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摘要：本文主要介绍了燃气管道腐蚀的原因和分类，探讨检漏技术的分类和检测方法以及新型燃气管道泄漏检测技术。
关键词：燃气管道；检测技术；发展
一、前言
随着燃气管道使用时间的不断增长，管道材料的问题或者施工过程中造成的损伤以及管壁腐蚀和外力的作用，导致管道状况恶化，从而可能引发各种事故。为了确保安全，必须对管道的安全性进行有效的评定。由于继续使用老管道比建设新管道更具可行性，因此管道检测不仅可以保证管道安全，大大延长管道寿命，而且其经济效益也是十分可观的。
二、燃气管道腐蚀的原因和分类
燃气管道主要是由于金属的腐蚀而造成的，而金属的腐蚀是金属和周围的介质发生化学、电化学或者是物理作用而成为金属化合物，使得金属的特性受到破坏的一种现象。因此，燃气管道的腐蚀一般可以分为电腐蚀和自然腐蚀两种情况。其中，电腐蚀是管道金属与电解质发生电化学反应而对金属造成破坏的一种现象，这往往是由于直流带电体或者是带电防腐设备所泄漏的电流而造成的腐蚀。自然腐蚀是指除电腐蚀之外而发生的其他形式的腐蚀。
1.电腐蚀
电腐蚀的形式往往表现为缝隙腐蚀和点腐蚀两种情况。由于燃气管道通常都是采用螺栓、焊接等几种方式来进行连接的，而在这些连接件和焊接接头的缺陷处都存在着狭窄的缝隙，而且缝宽大多在 0.025mm~0.1mm 之间，这个宽度足够使得电解质溶液渗入其中，使得缝内的金属和缝外的金属构成短接的原电池，在缝隙内发生强烈的局部腐蚀现象，消耗大量的金属。而点腐蚀是指腐蚀集中在金属的表面局部区域中，在深入到金属内部的孔状缝隙之后形成的一种腐蚀的形态，它主要容易造成管道的穿孔。
2.自然腐蚀
燃气管道的自然腐蚀主要包括化学腐蚀、应力腐蚀和细菌腐蚀等几种情况。给管道造成的破坏主要是使得管道产生比较均匀的大面积的锈斑和腐蚀坑。
三、检漏技术的分类和检测方法
根据燃气泄漏检测原理，现有的城市燃气管道检漏方法可分为直接检测法和间接检测法。所谓直接检测法就是根据泄漏的介质，具体来说是泄漏的气体来检测的方法。相对的根据泄漏引起的管道流量、压力等输送条件的变化和泄漏引起的声、光、电等变化来检测的方法叫间接检测法。
1.直接检测法
通过携带气体采样器，沿管线或平行于管线的埋地传感器管进行的气体采样进行检漏。一般分为火焰电离检测法、可燃气体检测法和示踪气体检测法。
（1）火焰电离检测法。基本工作原理：在有电场存在的情况下，烃类（气态）在纯氢火焰灼烧下产生带电碳离子，带电碳离子被收集到一个电极板上并计数，当碳离子的数量超过预置值时，则表明周围空气中存在超过了警戒浓度的可燃气体，检测器即报警。
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（2）可燃气体检测法。基本工作原理：通过扩散作用从空气中取样，利用催化氧化原理产生一种与可燃气体浓度成正比的信号，一旦可燃气体浓度超过爆炸下限的20%，继电器驱动信号便传送到远方控制板上的报警器并报警。
（3）示踪气体检测法。基本工作原理：利用示踪气体本身为惰性气体，以及无色、无味的特点，在气体管道中加少量示踪气体，并采用对示踪气体灵敏度很高的探测器进行探测。探测仪中密封有一个63Ni放射源，通过调节电流，使其产生β粒子，即产生电子，电子在电场中的运动产生回路电流。SF6是一种电负性很强的粒子，当它遇到电子时，SF6粒子会吃掉一个电子，从而引起回路中电流的变化。通过仪器精确计算出失去的电子个数，从而知道有多少SF6粒子进入探测器中，保证了其探测精度。如果存在该示踪气体则报警器报警。
2.间接检测法
