泄漏檢測技術分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u5747泄漏檢測技術分析綜述 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聲發射 3235221.2.6紅外線檢漏技術 3195911.2.7可燃性氣體檢測報警器 485431.2.8有毒氣體檢測報警器 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及時發現泄漏是治理泄漏的前提，特別是對于那些容易發生泄漏的部位和場所，泄漏的檢測更為重要。對于高壓、高溫、腐蝕性介質，滲漏的發展非常迅速。人們一直希望能夠及早發現泄漏的蛛絲馬跡，找到泄漏點，以便采取控制措施，做到防微杜漸，把事故消滅在萌芽狀態。1.1直觀法這是最常用的最直接的方法，它憑借人的眼、耳、鼻等器官直接發現漏點。采用此方法要特別注意在有毒和腐蝕性極強的介質泄漏檢測時，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。對于油管道來說，地面潮濕、路面下沉或松動等，可以判斷可能是泄漏了。1.1.2聽漏法泄漏產生時，流體噴出管道與管壁磨擦、流體穿過漏點時形成湍流以及和空氣、土壤等撞擊等都會產生泄漏聲波，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生壓力脈動，而形成聲源。利用人耳去判斷泄漏的位置，這種方法可以發現比較大的泄露。1.1.3直接嗅覺法由于不同的介質氣味各異，嗅覺能夠感知，用人或者利用動物判斷泄漏的存在。很多動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，比如嗅覺對一些物質如（CO）就沒有反應，眼睛看不到紅外線。為了更好地檢測泄漏，人們開始借助一些工具進行檢漏。利用介質或介質中某些物質的物理或化學特性，將其轉化為信號或數值以顯示泄漏部位或泄漏量。1.2.1“第三只眼”——內窺鏡內窺鏡跟醫院檢查胃病用的胃鏡是一樣的。它是由光導纖維制成，是一種精密的光學儀器，在物鏡一端有光源，另一端是目鏡。使用時，把物鏡伸入要觀察的地方，啟動光源，調節目鏡的焦距，就能清晰地看到內部圖像，因此可發現有無泄漏和準確地判斷產生泄漏的原因。常用的內窺鏡有兩種：一是光纖內窺鏡，由數萬根光導纖維組成，可以彎曲和拐彎；二是直管硬性內窺鏡。在不銹鋼管中裝有一組透鏡系統，并且在不銹鋼管內設有光導管，照亮觀察部位。它由于采用了調焦透鏡系統，從近點到遠點都能獲得明亮、清晰、無變形的圖像。1.2.2攝像觀察利用伸入管道、設備內部的攝相頭及配套電視，人就能直觀地探測到內部缺陷。常用的方法有自動攝像系統和井中電視。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出。另外超聲波是高頻信號，起強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，從而使泄露位置的判斷相對簡單。超聲波檢漏靈敏度高，定位準確，操作和攜帶方便。1.2.4聲脈沖快速檢漏在管內介質中傳播的聲波，遇到管壁畸變（漏洞、裂縫或異物、堵塞）會產生反射回波，回波的存在是聲脈沖檢測的依據。因此，在管道的一端置一個聲脈發送、接收裝置，根據發送和接收到回波的時間差，就可計算出管道缺陷的位置。時間證明，根據回波信號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，回波信號越大。聲脈沖檢漏方法雖然不如渦流、漏磁等方法精細，但操作簡便、檢測速度快，可達500根/h，一次可檢測100m左右長的管道，適用于快速檢漏，且不受管子彎曲的影響。1.2.5聲發射所謂“聲發射”（AcousticEmisson簡稱AE）檢測技術就是利用容器在高壓作用下缺陷擴展時所產生的聲音信號，來評價材料的性能。固體材料在外力作用下發生變形或斷裂時，其內部晶格的位錯、晶界滑移或者內部裂紋產生和發展，都會釋放出聲波，這種現象稱為聲發射現象。聲發射的頻帶從聲頻直到數兆赫。多數金屬特別是剛才材料，其發射的頻帶均在超聲波范圍內。現在主要測取超聲波范圍，可排除噪聲的干擾。1.2.6紅外線檢漏技術紅外線是波長在0.76～1000um之間的電磁波，在電磁波連續頻譜中位于無線電波和可見光之間的區域。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弱也不同。