燃气技术GasTechnology doi:10.3969/j.issn.16715152.2016.11.003
次声波管道泄漏检测技术在天然气输气管道上的应用
口中海福建天然气有限责任公司（351158）王海洋
口北京科创三思科技发展有限公司（100080）王良风阮晓辉
1引信
近年来，我国经济建设飞速发展，优化天然气管道建设并提高其安全性对促进区域经济发展，构建和谐社会以及国家战略结构调整方面起着重要作用。天然气管道由于母材不合格、运行管理不到位和老化腐蚀等极易发生损坏导致泄漏3，液化天然气具有低温、易燃、易爆、易蒸发、易扩散、易产生静电荷的特点3，因而一且发生泄漏将十分危险，进而造成巨大损失和人员伤害，产生严重影响，产生较大的社会影响和造成巨大的环境破坏，因此，在管道泄漏早期，能够及时发现管道泄漏位置，及时进行处理，可以最大程度的减小损失和影响。
次声波泄漏检测技术和分布式光纤泄漏检测技术是近年来国内外泄漏检测技术研究的重点和热点，并且已经初步应用于天然气管网泄漏检测，取得了良好的效果。但分布式光纤泄漏检测技术大部分处于理论研究阶段，而次声波检测法已实现了连续在线检测很小的泄漏量，其灵敏度高、误报率低、定位精度高、适应性好、安装和维护费用也较低，具有良好的应用效果。
2次声波管道泄漏检测系统
管道因自身老化、腐蚀或被破坏发生泄漏时，管道内介质在管道压力的作用下，迅速涌向泄漏处，从泄漏点喷射而出，喷射出的介质与破损的管壁高速摩
10|城市燃气2016/11总第501期万方数据
擦，在泄漏处形成振动而发出声音，声音能量的大小与管道压力和泄漏孔径有关系，泄漏的声波信号沿着管道向管道两端传播，声波信号包含多种频率成份，从0.001Hz到几千Hz的都有分布。频率较高的声波信号在管道和流体里传播时衰减很快，淹没到环境噪声中而无法有效检测，而频率较低的声波信号随着管道和流体传播时衰减很小，能传到很远的距离。安装在管道两端的次声波传感器能够捕获该信号，通过对信号进行分析处理，能够确定管道是否发生泄漏，通过计算两端传感器采集到的泄漏信号的时间差，就能准
确计算出泄漏位置。 2.1原理
定位原理如图1所示。
发生点
次声被传感器
.
到传感器1的传输时间7，距离为x
传感器间距为L
次声波传感器2
到传感器2的传输时间7，
图1定位原理示意
假设泄漏点离上游传感器A的距离为X，L为传感
器A至传感器B之间的距离，Ti和T2分别是传感器A和 B收到泄漏信号的时间，C为次声波在天然气中的传
播速度，则泄漏点计算公式如下： X=L+(Ti-T.) ×C
2
2.2系统结构
系统由一个负责数据处理的主站和若干个负责数