城市燃气埋地管道泄漏现场精确定位技术分析

刘恒宇

摘要：城市燃气埋地管道出现泄漏情况将直接威胁到整个燃气管道的安全运行，需要结合实际情况对硬件检测技术、人工巡检技术和软件检测技术进行灵活运用，以达到准确定位泄漏点和减少安全隐患目的。基于此，对城市燃气埋地管道泄露现场精准定位技术展开研究和分析。

关键词：城市燃气;埋地管道;泄露现场;精准定位;技术;分析

在现代城市化水平不断提升背景下，我国也加大了城市燃气管道建设和完善力度，并对燃气管道泄漏引起高度重视，一旦出现泄漏情况将直接威胁到整个燃气管道运行安全。由于管道出现泄漏情况主要与施工缺陷、外腐蚀和外力机械破坏等存在密切联系，实际泄漏检测过程中，需要结合实际情况对管道泄漏进行精准定位，并尽快排除安全隐患，保障燃气管道正常、安全运行。本文结合硬件、软件和人工巡检技术，对城市燃气埋地钢制管道和聚乙烯管道泄漏检测技术展开细致分析，希望能够为相应管道检测工作有效开展提供参考和借鉴。

1城市燃气埋地管道泄漏检测技术分析

1.1硬件检测技术

根据物理原理的不同可以将硬件检测技术分为以下几种类型：（1）利用声学定位技术，将该项技术应用到燃气管道泄漏点定位当中，具有灵敏度高、连续在线检测等优势特点，实际执行中主要通过泄漏振动信号采集和分析，实现泄漏点精准定位目标;（2）利用光纤传感技术，这项技术在实际应用过程中又包含光纤散射、光纤干涉等检测技术，可以致力于微小泄漏探测当中，所取得检测效果比较高，但是实际应用成本比较高;（3）利用内检测器技术，将集聚超声、摄像等功能的内检测器置入到燃气管道内部当中，可以对管道泄漏信号进行收集和分析，然后明确泄漏点，整个过程定位精准度比较高[1]。

1.2软件检测技术

结合分析参数和建立模型的不同，可以将软件检测技术划分为以下几种类型：（1）压力参数分析方法，实际应用时涉及到的压力参数方法有稳态压力梯度、压力点分析、小波变换等，不仅可以满足实时在线检测要求，在灵敏度方面也比较好，但是该种方法并不适用于对微小泄漏点检测当中，无法实现精准定位;（2）质量平衡法，将这种方法运用到燃气管道泄漏精准定位当中，主要是对管道中流体物质质量和体积进行充分利用，进而有效判断管道中是否存在泄漏情况，具有可靠性高优势;（3）神经网络方法，通过定位神经网络的构建，可以结合相应参数变化，对管道是否存在泄漏情况进行准确判断，并且整个检测过程中受到的干扰比较低，即便是微小泄漏也能够于有效检测。

1.3人工巡检技术

将人工巡检技术应用到城市燃气管道泄漏检测当中，主要是以人工操作的方式，利用便携式泄漏检测设备对管道进行泄漏检测及定位，这种方法应用具有误报率低的优势特点，但是执行过程中所耗费的人工成本较高，并且无法实现实时监测。

一旦燃气管道出现泄漏情况，燃气就会在泄漏点周围进行分布，并逐渐形成浓度场。对上述提到的硬件检测技术、软件检测技术和人工巡检技术进行应用只能够实现泄漏点大概位置定位作用，针对管道具体位置和管道埋深等问题则不够明确，在一定程度上也提高了泄漏抢修难度，还需要结合实际对上述提到检测技术进行综合、灵活运用，使燃气管道泄漏问题得到妥善解决。

