《泄漏检测技术分析综述》3700字

泄漏检测技术分析综述目录TOC\o"1-2"\h\u5747泄漏检测技术分析综述 1129541.1直观法 1326341.1.1直接观察法 1139661.1.2听漏法 1294851.1.3直接嗅觉法 299701.2仪器检漏法 2248771.2.1“第三只眼”——内窥镜 2149881.2.2摄像观察 2154031.2.3超声波检漏 2236231.2.4声脉冲快速检漏 3252151.2.5声发射 3235221.2.6红外线检漏技术 3195911.2.7可燃性气体检测报警器 485431.2.8有毒气体检测报警器 5140641.3示踪剂检漏法 5247371.3.1天然气加臭 5287591.3.2氦气 6304731.3.3氢气 6278771.3.4放射性示踪剂 6110471.3.5全氟碳示踪剂 6及时发现泄漏是治理泄漏的前提，特别是对于那些容易发生泄漏的部位和场所，泄漏的检测更为重要。对于高压、高温、腐蚀性介质，渗漏的发展非常迅速。人们一直希望能够及早发现泄漏的蛛丝马迹，找到泄漏点，以便采取控制措施，做到防微杜渐，把事故消灭在萌芽状态。1.1直观法这是最常用的最直接的方法，它凭借人的眼、耳、鼻等器官直接发现漏点。采用此方法要特别注意在有毒和腐蚀性极强的介质泄漏检测时，要格外注意自身的安全。1.1.1直接观察法凭借人的眼睛直接从地面上观察管道，判断泄露迹象。对于油管道来说，地面潮湿、路面下沉或松动等，可以判断可能是泄漏了。1.1.2听漏法泄漏产生时，流体喷出管道与管壁磨擦、流体穿过漏点时形成湍流以及和空气、土壤等撞击等都会产生泄漏声波，特别是窄缝泄漏过程中，由于流体在横截面上流速的差异产生压力脉动，而形成声源。利用人耳去判断泄漏的位置，这种方法可以发现比较大的泄露。1.1.3直接嗅觉法由于不同的介质气味各异，嗅觉能够感知，用人或者利用动物判断泄漏的存在。很多动物的嗅觉比人灵敏得多，比如狗的灵敏度是人的近百万倍，是气相色谱仪的10亿倍，常被用来检漏。1.2仪器检漏法人的感觉器官的功能是有限的，是不可靠的，比如嗅觉对一些物质如（CO）就没有反应，眼睛看不到红外线。为了更好地检测泄漏，人们开始借助一些工具进行检漏。利用介质或介质中某些物质的物理或化学特性，将其转化为信号或数值以显示泄漏部位或泄漏量。1.2.1“第三只眼”——内窥镜内窥镜跟医院检查胃病用的胃镜是一样的。它是由光导纤维制成，是一种精密的光学仪器，在物镜一端有光源，另一端是目镜。使用时，把物镜伸入要观察的地方，启动光源，调节目镜的焦距，就能清晰地看到内部图像，因此可发现有无泄漏和准确地判断产生泄漏的原因。常用的内窥镜有两种：一是光纤内窥镜，由数万根光导纤维组成，可以弯曲和拐弯；二是直管硬性内窥镜。在不锈钢管中装有一组透镜系统，并且在不锈钢管内设有光导管，照亮观察部位。它由于采用了调焦透镜系统，从近点到远点都能获得明亮、清晰、无变形的图像。1.2.2摄像观察利用伸入管道、设备内部的摄相头及配套电视，人就能直观地探测到内部缺陷。常用的方法有自动摄像系统和井中电视。1.2.3超声波检漏超声波部分干扰少，容易同低频部分分开，易于被超声波仪器测出。另外超声波是高频信号，起强度随着离开声源的距离而迅速衰减，很容易被阻隔或遮蔽，因此，超声波方向性很强，从而使泄露位置的判断相对简单。超声波检漏灵敏度高，定位准确，操作和携带方便。1.2.4声脉冲快速检漏在管内介质中传播的声波，遇到管壁畸变（漏洞、裂缝或异物、堵塞）会产生反射回波，回波的存在是声脉冲检测的依据。因此，在管道的一端置一个声脉发送、接收装置，根据发送和接收到回波的时间差，就可计算出管道缺陷的位置。时间证明，根据回波信号的极性可判断出缺陷的类别：先下后上者为穿透性缺陷，先上后下者为堵塞。缺陷（孔洞）越大，回波信号越大。声脉冲检漏方法虽然不如涡流、漏磁等方法精细，但操作简便、检测速度快，可达500根/h，一次可检测100m左右长的管道，适用于快速检漏，且不受管子弯曲的影响。1.2.5声发射所谓“声发射”（AcousticEmisson简称AE）检测技术就是利用容器在高压作用下缺陷扩展时所产生的声音信号，来评价材料的性能。固体材料在外力作用下发生变形或断裂时，其内部晶格的位错、晶界滑移或者内部裂纹产生和发展，都会释放出声波，这种现象称为声发射现象。声发射的频带从声频直到数兆赫。多数金属特别是刚才材料，其发射的频带均在超声波范围内。现在主要测取超声波范围，可排除噪声的干扰。1.2.6红外线检漏技术红外线是波长在0.76～1000um之间的电磁波，在电磁波连续频谱中位于无线电波和可见光之间的区域。