（1）压力分析法。管道在正常运行时，其压力值呈现连续变化的稳定状态。当管道发生泄漏时，泄漏点由于物质损失发生压力骤降，破坏了原有的稳态，因此管道开始向新的稳定状态过渡。在此过程中产生了一种沿管道以声速传播的扩张波，这种扩张波会引起管道沿线各点的压力变化，并将失稳的瞬态向前传播。在管道沿线设点检测压力，采用统计的方法分析检测值，提取出数据变化曲线，并与管道处于正常运行状态时的曲线作比较。如果现行状态曲线脱离其特有形式，则表明有泄漏发生。一般在管道压力极限状态即停输及升压时用此种方法，常用于新建管线、天然气转换或大修期间。当管线压力稳定后，管线的任何泄露都将使管线压力持续下降，可据此确定管道有无泄漏。
（2）流量检测法。依赖于“流进必须等于流出”这一原则，其范围从简单地计算管线的进出流量到采用先进模拟技术的在线系统，这些系统包括用动态模型计算管线容积的变化。
（3）土壤电参数检测法。根据管道泄漏点必然有漏铁的事实，漏铁会引起管道周围土壤电参数的变化，采用雷达系统（发射器和接收器）可通过检测土壤电参数准确定位地下管道的泄漏。该方法的主要优点在于检测定位准确性高，但仅仅为一种辅助方法，因为管道的防腐层漏电点不一定为泄漏点，因此，必须与其他燃气管道直接检测方法结合进行。
（4）声学检漏法。当管道因腐蚀或破坏发生泄漏时，将产生频率大于 20kHz 的频率的振荡，这一频率在超声波范围内，可由相应的传感器检测到。检测器通过记录信号强度对泄漏源进行精确定位。
（5）管内智能检测器。利用带有检漏仪和设备的清管器，在管线内部进行不停输检漏。当清管器在管内随流体移动时，其电子数据系统将收集的管材几何形状、管壁腐蚀和裂纹、介质泄漏和涂层损坏等有关数据，发送到地面或储存在微纪录仪内，最后对这些数据统一进行处理，以检测管线的完整性。
四、新型燃气管道泄漏检测技术概述
上面的几种泄漏检测技术具有检测简单，维护容易以及费用低廉的特点，但是随着人们对检测精度要求的不断提高，新的检测技术得到了一定的发展。
1.气体敏感检测法
这种方法需要采用一种被称作嗅敏仪的便携式检测设备，其采用燃气传感器作为检测探头。在检测工作过程中，检测人员持检测器沿着管道移动，一旦空气中含有的燃气浓度超过预定的标准，仪器将自动报警。这种设备一般每天能检测的管道长度为9km左右。
2.声波检测法
燃气管道泄漏时将产生频率超过20kHz的振荡，我们可以采用相应的传感器来进行检测。检测以期通过判断信号的强度来对泄漏点进行定位。其中一种叫做负压法的检测技术，其核心部件为压力传感器，通过对燃气管道中由于泄漏而导致的扩张波进行检测来进行判断，一旦扩张波存在，将立即报警吗，然后根据声速来对泄露位置进行定位。在进行负压法检测时需要消除燃气管道中的背景噪音。
3.管内智能检测法
近年来，智能清管器开始运用于燃气管道内部情况的实时检测作业中，通过采用声辐射和压差法来来检测管道的泄露。这种检测方法能够实现对泄露点的精确定位，而且应用的范围相当广泛，应用前景较广阔。
结束语
各种管道检测技术有各自的优缺点，单纯应用一种检测技术很难使各种不同条件下的管道检测都达到满意的效果，应针对不同的管道检测条件采用不同的检测方法来满足实际生产的需求。对城市燃气管道，应建立一套实时检测系统，其进行连续的检测，同时根据得出的数据，定期对城市管道进行风险评估，确定事故的高发时期，以二者的结合来确保城市燃气供应的安全性与可靠性。
参考文献：
[1]马西安． 城市地下管线探测技术研究． 科技资讯，2012（12）52 －53．
[2]曹震峰.燃气PE管道示踪线方法及其探测技术[J].勘察科学技术.2010（04）：61-64.
论文作者:曾小峰
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/6
标签：管道论文; 燃气论文; 气体论文; 管线论文; 金属论文; 检测技术论文; 压力论文; 《基层建设》2016年11期论文;