泄漏檢測(cè)技術(shù)分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u5747泄漏檢測(cè)技術(shù)分析綜述 1129541.1直觀法 1326341.1.1直接觀察法 1139661.1.2聽漏法 1294851.1.3直接嗅覺法 299701.2儀器檢漏法 2248771.2.1“第三只眼”——內(nèi)窺鏡 2149881.2.2攝像觀察 2154031.2.3超聲波檢漏 2236231.2.4聲脈沖快速檢漏 3252151.2.5聲發(fā)射 3235221.2.6紅外線檢漏技術(shù) 3195911.2.7可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器 485431.2.8有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器 5140641.3示蹤劑檢漏法 5247371.3.1天然氣加臭 5287591.3.2氦氣 6304731.3.3氫氣 6278771.3.4放射性示蹤劑 6110471.3.5全氟碳示蹤劑 6及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏是治理泄漏的前提，特別是對(duì)于那些容易發(fā)生泄漏的部位和場(chǎng)所，泄漏的檢測(cè)更為重要。對(duì)于高壓、高溫、腐蝕性介質(zhì)，滲漏的發(fā)展非常迅速。人們一直希望能夠及早發(fā)現(xiàn)泄漏的蛛絲馬跡，找到泄漏點(diǎn)，以便采取控制措施，做到防微杜漸，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。1.1直觀法這是最常用的最直接的方法，它憑借人的眼、耳、鼻等器官直接發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。采用此方法要特別注意在有毒和腐蝕性極強(qiáng)的介質(zhì)泄漏檢測(cè)時(shí)，要格外注意自身的安全。1.1.1直接觀察法憑借人的眼睛直接從地面上觀察管道，判斷泄露跡象。對(duì)于油管道來說，地面潮濕、路面下沉或松動(dòng)等，可以判斷可能是泄漏了。1.1.2聽漏法泄漏產(chǎn)生時(shí)，流體噴出管道與管壁磨擦、流體穿過漏點(diǎn)時(shí)形成湍流以及和空氣、土壤等撞擊等都會(huì)產(chǎn)生泄漏聲波，特別是窄縫泄漏過程中，由于流體在橫截面上流速的差異產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，而形成聲源。利用人耳去判斷泄漏的位置，這種方法可以發(fā)現(xiàn)比較大的泄露。1.1.3直接嗅覺法由于不同的介質(zhì)氣味各異，嗅覺能夠感知，用人或者利用動(dòng)物判斷泄漏的存在。很多動(dòng)物的嗅覺比人靈敏得多，比如狗的靈敏度是人的近百萬倍，是氣相色譜儀的10億倍，常被用來檢漏。1.2儀器檢漏法人的感覺器官的功能是有限的，是不可靠的，比如嗅覺對(duì)一些物質(zhì)如（CO）就沒有反應(yīng)，眼睛看不到紅外線。為了更好地檢測(cè)泄漏，人們開始借助一些工具進(jìn)行檢漏。利用介質(zhì)或介質(zhì)中某些物質(zhì)的物理或化學(xué)特性，將其轉(zhuǎn)化為信號(hào)或數(shù)值以顯示泄漏部位或泄漏量。1.2.1“第三只眼”——內(nèi)窺鏡內(nèi)窺鏡跟醫(yī)院檢查胃病用的胃鏡是一樣的。它是由光導(dǎo)纖維制成，是一種精密的光學(xué)儀器，在物鏡一端有光源，另一端是目鏡。使用時(shí)，把物鏡伸入要觀察的地方，啟動(dòng)光源，調(diào)節(jié)目鏡的焦距，就能清晰地看到內(nèi)部圖像，因此可發(fā)現(xiàn)有無泄漏和準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)生泄漏的原因。常用的內(nèi)窺鏡有兩種：一是光纖內(nèi)窺鏡，由數(shù)萬根光導(dǎo)纖維組成，可以彎曲和拐彎；二是直管硬性內(nèi)窺鏡。在不銹鋼管中裝有一組透鏡系統(tǒng)，并且在不銹鋼管內(nèi)設(shè)有光導(dǎo)管，照亮觀察部位。它由于采用了調(diào)焦透鏡系統(tǒng)，從近點(diǎn)到遠(yuǎn)點(diǎn)都能獲得明亮、清晰、無變形的圖像。1.2.2攝像觀察利用伸入管道、設(shè)備內(nèi)部的攝相頭及配套電視，人就能直觀地探測(cè)到內(nèi)部缺陷。常用的方法有自動(dòng)攝像系統(tǒng)和井中電視。1.2.3超聲波檢漏超聲波部分干擾少，容易同低頻部分分開，易于被超聲波儀器測(cè)出。