(diǎn)定位當(dāng)中，具有靈敏度高、連續(xù)在線檢測等優(yōu)勢特點(diǎn)，實(shí)際執(zhí)行中主要通過泄漏振動信號采集和分析，實(shí)現(xiàn)泄漏點(diǎn)精準(zhǔn)定位目標(biāo);（2）利用光纖傳感技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中又包含光纖散射、光纖干涉等檢測技術(shù)，可以致力于微小泄漏探測當(dāng)中，所取得檢測效果比較高，但是實(shí)際應(yīng)用成本比較高;（3）利用內(nèi)檢測器技術(shù)，將集聚超聲、攝像等功能的內(nèi)檢測器置入到燃?xì)夤艿纼?nèi)部當(dāng)中，可以對管道泄漏信號進(jìn)行收集和分析，然后明確泄漏點(diǎn)，整個(gè)過程定位精準(zhǔn)度比較高[1]。

1.2軟件檢測技術(shù)

結(jié)合分析參數(shù)和建立模型的不同，可以將軟件檢測技術(shù)劃分為以下幾種類型：（1）壓力參數(shù)分析方法，實(shí)際應(yīng)用時(shí)涉及到的壓力參數(shù)方法有穩(wěn)態(tài)壓力梯度、壓力點(diǎn)分析、小波變換等，不僅可以滿足實(shí)時(shí)在線檢測要求，在靈敏度方面也比較好，但是該種方法并不適用于對微小泄漏點(diǎn)檢測當(dāng)中，無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位;（2）質(zhì)量平衡法，將這種方法運(yùn)用到燃?xì)夤艿佬孤┚珳?zhǔn)定位當(dāng)中，主要是對管道中流體物質(zhì)質(zhì)量和體積進(jìn)行充分利用，進(jìn)而有效判斷管道中是否存在泄漏情況，具有可靠性高優(yōu)勢;（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，通過定位神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，可以結(jié)合相應(yīng)參數(shù)變化，對管道是否存在泄漏情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并且整個(gè)檢測過程中受到的干擾比較低，即便是微小泄漏也能夠于有效檢測。

1.3人工巡檢技術(shù)

將人工巡檢技術(shù)應(yīng)用到城市燃?xì)夤艿佬孤z測當(dāng)中，主要是以人工操作的方式，利用便攜式泄漏檢測設(shè)備對管道進(jìn)行泄漏檢測及定位，這種方法應(yīng)用具有誤報(bào)率低的優(yōu)勢特點(diǎn)，但是執(zhí)行過程中所耗費(fèi)的人工成本較高，并且無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

一旦燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)泄漏情況，燃?xì)饩蜁谛孤c(diǎn)周圍進(jìn)行分布，并逐漸形成濃度場。對上述提到的硬件檢測技術(shù)、軟件檢測技術(shù)和人工巡檢技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用只能夠?qū)崿F(xiàn)泄漏點(diǎn)大概位置定位作用，針對管道具體位置和管道埋深等問題則不夠明確，在一定程度上也提高了泄漏搶修難度，還需要結(jié)合實(shí)際對上述提到檢測技術(shù)進(jìn)行綜合、靈活運(yùn)用，使燃?xì)夤艿佬孤﹩栴}得到妥善解決。

2鋼制管道和聚乙烯管道泄漏檢測定位技術(shù)

2.1鋼質(zhì)管道

對城市燃?xì)怃撝乒艿佬孤┘右詸z測的步驟，經(jīng)過大量實(shí)踐表明，將人工巡檢與不開挖檢測技術(shù)有效結(jié)合起來，可以起到節(jié)省開挖時(shí)間、精準(zhǔn)定位泄漏點(diǎn)和及時(shí)排除險(xiǎn)情作用。

2.1.1外力機(jī)械損壞導(dǎo)致的管道泄漏

采用人工巡檢模式，利用燃?xì)庑孤z測儀器設(shè)備對某燃?xì)夤韭竦劁撡|(zhì)管道沿線進(jìn)行打孔檢測，同時(shí)借助防腐層檢測設(shè)備對管道出現(xiàn)的破損點(diǎn)加以確定，然后針對存在泄漏情況的疑似點(diǎn)進(jìn)行開挖驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燃?xì)夤艿郎戏酱嬖谒喙艿罊M跨情況，并且在管體機(jī)械凹坑區(qū)域發(fā)現(xiàn)了燃?xì)庑孤c(diǎn)，在對現(xiàn)場情況進(jìn)行細(xì)致分析以后確定燃?xì)夤艿佬孤┦怯伤嗍┕ぴ斐?，進(jìn)而導(dǎo)致管體穿孔漏氣情況。

