[发明专利]石油天然气管道焊缝泄漏在线检测方法

摘要

本发明公开了一种石油天然气管道焊缝泄漏在线检测方法，用于解决现有石油天然气管道泄漏检测方法实时性差的技术问题。技术方案是基于电容式传感器原理，由不锈钢包层环绕石油天然气管道构成同芯柱型电容器，采用适合于精密电容测量的有源电桥电路，实现了焊缝区域微小泄漏的实时检测；采用低功耗、低成本的文氏振荡电路产生测量电桥的激励载波信号，实现了焊缝区域泄漏的低成本实时检测；采用就近测量和预警指示方法，有效消除和减小了寄生电容的影响；采用超薄不锈钢作为包层材料，还提高了接头焊缝及附近区域的防腐保护效果。

主权项

一种石油天然气管道焊缝泄漏在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：在经过防腐处理的石油天然气管道（4）焊接接头的外壁涂刷绝缘漆，根据管道焊缝（2）的余高，在石油天然气管道（4）外壁管道焊缝（2）两侧对称位置缠绕密封层（3），然后将不锈钢包层（1）环绕石油天然气管道（4）后紧贴在密封层（3）上，再采用电容储能点焊工艺完成不锈钢包层（1）的封口连接，石油天然气管道（4）的外壁与不锈钢包层（1）的内壁构成同芯柱型电容器Cx；采用文氏振荡电路提供测量电桥的激励载波信号；电阻R1、电阻R2及运算放大器N组成放大倍数可调的反相放大器，与电容器Cx串联作为测量电桥的一个桥臂；电容器C1作为测量电桥的另一个桥臂；两桥臂分别连接到由文氏振荡电路产生的稳频稳幅的信号源上，文氏振荡电路产生的正弦波信号通过一级二阶低通滤波电路，滤除信号的高频分量，保留有用的直流分量；调整运算放大器N的放大倍数，使测量电桥平衡，电阻R3上无电压降，报警显示电路显示管道正常；当石油天然气管道（4）的不锈钢包层（1）覆盖区域有轻微泄漏，不锈钢包层（1）与石油天然气管道（4）外壁之间的空间压力就会急速升高，从而使不锈钢包层（1）产生明显变形，甚至破裂，同时还会改变电容器Cx内介质的介电常数，使电容器Cx发生变化；电容器Cx的变化使测量电桥失去平衡，电阻R3上产生电压降，经随后的检波、放大和光电隔离电路处理后，光电隔离电路的初级发光二极管有足够的光电流流过，光电隔离电路的次级光敏三极管此时饱和导通，报警显示电路给出管道泄漏指示。