自然界的一切物体都辐射红外线，但是温度高低的不同材料辐射强弱也不同。这一自然现象，为利用红外线探测技术探测和判别被测目标的温度高低与热场分布提供了技术基础。常用的设备有：红外测温仪、红外热像仪和红外热电视。红外测温仪的外形像支手枪，适用于遥测现场物体的温度，现场使用十分方便。红外热像仪和热电视能肉眼看不见的红外线图像转变为可见光图像，但在图像的分辨率和温度的定量分析方面，热像仪比热电视要高一些，当然价格也贵得多。由于管道、容器内的介质大都跟周围环境有显著的温差，所以可以通过热像仪检测管道周围温度的变化来判断泄漏，特别是看不见的介质如天然气、高压蒸汽的泄漏检测。热像仪在夜间也能很清楚地发现泄漏异常。1.2.7可燃性气体检测报警器可燃性气体检测报警器俗称“电子鼻”，可以测量空气中各种可燃性气体的含量，当含量达到或超过规定浓度时，报警器发生声光报警信号，提醒人们尽快采取补救措施，是安全生产的重要保证。可燃气体报警器有固定式和移动式两种，移动式便于现场测漏，又有便携式和手推式，手推式用于埋地管道检漏。根据传感器的检测原理，可燃气体检测报警器可以分为火焰电离式、催化燃烧式、半导体气敏式、红外线吸收型、热线型和电化学式等几种类型，国外最常用的是火焰电离式，我国常用的是催化燃烧式。（1）火焰电离式在电场作用下，烃类在纯氢火焰灼烧下产生带电碳原子，碳原子被收集到一个电极板上并记数，当数值超过预设值时，则表明存在超过警戒浓度的可燃气体。（2）催化燃烧式它是利用可燃气体的燃烧热工作的，通常以Pt丝线圈作为加热元件并兼作检测元件，铂丝线圈放置在氧化铝陶瓷载体内，陶瓷载体呈多孔形，表面涂有催化剂铂或铑催化剂。当它接触到被测气体时，由于催化作用引起气体燃烧，使Pt丝电阻值发生变化，通过电桥电路就可以检测气体的浓度。为了减小环境温度和电源电压变化的影响，一般把跟检测元件相同的元件密封起来，使其不接触可燃气体，作为补偿元件。因此，也有人把这种传感器叫作“黑白球”气体传感器。（3）半导体气敏式半导体气敏元件同气体接触，其半导体性质会发生变化。所采用的检测元件有氧化锡半导体（SnO2）、氧化锌(ZnO)和—三氧化二铁（Fe2O3）等。对一氧化碳最敏感的是氧化锡，氧化锌和氧化铁等对天然气和石油液化气都很敏感。（4）红外线吸收型某一频率的红外线能够被碳氢化合物的C―H键吸收，使测量端和参考端信号出现差值，从而检测到甲烷的泄漏。这种检测仪器最大的优点就是寿命长，可达15～20年，维护工作量小，费用低，比催化燃烧式更为安全可靠，对烷烃有选择性。（5）电化学式这类传感器不是依赖电子传导，而是靠阴、阳离子传导。它一般由电极及电解液等构成，能够精确地确定低浓度下气体的成分，缺点是价格高，寿命短。1.2.8有毒气体检测报警器硫化氢、二氧化硫、一氧化碳、氨、苯等有毒有害的化学物质泄漏，很容易导致中毒事故，对人体造成伤害。有毒气体检测报警器能够自动地连续检测空气中有毒气体的浓度，当有毒气体浓度达到一定值时，发出声光报警信号，告诉人们采取措施避免中毒事故发生。有毒气体的检测通常采取极普电化学分析原理。极普分析法实际上就是一种在特殊条件下进行的电解过程，由一支去极化电极做工作电极，以另一支去极化电极做参比电极，在试液保持静止的条件下进行的电解过程。由于可还原（或可氧化）物质在电极上迅速发生化学反应，造成了浓度极化，从而产生了扩散电流，扩散电流的大小与参加电极反应的物质浓度成正比，以此进行定量分析。1.3示踪剂检漏法为了更加方便、快捷地发现泄漏，人们在介质中加入另外一种易于检测的化学物质，称为试踪剂。由于使用场合的不同，人们创造了很多种方法，其中使用最早的就是在天然气中加臭。1.3.1天然气加臭由于天然气、煤气等燃气是无味的，为保证用气安全，使人在燃气泄漏以后能迅速闻到气味，引起注意，许多国家规定燃气进入社区之前必须加入臭味剂，严禁将不加臭的燃气供应给用户。我国颁布了国家标准GB50028-93《城镇燃气设计规范》，要求燃气加臭。加入的臭味剂多采用硫化物，其中，四氢噻吩（THT）是世界公认最好的加臭剂，以前靠进口，现在我国已有生产。1.3.2氦气氦气（He）以其在空气中含量低、轻、扩散速度快、无毒、惰性等优点，日益得到普及。氦气用氦质谱仪检漏，这是目前灵敏度最高的检漏仪器，对于密封容器的微量泄露进行快速定位和定量测量最为有效。1.3.3氢气氢气(H2)也是一种理想的示踪气体，因为在所有气体中，它密度最轻，粘滞性最小，渗透性最强，也极易被氢气探测仪发现。1.3.4放射性示踪剂仪器由探测器、传动机械、磁带记录装置和电池组成，全部装在一个铅球内。操作方法是：