2钢制管道和聚乙烯管道泄漏检测定位技术

2.1钢质管道

对城市燃气钢制管道泄漏加以检测的步骤，经过大量实践表明，将人工巡检与不开挖检测技术有效结合起来，可以起到节省开挖时间、精准定位泄漏点和及时排除险情作用。

2.1.1外力机械损坏导致的管道泄漏

采用人工巡检模式，利用燃气泄漏检测仪器设备对某燃气公司埋地钢质管道沿线进行打孔检测，同时借助防腐层检测设备对管道出现的破损点加以确定，然后针对存在泄漏情况的疑似点进行开挖验证，结果发现燃气管道上方存在水泥管道横跨情况，并且在管体机械凹坑区域发现了燃气泄漏点，在对现场情况进行细致分析以后确定燃气管道泄漏是由水泥施工造成，进而导致管体穿孔漏气情况。

2.1.2外腐蚀导致的管道泄漏

某燃气公司无法正常对一小区单元楼进行供气，该燃气公司在第一时间派出工作人员利用燃气泄漏检测仪器设备对埋地管道进行检测，在明确燃气泄露管道大致位置以后，利用不开挖检测技术对泄露管道防腐层破损点进行查找和开挖，最后发现管体出现较为严重的外腐蚀。在受到杂散电流干扰以后出现腐蚀穿孔现象，进而导致燃气泄漏。

2.1.3施工缺陷导致的管道泄漏

在进行燃气管道施工时，涉及到诸多环节，如：制造与安装、改造和维修等，实际操作过程中一旦对管道本体造成伤害，也会提高管道泄漏机率。某燃气公司在对燃气管道进行检测过程中，发现疑似泄漏点，在对其进行开挖以后在管道预留头末端发现泄漏点，经过现场勘察和分析后发现导致管道泄漏的原因是管道安装质量不过关，导致预留头出现漏气情况。

2.2聚乙烯管道

燃气主要是由甲烷、乙烷、氮气、二氧化碳等组分组成，在对城市燃气聚乙烯管道泄漏进行精准定位时，疑似泄露很有可能是因为受到地下沼气干扰所出现的现象，为了达到快速和精准判断目的，对燃气泄漏进行检测时就需要对气相色谱分析技术进行应用，在排除沼气引起的干扰以后，对管道进行继续开挖，进而明确管道泄漏点具体位置，并采取有效措施妥善解决，相应检测步骤。

2.2.1探地雷達技术

将探地雷达技术运用到城市燃气聚乙烯管道泄漏精准定位当中，主要是通过向地下发射高频电磁波实现，由于电磁波遇到不同电性界面会出现透射、折射和反射情况，当发射到地面的电磁波被同步发射天线接收以后，利用雷达就能够对反射回波振幅、相位、波长等进行记录，再利用图像合成、滤波降噪等技术手段，就能够得到较为细致和全面的下剖面扫描图像，实际应用时受地质条件影响较大，对操作人员专业知识和工作经验提出较高要求。

2.2.2示踪线探测技术

该项技术主要是将电磁信号发射机与示踪线相互联系起来，使之在示踪线上产生电磁场信号，然后根据所得信号明确示踪线位置及埋深。将这种方法应用到管道泄漏精准定位当中，不仅所得探测结果比较精准，还不易受到邻近管道干扰。但是需要在构建聚乙烯管道时需要不间断的敷设示踪线，整体难度比较高。

2.2.3声学定位技术

将声学定位技术应用到聚乙烯管道泄漏精准定位当中，主要是利用声波发射器，通过对地面发射短波脉冲得到声波反射，然后根据接收器得到的地表和管道反射波，明确管道位置及埋深。

结语：燃气管道作为城市基建工程中的重要组成部分，一旦出现燃气管道泄漏情况，也会对人们正常生活造成不良影响，并且威胁到燃气管道安全运行。对燃气管道泄漏进行检测的技术有很多，包含硬件、软件、人工等，将硬件和软件检测技术应用到管道泄漏检测当中，虽然可以实现疑似管道泄漏确定，但是在管道具体位置和埋深方面还有所欠缺，还需要将人工巡检、不开挖检测、气体分析等技术有效联系起来，起到扬长补短和联合应用作用，妥善解决燃气管道泄漏精准定位问题和保障燃气管道运行安全。

参考文献：

[1]梁金禄，石海信，方丽萍， 等.钦州市天然气管道泄漏防护关键技术研究[Z].钦州学院.2017.