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      城市燃?xì)饴竦毓艿佬孤┈F(xiàn)場精確定位技術(shù)分析

      2019-09-10 08:15:59劉恒宇
      中國電氣工程學(xué)報(bào) 2019年29期
      關(guān)鍵詞:精準(zhǔn)定位城市燃?xì)?/a>技術(shù)

      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.

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