CN114076660A - 一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法 - Google Patents
一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114076660A CN114076660A CN202010837173.4A CN202010837173A CN114076660A CN 114076660 A CN114076660 A CN 114076660A CN 202010837173 A CN202010837173 A CN 202010837173A CN 114076660 A CN114076660 A CN 114076660A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipeline
- gas
- leakage
- leakage point
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims abstract description 94
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 82
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 320
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 58
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003595 mist Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
- G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置，包括通过第一管道与密闭空间相连的示踪气体混合气源、通过第二管道与被检管道入口端相连的压缩气源、设置在第二管道上的流量控制单元、以及通过第三管道与被检管道出口端相连的示踪气体检测设备，第二管道上设置有入口端示踪气体泄漏装置、以及/或第三管道上设有出口端示踪气体泄漏装置。本申请中的管道泄漏点定位检测装置中的各组件安装在密闭空间的外部、以及被检管道的两端，通过在密闭空间内注入含有示踪气体的混合气体、在被检管道一侧通过示踪气体检测设备检测示踪气体的浓度、以及探测流量变化时示踪气体浓度变化时间，能够精确地检测出管道上泄漏点的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置。
本发明还涉及一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测方法。
背景技术
泄露检测主要用于保证承压环境下、或真空环境下工作的设备、系统等安全运行所进行的检测工作。普通的泄漏检测主要通过接近部件进行泄漏点探测，排查泄漏部位。
进一步地，在泄漏检测行业内，当被检部件、设备或者系统发生泄漏时，通常采用标准中规定的泄漏检测技术对泄漏点进行探测，根据泄漏检测过程中的泄漏信号显示，获得泄漏点的具体位置。随后根据检测结果，对泄漏点开展对相关部位的维修工作，最终保证重新投入后的正常运行。常规的泄漏检测技术包括有正压吸枪法以及真空喷氦法；这两种泄漏检测技术都需要接近被检件的检测部位，通过施加或者探测示踪气体，最终判断获得被检件的泄漏点位置。
但是，当被检件因受到设计要求、结构要求或者环境等的限制时，比如对于密闭空间(包括房间、母管、容器等)内的管道(包括管束、集管等)，示踪气体无法直接接触施加或者探测到被检件的检测部位的附近，故上述正压吸枪法以及真空喷氦法都无法适用于密闭空间内的管道泄漏点的检测，也就无法有效的确认密闭空间内管道是否有泄露、以及泄漏点的具体位置，进而给后续的维修工作增加了困难。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置，能够精确地检测出管道上泄漏点的位置。
为实现上述目的，本发明提供一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置，用于定位密闭空间内被检管道上的泄漏点，所述管道泄漏点定位检测装置包括通过第一管道与所述密闭空间相连的示踪气体混合气源、通过第二管道与被检管道入口端相连的压缩气源、设置在第二管道上的流量控制单元、以及通过第三管道与被检管道出口端相连的示踪气体检测设备，所述示踪气体检测设备用于检测示踪气体的浓度，所述第二管道上设置有入口端示踪气体泄漏装置和/或所述第三管道上设有出口端示踪气体泄漏装置。
