管道泄漏次聲波監測技術及傳感器

    管道是輸送液體和氣體介質的主要途徑之一，長距離輸油和輸氣管道在我國的應用范圍十分廣泛。根據統計資料顯示，我國目前現有的長距離輸道總長達5萬多公里。如此大的輸道網絡，維修和保養的難度可想而知。

    管道泄漏是對管道運輸及輸送效果影響的問題之一，腐蝕、外力及其他因素會導致管道在運行過程中出現穿孔和泄漏，造成持續的經濟損失和隱患。管道泄漏的監測可以和減少管道泄漏事故的發生，或及時的發現管道泄漏故障并予以維修。

管道泄漏的監測方法很多，但其中很多方法都有成本高、操作難的缺點。目前國際上比較的管道泄漏監測技術中，有一種次聲波技術比較適合長距離的輸路監測。這種管道次聲波監測技術的原理是次聲波的傳播特性。

    管道的次聲波監測技術，是通過監測管道內介質在打通管壁時產生的次聲波來實現泄漏監測的，在管道監測的實踐過程中科研人員發現，這種的聲波受管道內其他雜波的影響很小，傳播速度穩定、傳播距離遠，能清晰的被接收單元所接收，從而實現查漏和定位兩個功能。

管道的次聲波監測技術在實際使用時，多和GPS及生產數據庫等系統搭配，共同組成完整的管道泄漏監測和定位系統，根據管道的實際生產數據聲場相應的可視化操作界面，以便于管道的運營部門能更的實現管道管理。

管道測漏的主要方法

次聲波技術為輸道泄漏自動監測準確定位 

    泄漏是輸道運行中的主要故障。在輸道運行過程中，由于腐蝕穿孔及其他外力破壞等原因，泄漏事故時有發生，給油田造成了大的經濟損失。是打孔盜油活動嚴重干擾了正常的輸油生產，也帶來了重大隱患。因此，泄漏監測不成為輸道生產管理的重要工作內容，也是管道正常運行的保障。
　　輸道泄漏自動監測技術在國外廣泛應用，美國等發達立法要求管道須采取的泄漏監測系統。我國管道檢漏技術的研究起步較晚，清華大學、天津大學等單位從上世紀90年代中期開展研究，而真正實際應用則是在近幾年。
　　輸道檢漏方法主要有兩類：直接檢漏方法和間接方法。直接方法就是利用預置在管道外的檢測元件直接測出泄漏介質。這種方法可以檢測到微小的滲漏，并能定位，但要求在管道建設時與管道同時安裝。間接方法就是通過檢測管道運行參數的變化推斷出泄漏的發生，這種方法的靈敏度不如直接方法高，適合檢測較大的泄漏（一般1%左右），優點是可在管道建設后不影響生產的情況下安裝，并可不斷升級。
　　高管道泄漏監測定位技術，是多學科集成技術。該系統集成了次聲波管道泄漏定位技術、GIS（地理信息管理系統）和GPS（衛星定位系統）。它是基于GIS技術的綜合管理平臺，適合長距離、多管段、復雜條件下的應用。系統以GIS為基礎，建立可視化的生產信息管理平臺，實現生產數據的集中管理和共享，適合于管道管理中對生產運營管理和管理要求。
　　以次聲波法為的管道運行管理監測系統，擔負著管道異常泄漏的監測。此系統實時監測管道運行狀況，針對打孔偷盜泄漏進行全天候的監測。此技術具有很高的監測靈敏度和定位。
　　以GPS系統為的定位導航系統，可以地引導管理人員快速進入事發現場，全天候的技術支持可野外搶險活動的和快速反應。可限度現場指揮和施工管理的質量和系數。
　　次聲波技術，是國內新近引入管道泄漏監測領域的一種新型的監測技術，用于監測管內流體在管壁束縛時產生的次聲波。實踐中，該波特性受管內的雜波影響小，傳播速度恒定，信號能夠清晰地傳遞到遠端接收單元，為準確定位了條件。因此，結合此項技術的監測系統能夠對泄漏位置進行準確定位。
　　次聲波管道泄漏監測儀采用表動態響應并能根據輸送管道動態變化設定量程的電聲換能器，接收管道運行過程中由于泄漏引起介質物理擾動而產生和次聲波。儀器安裝在管道的末端，捕捉由于泄漏聲波到達管道末端音波管道泄漏監測儀的時間差(這個時間差由GPS進行授時)，從而計算泄漏點的具置。該系統以的電子地圖界面作為數據可視化管理的基本操作界面，形象地為生產管理人員提供數據服務，為計算機信息管理技術的推廣應用提供有力的技術支持。該系統能和生產數據庫系統地結合起來，數據互動查詢，實現對生產數據的可視化管理。可以在管理界面上管理任意站場的各種生產管理數據，方便用戶的日常管理和使用習慣。

通過實踐檢驗，將管理中心平臺、次聲波管道泄漏監測定位技術和GPS導航技術結合在一起的高管道泄漏監測報警定位系統將是的技術方案。三部分系統的，構成完整的管道管理體系。直觀的人機界面方便了管理人員的操作和對泄漏發生地信息的即時了解，快速的報警系統，泄漏在短時間被發現，GPS導航系統了和單位在短時間到達事發現場。

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