這一自然現象，為利用紅外線探測技術探測和判別被測目標的溫度高低與熱場分布提供了技術基礎。常用的設備有：紅外測溫儀、紅外熱像儀和紅外熱電視。紅外測溫儀的外形像支手槍，適用于遙測現場物體的溫度，現場使用十分方便。紅外熱像儀和熱電視能肉眼看不見的紅外線圖像轉變為可見光圖像，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，當然價格也貴得多。由于管道、容器內的介質大都跟周圍環境有顯著的溫差，所以可以通過熱像儀檢測管道周圍溫度的變化來判斷泄漏，特別是看不見的介質如天然氣、高壓蒸汽的泄漏檢測。熱像儀在夜間也能很清楚地發現泄漏異常。1.2.7可燃性氣體檢測報警器可燃性氣體檢測報警器俗稱“電子鼻”，可以測量空氣中各種可燃性氣體的含量，當含量達到或超過規定濃度時，報警器發生聲光報警信號，提醒人們盡快采取補救措施，是安全生產的重要保證。可燃氣體報警器有固定式和移動式兩種，移動式便于現場測漏，又有便攜式和手推式，手推式用于埋地管道檢漏。根據傳感器的檢測原理，可燃氣體檢測報警器可以分為火焰電離式、催化燃燒式、半導體氣敏式、紅外線吸收型、熱線型和電化學式等幾種類型，國外最常用的是火焰電離式，我國常用的是催化燃燒式。（1）火焰電離式在電場作用下，烴類在純氫火焰灼燒下產生帶電碳原子，碳原子被收集到一個電極板上并記數，當數值超過預設值時，則表明存在超過警戒濃度的可燃氣體。（2）催化燃燒式它是利用可燃氣體的燃燒熱工作的，通常以Pt絲線圈作為加熱元件并兼作檢測元件，鉑絲線圈放置在氧化鋁陶瓷載體內，陶瓷載體呈多孔形，表面涂有催化劑鉑或銠催化劑。當它接觸到被測氣體時，由于催化作用引起氣體燃燒，使Pt絲電阻值發生變化，通過電橋電路就可以檢測氣體的濃度。為了減小環境溫度和電源電壓變化的影響，一般把跟檢測元件相同的元件密封起來，使其不接觸可燃氣體，作為補償元件。因此，也有人把這種傳感器叫作“黑白球”氣體傳感器。（3）半導體氣敏式半導體氣敏元件同氣體接觸，其半導體性質會發生變化。所采用的檢測元件有氧化錫半導體（SnO2）、氧化鋅(ZnO)和—三氧化二鐵（Fe2O3）等。對一氧化碳最敏感的是氧化錫，氧化鋅和氧化鐵等對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氫化合物的C―H鍵吸收，使測量端和參考端信號出現差值，從而檢測到甲烷的泄漏。這種檢測儀器最大的優點就是壽命長，可達15～20年，維護工作量小，費用低，比催化燃燒式更為安全可靠，對烷烴有選擇性。（5）電化學式這類傳感器不是依賴電子傳導，而是靠陰、陽離子傳導。它一般由電極及電解液等構成，能夠精確地確定低濃度下氣體的成分，缺點是價格高，壽命短。1.2.8有毒氣體檢測報警器硫化氫、二氧化硫、一氧化碳、氨、苯等有毒有害的化學物質泄漏，很容易導致中毒事故，對人體造成傷害。有毒氣體檢測報警器能夠自動地連續檢測空氣中有毒氣體的濃度，當有毒氣體濃度達到一定值時，發出聲光報警信號，告訴人們采取措施避免中毒事故發生。有毒氣體的檢測通常采取極普電化學分析原理。極普分析法實際上就是一種在特殊條件下進行的電解過程，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行的電解過程。由于可還原（或可氧化）物質在電極上迅速發生化學反應，造成了濃度極化，從而產生了擴散電流，擴散電流的大小與參加電極反應的物質濃度成正比，以此進行定量分析。1.3示蹤劑檢漏法為了更加方便、快捷地發現泄漏，人們在介質中加入另外一種易于檢測的化學物質，稱為試蹤劑。由于使用場合的不同，人們創造了很多種方法，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、煤氣等燃氣是無味的，為保證用氣安全，使人在燃氣泄漏以后能迅速聞到氣味，引起注意，許多國家規定燃氣進入社區之前必須加入臭味劑，嚴禁將不加臭的燃氣供應給用戶。我國頒布了國家標準GB50028-93《城鎮燃氣設計規范》，要求燃氣加臭。加入的臭味劑多采用硫化物，其中，四氫噻吩（THT）是世界公認最好的加臭劑，以前靠進口，現在我國已有生產。1.3.2氦氣氦氣（He）以其在空氣中含量低、輕、擴散速度快、無毒、惰性等優點，日益得到普及。氦氣用氦質譜儀檢漏，這是目前靈敏度最高的檢漏儀器，對于密封容器的微量泄露進行快速定位和定量測量最為有效。1.3.3氫氣氫氣(H2)也是一種理想的示蹤氣體，因為在所有氣體中，它密度最輕，粘滯性最小，滲透性最強，也極易被氫氣探測儀發現。1.3.4放射性示蹤劑儀器由探測器、傳動機械、磁帶記錄裝置和電池組成，全部裝在一個鉛球內。操作方法是：