进一步地，所述管道泄漏点定位检测装置还包括混合加压装置，所述示踪气体混合气源包括示踪气体气源和其他气体气源，所述示踪气体气源和其他气体气源都与混合加压装置的输入端相连，所述混合加压装置的输出端与第一管道相连。
进一步地，所述其他气体气源为空气气源或氮气气源。
进一步地，所述压缩气源为压缩空气气源。
进一步地，所述管道泄漏点定位检测装置还包括测温装置，所述测温装置安装在被检管道的入口端和出口端。
进一步地，所述管道泄漏点定位检测装置还包括数据分析单元，所述数据分析单元与流量控制单元相连。
进一步地，所述管道泄漏点定位检测装置还包括数据采集设备，所述数据采集设备与示踪气体检测设备相连。
本发明还提供一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测方法，使用如上所述的管道泄漏点定位检测装置，所述管道泄漏点定位检测方法依次包括以下步骤：
S1、开启所述压缩气源、向被检管道内充入恒定流量为Q1的压缩气体；
S2、打开所述入口端示踪气体泄漏装置或出口端示踪气体泄漏装置，向被检管道内充入示踪气体；通过所述流量控制单元将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备的第一信号响应时间t；
S3、关闭所述压缩气源、入口端示踪气体泄漏装置、以及出口端示踪气体泄漏装置；
S4、开启所述示踪气体混合气源、向密闭空间内充入包含有示踪气体的混合气体；
S5、开启所述压缩气源、向被检管道内充入恒定流量为Q1的压缩气体；
S6、待所述示踪气体检测设备的读数稳定后，通过所述流量控制单元将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备的第二信号响应时间C；
S7、根据上述恒定流量Q1和/或Q2、第一信号响应时间t、第二信号响应时间C、以及被检管道的尺寸数据计算被检管道上泄漏点的位置。
进一步地，所述管道泄漏点定位检测装置中的第二管道上设置有入口端示踪气体泄漏装置、以及第三管道上设有出口端示踪气体泄漏装置；所述步骤S2包括下述分步骤：
S21、打开所述入口端示踪气体泄漏装置、并关闭所述出口端示踪气体泄漏装置，所述入口端示踪气体泄漏装置在被检管道的入口端处充入示踪气体；通过所述流量控制单元将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备的入口端参考响应时间t1；
S22、打开所述出口端示踪气体泄漏装置、并关闭所述入口端示踪气体泄漏装置，所述出口端示踪气体泄漏装置在被检管道的出口端处充入示踪气体；通过所述流量控制单元将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备的出口端参考响应时间t2；
所述入口端参考响应时间t1和出口端参考响应时间t2构成所述第一信号响应时间t。
进一步地，所述管道泄漏点定位检测装置还包括测温装置，所述测温装置安装在被检管道的入口端和出口端；
所述步骤S6还包括：当压缩气体的恒定流量改变为Q2后，通过被检管道的入口端处的测温装置获取该处压缩气体的调整后入口端气体温度T1、以及通过被检管道的出口端处的测温装置获取该处压缩气体的调整后出口端气体温度T2；
所述步骤S7为：根据上述恒定流量Q1和/或Q2、第一信号响应时间t、第二信号响应时间C、被检管道的尺寸数据、调整后入口端气体温度T1和调整后出口端气体温度T2计算被检管道上泄漏点的位置。
进一步地，所述步骤S7包括下述分步骤：
S71、判断第二信号响应时间C是否大于0.5倍的入口端参考响应时间t1，若是，则执行下述步骤S52；若否，则执行下述步骤S53；
S72、以所述入口端示踪气体泄漏装置的位置为参考，所述被检管道上泄漏点距入口端示踪气体泄漏装置的距离W1为：
S73、以所述出口端示踪气体泄漏装置的位置为参考，所述被检管道上泄漏点距出口端示踪气体泄漏装置的距离W2为：
上述式中，R为被检管道的半径；
K0为示踪气体在被检管道内的扩散系数。
进一步地，所述被检管道上泄漏点距入口端示踪气体泄漏装置的距离W1或所述被检管道上泄漏点距出口端示踪气体泄漏装置的距离W2都以被检管道的实际管长H为参考；
所述被检管道的实际管长H为：
