[发明专利]一种用于监测非金属管道泄漏的系统及方法

说明书

本发明涉及管道泄漏监测技术，旨在提供一种用于监测非金属管道泄漏的系统及方法。该系统包括电阻值检测模块、沿轴向布置在管道外侧正下方的轴向监测电极、装于管道壁上且能与输送介质接触的环向监测电极；轴向监测电极的一端通过导线依次连接电阻值检测模块和环向监测电极，环向监测电极及其接线端与轴向监测电极、管道安装环境之间保持绝缘；电阻值检测模块通过信号线连接通讯模块，后者以有线或无线通讯方式连接至泄漏分析模块，泄漏分析模块用于根据通讯模块上传的电阻监测数据变化判断是否发生管道泄漏。本发明所采用的检测设备简单，不需要复杂的检测设备，测试方法易于实现，降低了非金属管道泄漏监测的成本。

技术领域

本发明涉及管道泄漏监测技术，特别涉及一种用于监测非金属管道泄漏的系统及方法。

背景技术

管道是能源和水输送的核心设施，是攸关国民经济发展和人类生存的生命线。随着我国能源结构的调整和城市化进程的加速，非金属管道在国家重大工程中有着广泛的运用，如在滩涂和浅海石油工业领域作为高压跨接管，在城市燃气管网中作为燃气输送管道，在核电站中作为冷却水循环管道，同时其也是油井注水管和浅海中低压海洋软管的理想替代品。我国已成为非金属管道产量和需求量最大的国家，应用前景十分广阔。

非金属管道应用场合广泛，服役环境复杂且恶劣，容易受到地形变化和自然灾害产生的外界载荷。在实际使用中，由于非金属管道泄漏产生的资源浪费与安全事故不断发生。据统计我国城市供水管网的水损达到21.5％，北方某些城市的水损甚至达到40％左右。其中管道漏损产生的水损约占50％，造成了严重水资源浪费。用于油气输送的非金属管道，其压力高，口径大，该类型管道的泄漏不止形成动力浪费、污染环境，还会对人们生命财产安全形成威胁。

为解决管道泄漏产生的资源浪费和安全事故，需要建设管道的泄漏监测系统，对管道泄漏状态进行实时监测，及早发现管道泄漏隐患并排除，降低管道的运行维护成本，减少资源的浪费，提高管道的安全性和使用寿命。目前管道泄漏监测的方法主要有：声波检测技术和光纤检测技术。声波检测技术是根据声波在介质中的传播规律来进行泄漏监测及定位的。对于金属压力管道，一旦管道产生泄漏，由于管道内外压力差的作用，介质会从泄漏点以一定的速度流出，形成射流，从而在泄漏点产生声波。该方法在金属管道中已经有比较成功的应用，但是在非金属管道中，由于声波在非金属(塑料)材料中的衰减速度快，传播距离短，系统建设成本大。且该方法受外界的噪声干扰大，产生的误报较多，因此声波检测技术在非金属管道的泄漏中无法适用。光纤检测技术中由于光纤信号受到温度、应变因素的影响难以解耦，且光纤材料易断裂，需要专门维护，限制了其应用。因此，在非金属管道的泄漏监测中，目前尚缺乏一种有效的泄漏监测技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于监测非金属管道泄漏的系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的解决方案是：

提供一种用于监测非金属管道泄漏的系统，包括电阻值检测模块；还包括：沿轴向布置在管道外侧正下方的轴向监测电极、装于管道壁上且能与输送介质接触的环向监测电极，轴向监测电极的一端通过导线依次连接电阻值检测模块和环向监测电极，环向监测电极及其接线端与轴向监测电极、管道安装环境之间保持绝缘；电阻值检测模块通过信号线连接通讯模块，后者以有线或无线通讯方式连接至泄漏分析模块，泄漏分析模块用于根据通讯模块上传的电阻监测数据变化判断是否发生管道泄漏。(管道安装环境是指管道铺设在土壤中或其它介质中的情况，此时应保证环向监测电极及其接线端与土壤或其它介质之间为绝缘。)

本发明中，所述轴向监测电极是条状电极、线状电极或板状电极。

本发明中，所述轴向监测电极以胶粘的方式固定管道外侧正下方；或者，轴向监测电极沿管道直接铺设在正下方，与管道间距不超过0.5m。

本发明中，所述环向监测电极布置在离轴向监测电极的接线端的轴向距离在0～50cm范围内的任意环向位置。