2.1.2外腐蝕導(dǎo)致的管道泄漏

某燃?xì)夤緹o法正常對一小區(qū)單元樓進(jìn)行供氣，該燃?xì)夤驹诘谝粫r(shí)間派出工作人員利用燃?xì)庑孤z測儀器設(shè)備對埋地管道進(jìn)行檢測，在明確燃?xì)庑孤豆艿来笾挛恢靡院螅貌婚_挖檢測技術(shù)對泄露管道防腐層破損點(diǎn)進(jìn)行查找和開挖，最后發(fā)現(xiàn)管體出現(xiàn)較為嚴(yán)重的外腐蝕。在受到雜散電流干擾以后出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致燃?xì)庑孤?/p>

2.1.3施工缺陷導(dǎo)致的管道泄漏

在進(jìn)行燃?xì)夤艿朗┕r(shí)，涉及到諸多環(huán)節(jié)，如：制造與安裝、改造和維修等，實(shí)際操作過程中一旦對管道本體造成傷害，也會提高管道泄漏機(jī)率。某燃?xì)夤驹趯θ細(xì)夤艿肋M(jìn)行檢測過程中，發(fā)現(xiàn)疑似泄漏點(diǎn)，在對其進(jìn)行開挖以后在管道預(yù)留頭末端發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，經(jīng)過現(xiàn)場勘察和分析后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致管道泄漏的原因是管道安裝質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致預(yù)留頭出現(xiàn)漏氣情況。

2.2聚乙烯管道

燃?xì)庵饕怯杉淄椤⒁彝?、氮?dú)?、二氧化碳等組分組成，在對城市燃?xì)饩垡蚁┕艿佬孤┻M(jìn)行精準(zhǔn)定位時(shí)，疑似泄露很有可能是因?yàn)槭艿降叵抡託飧蓴_所出現(xiàn)的現(xiàn)象，為了達(dá)到快速和精準(zhǔn)判斷目的，對燃?xì)庑孤┻M(jìn)行檢測時(shí)就需要對氣相色譜分析技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，在排除沼氣引起的干擾以后，對管道進(jìn)行繼續(xù)開挖，進(jìn)而明確管道泄漏點(diǎn)具體位置，并采取有效措施妥善解決，相應(yīng)檢測步驟。

2.2.1探地雷達(dá)技術(shù)

將探地雷達(dá)技術(shù)運(yùn)用到城市燃?xì)饩垡蚁┕艿佬孤┚珳?zhǔn)定位當(dāng)中，主要是通過向地下發(fā)射高頻電磁波實(shí)現(xiàn)，由于電磁波遇到不同電性界面會出現(xiàn)透射、折射和反射情況，當(dāng)發(fā)射到地面的電磁波被同步發(fā)射天線接收以后，利用雷達(dá)就能夠?qū)Ψ瓷浠夭ㄕ穹?、相位、波長等進(jìn)行記錄，再利用圖像合成、濾波降噪等技術(shù)手段，就能夠得到較為細(xì)致和全面的下剖面掃描圖像，實(shí)際應(yīng)用時(shí)受地質(zhì)條件影響較大，對操作人員專業(yè)知識和工作經(jīng)驗(yàn)提出較高要求。

2.2.2示蹤線探測技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是將電磁信號發(fā)射機(jī)與示蹤線相互聯(lián)系起來，使之在示蹤線上產(chǎn)生電磁場信號，然后根據(jù)所得信號明確示蹤線位置及埋深。將這種方法應(yīng)用到管道泄漏精準(zhǔn)定位當(dāng)中，不僅所得探測結(jié)果比較精準(zhǔn)，還不易受到鄰近管道干擾。但是需要在構(gòu)建聚乙烯管道時(shí)需要不間斷的敷設(shè)示蹤線，整體難度比較高。

2.2.3聲學(xué)定位技術(shù)

將聲學(xué)定位技術(shù)應(yīng)用到聚乙烯管道泄漏精準(zhǔn)定位當(dāng)中，主要是利用聲波發(fā)射器，通過對地面發(fā)射短波脈沖得到聲波反射，然后根據(jù)接收器得到的地表和管道反射波，明確管道位置及埋深。

結(jié)語：燃?xì)夤艿雷鳛槌鞘谢üこ讨械闹匾M成部分，一旦出現(xiàn)燃?xì)夤艿佬孤┣闆r，也會對人們正常生活造成不良影響，并且威脅到燃?xì)夤艿腊踩\(yùn)行。對燃?xì)夤艿佬孤┻M(jìn)行檢測的技術(shù)有很多，包含硬件、軟件、人工等，將硬件和軟件檢測技術(shù)應(yīng)用到管道泄漏檢測當(dāng)中，雖然可以實(shí)現(xiàn)疑似管道泄漏確定，但是在管道具體位置和埋深方面還有所欠缺，還需要將人工巡檢、不開挖檢測、氣體分析等技術(shù)有效聯(lián)系起來，起到揚(yáng)長補(bǔ)短和聯(lián)合應(yīng)用作用，妥善解決燃?xì)夤艿佬孤┚珳?zhǔn)定位問題和保障燃?xì)夤艿肋\(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁金祿，石海信，方麗萍， 等.欽州市天然氣管道泄漏防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究[Z].欽州學(xué)院.2017.