另外超聲波是高頻信號(hào)，起強(qiáng)度隨著離開聲源的距離而迅速衰減，很容易被阻隔或遮蔽，因此，超聲波方向性很強(qiáng)，從而使泄露位置的判斷相對(duì)簡(jiǎn)單。超聲波檢漏靈敏度高，定位準(zhǔn)確，操作和攜帶方便。1.2.4聲脈沖快速檢漏在管內(nèi)介質(zhì)中傳播的聲波，遇到管壁畸變（漏洞、裂縫或異物、堵塞）會(huì)產(chǎn)生反射回波，回波的存在是聲脈沖檢測(cè)的依據(jù)。因此，在管道的一端置一個(gè)聲脈發(fā)送、接收裝置，根據(jù)發(fā)送和接收到回波的時(shí)間差，就可計(jì)算出管道缺陷的位置。時(shí)間證明，根據(jù)回波信號(hào)的極性可判斷出缺陷的類別：先下后上者為穿透性缺陷，先上后下者為堵塞。缺陷（孔洞）越大，回波信號(hào)越大。聲脈沖檢漏方法雖然不如渦流、漏磁等方法精細(xì)，但操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快，可達(dá)500根/h，一次可檢測(cè)100m左右長(zhǎng)的管道，適用于快速檢漏，且不受管子彎曲的影響。1.2.5聲發(fā)射所謂“聲發(fā)射”（AcousticEmisson簡(jiǎn)稱AE）檢測(cè)技術(shù)就是利用容器在高壓作用下缺陷擴(kuò)展時(shí)所產(chǎn)生的聲音信號(hào)，來評(píng)價(jià)材料的性能。固體材料在外力作用下發(fā)生變形或斷裂時(shí)，其內(nèi)部晶格的位錯(cuò)、晶界滑移或者內(nèi)部裂紋產(chǎn)生和發(fā)展，都會(huì)釋放出聲波，這種現(xiàn)象稱為聲發(fā)射現(xiàn)象。聲發(fā)射的頻帶從聲頻直到數(shù)兆赫。多數(shù)金屬特別是剛才材料，其發(fā)射的頻帶均在超聲波范圍內(nèi)?，F(xiàn)在主要測(cè)取超聲波范圍，可排除噪聲的干擾。1.2.6紅外線檢漏技術(shù)紅外線是波長(zhǎng)在0.76～1000um之間的電磁波，在電磁波連續(xù)頻譜中位于無線電波和可見光之間的區(qū)域。自然界的一切物體都輻射紅外線，但是溫度高低的不同材料輻射強(qiáng)弱也不同。這一自然現(xiàn)象，為利用紅外線探測(cè)技術(shù)探測(cè)和判別被測(cè)目標(biāo)的溫度高低與熱場(chǎng)分布提供了技術(shù)基礎(chǔ)。常用的設(shè)備有：紅外測(cè)溫儀、紅外熱像儀和紅外熱電視。紅外測(cè)溫儀的外形像支手槍，適用于遙測(cè)現(xiàn)場(chǎng)物體的溫度，現(xiàn)場(chǎng)使用十分方便。紅外熱像儀和熱電視能肉眼看不見的紅外線圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽鈭D像，但在圖像的分辨率和溫度的定量分析方面，熱像儀比熱電視要高一些，當(dāng)然價(jià)格也貴得多。由于管道、容器內(nèi)的介質(zhì)大都跟周圍環(huán)境有顯著的溫差，所以可以通過熱像儀檢測(cè)管道周圍溫度的變化來判斷泄漏，特別是看不見的介質(zhì)如天然氣、高壓蒸汽的泄漏檢測(cè)。熱像儀在夜間也能很清楚地發(fā)現(xiàn)泄漏異常。1.2.7可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器俗稱“電子鼻”，可以測(cè)量空氣中各種可燃性氣體的含量，當(dāng)含量達(dá)到或超過規(guī)定濃度時(shí)，報(bào)警器發(fā)生聲光報(bào)警信號(hào)，提醒人們盡快采取補(bǔ)救措施，是安全生產(chǎn)的重要保證?？扇?xì)怏w報(bào)警器有固定式和移動(dòng)式兩種，移動(dòng)式便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)漏，又有便攜式和手推式，手推式用于埋地管道檢漏。根據(jù)傳感器的檢測(cè)原理，可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器可以分為火焰電離式、催化燃燒式、半導(dǎo)體氣敏式、紅外線吸收型、熱線型和電化學(xué)式等幾種類型，國(guó)外最常用的是火焰電離式，我國(guó)常用的是催化燃燒式。（1）火焰電離式在電場(chǎng)作用下，烴類在純氫火焰灼燒下產(chǎn)生帶電碳原子，碳原子被收集到一個(gè)電極板上并記數(shù)，當(dāng)數(shù)值超過預(yù)設(shè)值時(shí)，則表明存在超過警戒濃度的可燃?xì)怏w。