摘要：文章通过对现阶段城市燃气管网泄漏检测技术与定位技术出现的问题进行深入的研究，结合目前带对检测技术与定位方法的研究成果，对各种泄漏检测及定位方法在城市燃气管网中应用的优缺点进行了科学的探讨，提出了将基于泄漏检测仪器方法与基于检测理论方法综合使用的结论。
关键词：探测球；负压力波原理；城市燃气管网；泄漏检测；定位方法
中图分类号：TU113 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0078-02
一、现阶段城市燃气管网泄漏检测技术与定位技术出现的问题
现阶段我国城市燃气管网泄漏检测技术与定位方法仍然运用长输管道相关技术，所以出现了较多的问题。目前运用较广泛的检测技术与定位方法为直接观察法，即运用人工经验或者嗅觉灵敏的动物沿着官道进行检查。所以效率相对较低，检测周期较长，对于人员稀少的地区的燃气泄漏点不易发觉。只能够检测出较大的泄漏点，所以此方法也逐渐被数据采集与监视控制系统所替代。数据采集与监视控制系统多用于长输管线，虽然此系统可以为检测与定位提供大量的可用数据，会利用管道燃气数据建立科学的数学模型，由此对城市燃气管道的检测与定位提供科学的参考。但是相对于长输管道，城市管网的燃气参数变化、管材、管道网络结构等方面都相对复杂。所以数学模型的建立难度相当复杂，数据误差随之上升。各种算法模型不能够很好的检测微小的泄漏，缺乏全方位泄漏检测与定位的能力。所以数据采集与监视控制系统也不能够很好的满足城市燃气管网的需求。
二、基于泄漏检测仪器的检测技术与定位方法研究
目前，我国致力于发展城市燃气管网泄漏检测技术与定位专用的方法。经过科学的研究与探索有以下几种基于泄漏检测仪器的检测技术与定位方法：
1．基于电缆的检测技术与定位方法：主要是将具有渗透性强、油溶性大等特点的特殊电缆沿着燃气管道铺设，一旦燃气管道发生泄漏，泄漏气体将渗入到电缆里，导致电缆的属性发生微弱的改变。通过检测电缆传输的变化可以完成对城市燃气管网泄漏检测技术与定位工作。这种检测定位技术的灵密度以及定位精确度都极高，但是成本较高，电缆一旦覆盖较多的泄漏物的情况下，就必须更换。
2．基于探测球的检测技术与定位方法：近期，国内学者发明一种管内探测球，要将此球置入燃气管道内部，再配合超生检测技术、漏磁检测技术进行数据采集工作。最后进行科学的分析以判断燃气管网泄漏与否并进行定位。这种检测定位技术的精确度相对较高，误差较小。但是检测周期过长，探测球如果在管道中遇到阀门或者弯头等部位时，容易造成堵塞现象。
3．基于示踪剂的检测技术与定位方法：此方法的关键在于将放射性物质掺入至燃气管道中，一旦燃气管道发生泄漏的情况，放射性物质就会随着泄漏介质一同流至管道外部，并且附着在泥土里。检测人员利用示踪剂检漏仪沿着管道进行检测，记录示踪元素的放射曲线，由此对泄漏点进行精确定位。此方法优点在于灵敏度较高，但是存在检测周期过长以及堵塞等问题。
三、基于检测理论的检测技术与定位方法研究
除了基于泄漏检测仪器的检测技术与定位方法，利用检测理论的检测技术与定位方法也起到了重要的作用。甚至有些方法相对于泄漏检测仪器的检测技术更有优势。具体方法如下，负压力波原理指的是当燃气管道发生泄漏的情况下，泄漏点处的压力会突然降低，从而形成负波压，负波压会以一定的波速向燃气管道泄漏处两端传播。检测人员可以利用放置在燃气管道两端的压力传感器进行压力波信号检测，通过检测到的压力波幅值的变化以及波的传播速度可以完成燃气管网泄漏检测与定位的工作。具体检测过程如图1所示。其中泄漏点为o，压力传感器E、F对泄漏过程中产生的负波压信号y（t1）以及y（t2）进行小波信号处理与分析，最终得出相关函数Sy1y2曲线，如图2所示。
图2中：tmax――小波信号处理后相关分析曲线的峰值点所对应的时间，表征的是统一泄漏信号源传递到两个信号传感器的时间差。
定位方法可以通过泄漏源距离两信号传感器的重点位置计算得出。具体公式如下：
S= vtmax
其中S――泄漏位置与两个传感器的中点之间的距离，m；
v――负压力波在信号在管壁中的传播速度，m/s。
因为基于负压力波原理的检测技术与定位方法只需要将压力传感器安置在燃气管道上下游处，所以具有施工与维护较为方便、成本低等优势。但是此方法的敏感性不强，对于缓慢增加的微小泄漏的反应能力较弱，甚至检测结果不能够反映泄漏过程。在城市燃气管网应用中，负压力波产生的波信号在传播过程中会由于弯头与分支处的衍射与反射现象，分散波的能量。导致负压力波受到很多的随机波影响，从而降低检测的精确度。所以如果在燃气管网的各个弯头处以及分支点放置压力传感器的情况下，可以有效提高此方法的检测与定位的精确度。
四、结语
由以上分析与研究可以发现各个检测技术与定位方法均有其优缺点，所以在实际的燃气管道的检测与定位工作中，应当结合城市燃气管道网络结构以及夺冠耦合等特性，将各个方法结合使用。比如对于管路较多且密集的管网使用直接观测法，而对于管路较稀且简单的万网结构应当按照基于负压力波原理的检测技术与定位方法。将基于泄漏检测仪器方法与基于检测理论方法相结合，最终实现检测成本与检测与定位工作的精确度、灵敏度两方面均能达到最优的
效果。
参考文献
[1] 张其敏，严宏东．管道泄漏检测技术及评价[J]．重庆科技学院学报，2006，8（2）．
[2] 王朝晖，李文苓．管道泄漏检测中实时模型法的研究[J]．石油机械，2005，33（4）．
（责任编辑：赵秀娟）