皮尔逊检测法在埋地燃气管道泄漏定位的应用

分类：建筑论文 时间：2022-02-09 热度：685

　　摘 要: 由于检测孔查漏法无法准确定位城市埋地钢质燃气管道的泄漏位置，提出基于检测孔查漏法确定的泄漏管段大致范围，采用皮尔逊检测法确定燃气管道防腐层的破损点，最终针对防腐层破损点采用开挖方式确定具体的泄漏位置。

　　关键词: 埋地钢质燃气管道; 泄漏; 检测孔检测法; 皮尔逊检测法

　　1 检测孔查漏法的局限性

　　城市埋地钢质燃气管道( 以下简称燃气管道) 在运行过程中，由于施工质量、腐蚀、第三方破坏等原因，易发生泄漏。泄漏燃气易向相对封闭的空间 ( 如相邻的管沟、地下裂缝等) 聚积，当达到爆炸极限，并遇到火花、明火、静电时，将被引燃，进而发生爆炸，引发火灾。因此，燃气管道发生泄漏时，应立刻采取措施，进行抢修，避免发生重大灾害损失。在泄漏点未确定之前盲目开挖、重复开挖，不仅加大了抢修成本，更降低了抢修效率。因此，快速准确地确定燃气泄漏点，有针对性地开挖，是提高抢修效率的有效途径之一[1 - 2]。

　　在泄漏燃气管道查漏方法中，以 CJJ /T 215— 2014《城镇燃气管网泄漏检测技术规程》中的检测孔查漏法应用较为普遍。该方法需要沿管道走向连续打多个检测孔，根据各个检测孔的燃气浓度确定泄漏点的大致位置。一方面，该方法检测时间长，需要花费大量的时间打检测孔，延误了抢修进度。另一方面，由于燃气管道沿线土壤条件存在差异，土壤中燃气的残留浓度会因土壤密实度的不同而不同 ( 土壤密实度大的地方，燃气从土壤中逸出慢，残留燃气浓度高; 土壤密实度小的地方，燃气从土壤中逸出快，残留燃气浓度低) ，从而导致检测孔检出的燃气浓度并非真实值。因此，检测孔查漏法存在误判的可能，特别是泄漏点附近存在类似空腔时，误判的可能性会更大。

　　燃气管道发生泄漏多数是由于管道腐蚀穿孔造成的，而且腐蚀穿孔位置的防腐层多数已经发生破损。为此，笔者提出基于检测孔查漏法确定的泄漏点大致位置，采用皮尔逊检测法检测燃气管道防腐层破损点，以缩小排查范围。

　　2 皮尔逊检测原理及检测设备

　　适用于燃气管道防腐层破损点的检测方法有皮尔逊( Person) 检测法、直流电压梯度( DCVG) 检测法、交流地电位梯度( ACVG) 检测法等。皮尔逊检 测法的优点是在国内有较成熟的使用经验，检测速度较快。缺点是需要沿线步行检测，不能指示缺陷的严重程度、防腐层剥离情况，易受外界电流的干扰，对操作者的技能要求高。但对于能初步确定泄漏管段大致范围的燃气管道，皮尔逊检测法的适用性较高[3]。

　　皮尔逊检测法是在管道上加载特定频率的交流电，交流电会在管道防腐层的破损处流向大地，从而在破损点的上方形成交流电压梯度。检测电极分别由两名操作者的人体来充当，用人体对地的耦合电容来检测交流电压梯度。检测时由两名操作者一前一后沿着管道走向行走，两人相距 5 ～ 8 m。当操作人员走到防腐层破损点附近时，检漏仪开始有反应，当位于破损点正上方时，检测仪反应信号最强，示值最大。