进一步地，所述压缩气体的恒定流量Q1的选取标准为：
以及
上述式中，L为被检管道的理论管长，R为被检管道的半径，a为希望检测时间，M1为希望检测到示踪气体的泄漏率，M0为所述示踪气体检测设备的最小可检漏率；N为所述密闭空间内示踪气体的浓度；
所述压缩气体的恒定流量Q2的选取标准为：20％Q1＜Q2＜50％Q1。
进一步地，所述步骤S5和S6都重复n次，每次都获取到第二信号响应时间Cn，所述第二信号响应时间C为多个偏差不大于5秒的第二信号响应时间Cn的平均值，n为正整数。
如上所述，本发明涉及的用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法，具有以下有益效果：
本申请中的管道泄漏点定位检测装置中的各组件安装在密闭空间的外部、以及被检管道的两端，其通过在密闭空间内注入含有示踪气体的混合气体、在被检管道一侧通过示踪气体检测设备检测示踪气体的浓度、以及探测流量变化时示踪气体浓度变化时间，能够精确地检测出被检管道上泄漏点的位置，其不需要将示踪气体直接接触或施加到泄漏点的附近，特别适用于密闭空间内长距离管道上泄漏点的精确定位。
附图说明
图1为本申请中管道泄漏点定位检测装置的结构框图。
图2为本申请中管道泄漏点定位检测方法的流程图。
元件标号说明
10 密闭空间
20 被检管道
21 泄漏点
30 第一管道
40 示踪气体混合气源
41 示踪气体气源
42 其他气体气源
50 第二管道
60 压缩气源
70 流量控制单元
80 第三管道
90 示踪气体检测设备
110 入口端示踪气体泄漏装置
120 出口端示踪气体泄漏装置
130 混合加压装置
140 数据分析单元
150 数据采集设备
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本申请提供一种用于密闭空间10内的管道泄漏点定位检测装置，用于定位密闭空间10内被检管道20上的泄漏点21，密闭空间10可以为房间、容器、或外套管等。
如图1所示，本申请涉及的管道泄漏点定位检测装置包括示踪气体混合气源40、压缩气源60、流量控制单元70、以及示踪气体检测设备90。其中，示踪气体混合气源40通过第一管道30与密闭空间10相连、用于向密闭空间10内充入包含有示踪气体的混合气体；压缩气源60通过第二管道50与被检管道20入口端相连、用于向被检管道20内充入压缩气体，被检管道20的入口端即为图1中被检管道20的左端；流量控制单元70设置在第二管道50上、用于控制充入被检管道20内压缩气体的流量；示踪气体检测设备90通过第三管道80与被检管道20出口端相连、用于检测被检管道20出口端处示踪气体的浓度，被检管道20的出口端即为图1中被检管道20的右端。特别地，第二管道50上设置有入口端示踪气体泄漏装置110和/或第三管道80上设有出口端示踪气体泄漏装置120。本实施例中，第二管道50上设置有入口端示踪气体泄漏装置110、且第三管道80上设有出口端示踪气体泄漏装置120，入口端示踪气体泄漏装置110用于在被检管道20的入口端处向被检管道20内充入恒定流量的示踪气体，出口端示踪气体泄漏装置120用于在被检管道20的出口端处向被检管道20内充入恒定流量的示踪气体。
进一步地，本申请还提供一种用于密闭空间10内的管道泄漏点定位检测方法，使用上述管道泄漏点定位检测装置。如图2所示，本申请涉及的管道泄漏点定位检测方法依次包括以下步骤：
S1、开启压缩气源60、向被检管道20内充入恒定流量为Q1的压缩气体；
S2、打开入口端示踪气体泄漏装置110或出口端示踪气体泄漏装置120，向被检管道20内充入示踪气体；通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取示踪气体检测设备90的第一信号响应时间t；
S3、关闭压缩气源60、入口端示踪气体泄漏装置110、以及出口端示踪气体泄漏装置120；
S4、开启示踪气体混合气源40、向密闭空间10内充入包含有示踪气体的混合气体；
S5、开启压缩气源60、向被检管道20内充入恒定流量为Q1的压缩气体；
S6、待示踪气体检测设备90的读数稳定后，通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取示踪气体检测设备90的第二信号响应时间C；由于示踪气体泄漏至被检管道20内的速率固定不变，故当被检管道20内压缩气体的流量发生变化时，示踪气体的浓度也会发生变化；压缩气体的流量变大，则示踪气体检测设备90检测到的示踪气体的浓度变小；压缩气体的流量变小，则示踪气体检测设备90检测到的示踪气体的浓度变大；因此，当通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2时，示踪气体检测设备90的读数会发生变化，由此获取示踪气体检测设备90的第二信号响应时间C；