（2）催化燃燒式它是利用可燃?xì)怏w的燃燒熱工作的，通常以Pt絲線圈作為加熱元件并兼作檢測(cè)元件，鉑絲線圈放置在氧化鋁陶瓷載體內(nèi)，陶瓷載體呈多孔形，表面涂有催化劑鉑或銠催化劑。當(dāng)它接觸到被測(cè)氣體時(shí)，由于催化作用引起氣體燃燒，使Pt絲電阻值發(fā)生變化，通過電橋電路就可以檢測(cè)氣體的濃度。為了減小環(huán)境溫度和電源電壓變化的影響，一般把跟檢測(cè)元件相同的元件密封起來，使其不接觸可燃?xì)怏w，作為補(bǔ)償元件。因此，也有人把這種傳感器叫作“黑白球”氣體傳感器。（3）半導(dǎo)體氣敏式半導(dǎo)體氣敏元件同氣體接觸，其半導(dǎo)體性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。所采用的檢測(cè)元件有氧化錫半導(dǎo)體（SnO2）、氧化鋅(ZnO)和—三氧化二鐵（Fe2O3）等。對(duì)一氧化碳最敏感的是氧化錫，氧化鋅和氧化鐵等對(duì)天然氣和石油液化氣都很敏感。（4）紅外線吸收型某一頻率的紅外線能夠被碳?xì)浠衔锏腃―H鍵吸收，使測(cè)量端和參考端信號(hào)出現(xiàn)差值，從而檢測(cè)到甲烷的泄漏。這種檢測(cè)儀器最大的優(yōu)點(diǎn)就是壽命長(zhǎng)，可達(dá)15～20年，維護(hù)工作量小，費(fèi)用低，比催化燃燒式更為安全可靠，對(duì)烷烴有選擇性。（5）電化學(xué)式這類傳感器不是依賴電子傳導(dǎo)，而是靠陰、陽(yáng)離子傳導(dǎo)。它一般由電極及電解液等構(gòu)成，能夠精確地確定低濃度下氣體的成分，缺點(diǎn)是價(jià)格高，壽命短。1.2.8有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器硫化氫、二氧化硫、一氧化碳、氨、苯等有毒有害的化學(xué)物質(zhì)泄漏，很容易導(dǎo)致中毒事故，對(duì)人體造成傷害。有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器能夠自動(dòng)地連續(xù)檢測(cè)空氣中有毒氣體的濃度，當(dāng)有毒氣體濃度達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，告訴人們采取措施避免中毒事故發(fā)生。有毒氣體的檢測(cè)通常采取極普電化學(xué)分析原理。極普分析法實(shí)際上就是一種在特殊條件下進(jìn)行的電解過程，由一支去極化電極做工作電極，以另一支去極化電極做參比電極，在試液保持靜止的條件下進(jìn)行的電解過程。由于可還原（或可氧化）物質(zhì)在電極上迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成了濃度極化，從而產(chǎn)生了擴(kuò)散電流，擴(kuò)散電流的大小與參加電極反應(yīng)的物質(zhì)濃度成正比，以此進(jìn)行定量分析。1.3示蹤劑檢漏法為了更加方便、快捷地發(fā)現(xiàn)泄漏，人們?cè)诮橘|(zhì)中加入另外一種易于檢測(cè)的化學(xué)物質(zhì)，稱為試蹤劑。由于使用場(chǎng)合的不同，人們創(chuàng)造了很多種方法，其中使用最早的就是在天然氣中加臭。1.3.1天然氣加臭由于天然氣、煤氣等燃?xì)馐菬o味的，為保證用氣安全，使人在燃?xì)庑孤┮院竽苎杆俾劦綒馕?，引起注意，許多國(guó)家規(guī)定燃?xì)膺M(jìn)入社區(qū)之前必須加入臭味劑，嚴(yán)禁將不加臭的燃?xì)夤?yīng)給用戶。我國(guó)頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50028-93《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》，要求燃?xì)饧映?。加入的臭味劑多采用硫化物，其中，四氫噻吩（THT）是世界公認(rèn)最好的加臭劑，以前靠進(jìn)口，現(xiàn)在我國(guó)已有生產(chǎn)。1.3.2氦氣氦氣（He）以其在空氣中含量低、輕、擴(kuò)散速度快、無毒、惰性等優(yōu)點(diǎn)，日益得到普及。氦氣用氦質(zhì)譜儀檢漏，這是目前靈敏度最高的檢漏儀器，對(duì)于密封容器的微量泄露進(jìn)行快速定位和定量測(cè)量最為有效。1.3.3氫氣氫氣(H2)也是一種理想的示蹤氣體，因?yàn)樵谒袣怏w中，它密度最輕，粘滯性最小，滲透性最強(qiáng)，也極易被氫氣探測(cè)儀發(fā)現(xiàn)。1.3.4放射性示蹤劑儀器由探測(cè)器、傳動(dòng)機(jī)械、磁帶記錄裝置和電池組成，全部裝在一個(gè)鉛球內(nèi)。操作方法是：