引言：随着海洋石油和天然气开采工作深入发展，海底管道数量也在增加。由于海底管道长期处于恶劣环境中，其工作载荷、环境载荷和各种突发危险载荷均时常发生。因此，海底管道泄漏和结构损坏等事故屡见不鲜。海底管道担负着石油、天然气等重要输送介质的重大工程，一旦出现故障，不但难以进行维护、更换，还会对海上环境造成严重污染，危害我国经济发展。所以，采用有效方法定位检测泄漏点，并做好预防和控制工作极具现实意义。
一、天然气管道渗漏点定位检测方法
（一）直接测定方法
1、线缆探测检测
线缆探测技术主要是利用电缆沿着管道外壁，对介质成分非常敏感的线缆进行探测和定位。这种方法不但具有较高准确度，而且能实现对管道的实时监控，特别是对于小泄漏探测效果较好。不得不承认，其也存在缺点，即线缆价格高昂，如果发现线缆泄漏，必须及时更换，维修费用较高。
2.外部巡线检测
外部巡线法主要依赖于有经验的员工进行巡线，通过感知判定管道附近是否出现了因泄漏引起的异常状况。这种方法不仅速度缓慢，而且不能进行连续探测，而且不适合于有毒、地质条件恶劣的管线环境，但是其识别和定位精度极高。
3.纤维感应检测
纤维感应检测主要通过光纤光缆探测管道在泄漏过程中的温度、压力等参数变化情况，并采用分布式传感器进行探测，从而达到探测和确定泄漏点的目标。
4.示踪化合物检测
示踪化合物检测是将一种无害、稳定、易挥发的化学物质注入管道中，当管道出现渗漏时，管道中示踪性气体将随着管道中介质排出。通过在管道外安装检测装置，利用气相色谱法对示踪气进行测量，从而确定泄漏点。该方法对“小漏电”具有较高敏感性，但由于检测时间长，而且在测试时要不断添加示踪剂，成本偏高，所以很少在野外使用。
（二）间接检验方法
1.负压波检测法
当管道发生泄漏时，气体浓度会发生变化，从而引起管道压力的改变，因气体流动速度不会立刻发生改变，泄漏点与其他地方会形成压差，从而形成负压波。采用负压波接收器，在管道上游和下游设置负压波接收器，可以判定有无泄漏情况。这种方法原理比较简单，应用范围相对广泛，但在测量微小泄漏时，其准确性和精确度并不高。
2.物质均衡检测法
物质均衡检测法利用物质平衡原理，通过测量管道两端流量差异，从而判定管道有没有渗漏，其具有较强的实用价值，不管渗漏数量多或微小，其都能迅速找到并修复。然而，在实际应用中，气体流量差值精确度以及原有管道中气体含量，会对其产生一定影响。
3.声发射检测法
声发射法是一种非常常用的外壁探测技术，其工作原理是在高压管道发生泄漏时，由于压力过大，管道内部介质会受到较大压力差影响，从泄漏口快速喷出，从而产生强烈喷流噪音，使管壁振动沿管道两侧扩散，在管壁外侧装有一个声波传感器或一个震动传感器，将声波信号通过放大电路和 ADC变换存入工业控制计算机，利用AI算法对声波信号进行分析，从而实现管道泄漏的探测和位置的定位。然而，由于声发射信号在管内的传播速度较快，仅适用于短程管道探测，不宜用于长距离管线探测。
4.放射性检测法
放射性检测法是一种常用检测手段，其主要是将放射性物质注入管道，在管道发生泄漏时，利用示踪仪检测出土壤中是否存在放射性物质，以此来判定泄漏原因和来源。此种方法存在着对环境污染性危险，且检测时间较长，费用较高[1]。
二、天然气管道泄漏探测和定位技术应用建议
（一）实施管内检测
管内检测通常采用磁通、涡流、摄像等技术，这些技术常用于长距离天然气管线。在管道行业中，使用频率最高的即磁通探测技术，其利用气缸在管道中的伸缩运动，在行进时，信号采集系统会收集到管道内部数据，因铁磁材料和缺陷部位磁导率不同，所以理论上只要管道的内壁没有任何问题，所有磁力线都由铁磁性物质组成。当管内壁有缺陷时，空隙处磁阻会发生改变，使空隙处磁通产生失真问题。通过对爬车所收集的漏磁信号进行分析和处理，可以获得管壁厚度、腐蚀状况、粗糙度等信息，从而确定管道是否为天然气泄漏。
（二）采取人工检测
人工巡检是国内大多数天然气公司常用的一种管道探测方式，指由天然气巡线人员带着天然气体检漏器或天然气检漏器，在管道铺设的路面上进行巡查，通过观察、闻、测、听等方式来判断是否存在天然气泄漏。不同类型天然气在不同密度、不同自然环境下，造成不同天然气流向及天然气浓度。同时，天然气管道周围污水、垃圾等也会释放出甲烷，从而影响到天然气探测精度。所以，这种方法漏油和位置精度与监测人员主观判断有较大关系。由于光在信号传输、衰减、抗干扰等方面有特殊优势，其中最典型的探测器件是光纤传感，其利用光的特性来探测气体泄漏情况，在管道安装过程中，光纤在管道内的传输损耗增大，在接收到光强度小于设置时，将会产生报警，为有关人家治理工作提供支持[2]。
（三）引入红外线成像检测技术
红外成像技术是用一架直升机携带一架高精度的红外线照相机，在管道上飞行检测，对管道附近非均匀热辐射进行记录和分析，从而确定管道有无渗漏。红外线成像检测技术应用效率较高，但也存在一定缺点，比如无法进行连续性实时监测，发现渗漏问题的时效性偏差，接检测成本较高，关于管道敷设深度也存在一定限制[3]。
结束语：综上所述，天然气管道中存在着泄漏现象在所难免。因此，如何有效地防止其发生，确保整个管线安全、稳定运行，是一项十分复杂的工作。管道泄漏检测工作涉及多学科，其涵盖流体力学、传感技术、信号检测、信号处理等多学科领域，目前国内外对管道泄漏监控技术的研究已有数十年之久，采取定位检测方法即可快速找到天然气管道泄漏点，争取更多治理时间，避免天然气管道泄漏造成不良影响。
参考文献：
[1]王玮奇,王春楠,李向.云台天然气管道泄漏检测仪影响因素分析[J].自动化仪表,2021,42(11):49-52.
[2]刘海磊.城市环境下天然气管道泄漏的监测系统[J].物联网技术,2021,11(11):16-17+21.
[3]韩宝坤,何景涛,王金瑞,张凯,赵明明,李念冲.天然气管道泄漏声学检测及定位方法[J].噪声与振动控制,2021,41(05):58-64+146.
舒勇，生于1989年1月，男，汉族，山东金乡人，专科学历，工程技术-机械制造（研究方向）
周超颖，生于1989年2月，男，汉族，山东金乡人，大学学历，工程技术-电子信息（研究方向）