　　SL - 2818 型防腐层破损点检漏仪由发射机、探管仪、检测仪及附件组成，能在不挖开覆土的情况下，方便而准确地查出燃气管道的位置、走向、埋深、防腐层破损点的精确位置。在进行防腐层破损点检测时，两名操作者保持 5 m 的距离前进，调节灵敏度和增益幅值，保持检漏仪静态信号范围在 0 ～ 50 mV。两人前行时，若检测信号和声响变化都很小，说明该管段防腐层状态良好，当检测信号和声响都明显增大，且检测信号大于设定信号时，说明该管段防腐层存在破损[4 - 5]。

　　3 具体应用

　　2014 年8 月14 日14: 30 左右，我公司巡检车在进行例行巡检时，在钱江路与新业路交口位置检测出燃气泄漏，经核实该路段有一条 159 的燃气管横穿钱江路，燃气管道位置见图 1。公司抢修中心接到巡检车报告后，立即派抢修小组到达现场，开展漏点排查及抢修。

　　现场勘察发现，钱江路上接近燃气管道的中央绿化带内的苗木已发黄枯萎，而钱江新城地下车库旁路边绿化带没有发现苗木发黄枯萎的现象。由此初步推测，泄漏点出现在钱江路面内的燃气管道上。抢修人员随后进行检测孔检测，由于钱江路路面较硬，路面钻孔车未能钻穿混凝土层，因此选定在钱江路中央绿化带、东侧路边绿化带开设检测孔。钱江路中央绿化带上各检测孔的天然气体积分数在 40% 左右，东侧路边绿化带上各检测孔的天然气体积分数均达到了 80% 以上。

　　针对这种情况，抢修小组决定采用 SL - 2818 型检漏仪确定燃气管防腐层破损点，以缩小排查范围。最终在横穿钱江路的燃气管上测到 3 个防腐层破损点( 点 A、B、C) ，具体位置见图1。破损点埋深、类别见表 1。

　　由表 1 可知，破损点 A、B 均为 I 类破损点，点 C 为Ⅱ类破损点，I 类为大破损点，Ⅱ类为中破损点， Ⅲ类为小破损点。由于 3 个漏点距离相近，决定对 3 个破损点位置同时开挖，经开挖后发现在破损点 B 处发现小拇指大小的腐蚀穿孔( 见图 2) ，其他两点仅为防腐层破损。随后抢修小组成功地对泄漏点进行了抢修。

　　4 结语

　　拥有这次抢修经验后，我公司多次将 SL - 2818 型检漏仪用于城市埋地钢质燃气管道泄漏抢修中，如富春路口、和谐嘉园、之江路、延安路与凤起路口等抢修作业，大幅提高了抢修效率。

　　城市埋地钢质燃气管道发生燃气泄漏后，准确定位比较困难，特别是对于城市道路这样的硬化路面将更加困难。针对这种情况，根据泄漏点往往伴随防腐层破损的现象，采用皮尔逊检测法确定燃气管道防腐层破损点，进而定位泄漏点成为一种有效的方法。面对城市埋地钢质燃气管道复杂的周围环境，在应用时还需考虑杂散电流、防腐层老化及牺牲阳极等因素的不利影响，才能准确定位泄漏点。——论文作者：杨国华， 叶晓杭， 范列朋

　　参考文献:

　　[1] 冯颖. 城市燃气管道应急抢修的实践和探讨[J]. 煤气与热力，2008，28( 7) : B38 - B41.

　　[2] 朱驰峰. 地下燃气管网泄漏点快速判断分析[J]. 城市公用事业，2011( 5) : 50 - 52.

　　[3] 张继亮. 埋地钢质燃气管道间接检测技术适用性分析[J]. 煤气与热力，2014，34( 7) : B40 - B42.

　　[4] 罗建忠. 皮尔逊检测法在埋地钢质燃气管道防腐质量管理中的应用[J]. 科技前沿，2009( 10) : 39 - 41.

　　[5] 袁厚明. 地下管道涂层人体电容法检测中的判断技术[J]. 腐蚀与防护，2007，28( 5) : 259 - 264.

文章名称：皮尔逊检测法在埋地燃气管道泄漏定位的应用

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