S7、根据上述恒定流量Q1和/或Q2、第一信号响应时间t、第二信号响应时间C、以及被检管道20的尺寸数据计算被检管道20上泄漏点21的位置。
本申请中的管道泄漏点定位检测装置中的各组件安装在密闭空间10的外部、以及被检管道20的两端，其通过在密闭空间10内注入含有示踪气体的混合气体、在被检管道20一侧通过示踪气体检测设备90检测示踪气体的浓度、以及探测流量变化时示踪气体浓度变化时间，采用示踪气体流量法能够精确地检测出被检管道20上泄漏点21的位置，其不需要将示踪气体直接接触或施加到泄漏点21的附近，特别适用于密闭空间10内长距离管道上泄漏点21的精确定位。
进一步地，如图1所示，管道泄漏点定位检测装置还包括混合加压装置130，示踪气体混合气源40包括示踪气体气源41和其他气体气源42，示踪气体气源41和其他气体气源42都与混合加压装置130的输入端相连，混合加压装置130的输出端与第一管道30相连。其他气体气源42输出的气体为不与示踪气体反应的气体，本实施例中，其他气体气源42为空气气源或氮气气源。示踪气体气源41输出示踪气体，示踪气体为氦气。
进一步地，压缩气源60为压缩空气气源或氮气气源，向被检管道20内充入的压缩气体为压缩空气或压缩纯氮气。当压缩气源60为压缩空气气源时，成本较低；当压缩气源60为氮气气源时，成本较高，但被检管道20上泄漏点21的定位检测精度较高。
进一步地，如图1所示，管道泄漏点定位检测装置还包括测温装置，测温装置安装在被检管道20的入口端和出口端，用于获取被检管道20的入口端处的气体温度、以及被检管道20的出口端处的气体温度，通过气体温度的检测可对被检管道20上泄漏点21位置的计算进行补偿计算，有利于提高被检管道20上泄漏点21的定位检测精度。
进一步地，如图1所示，管道泄漏点定位检测装置还包括数据分析单元140和数据采集设备150，数据分析单元140与流量控制单元70相连，数据采集设备150与示踪气体检测设备90相连。
基于上述结构的管道泄漏点定位检测装置，下述提供一种使用该管道泄漏点定位检测装置进行的管道泄漏点定位检测方法的优选实施例。如图2所示，管道泄漏点定位检测方法依次包括以下步骤：
一、系统吹扫：对被检系统进行吹扫，包括被检系统中的密闭空间10和位于密闭空间10内的被检管道20，用于排出危害性流体、以及对检测产生影响的流体。
二、管道泄漏点定位检测装置的安装：在密闭空间10的一侧安装示踪气体气源41、其他气体气源42、混合加压装置130、以及第一管道30，在被检管道20的入口端侧安装压缩气源60、第二管道50、流量控制单元70、入口端示踪气体泄漏装置110、以及数据分析单元140，在被检管道20的出口端侧安装示踪气体检测设备90、第三管道80、出口端示踪气体泄漏装置120、以及数据采集设备150。
三、条件准备：对被检管道20进行吹扫，确认被检管道20的流量可以达到恒定数值，确认示踪气体气源41和其他气体气源42经混合加压装置130后输出的混合气体中示踪气体的浓度达到符合检测要求的一个稳定值、且数值波动小于示值显示位的±02。
四、开启压缩气源60、向被检管道20内充入恒定流量为Q1的压缩气体。优选地，压缩气体的恒定流量Q1的选取标准为：
以及
这两个条件共同限制压缩气体的恒定流量Q1的选择，比如，压缩气体的恒定流量Q1可以为80L/min。上述式中，L为被检管道20的理论管长，R为被检管道20的半径，a为被测管道上泄漏点21检测过程的希望检测时间、为一期望值，M1为希望检测到示踪气体的泄漏率，M0为示踪气体检测设备90的最小可检漏率；N为密闭空间10内示踪气体的浓度。
五、打开入口端示踪气体泄漏装置110或出口端示踪气体泄漏装置120，向被检管道20内充入示踪气体；通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取示踪气体检测设备90的第一信号响应时间t。具体说，首先，打开入口端示踪气体泄漏装置110、并关闭出口端示踪气体泄漏装置120，则入口端示踪气体泄漏装置110在被检管道20的入口端处充入示踪气体；通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，压缩气体的流量变化会导致被检管道20出口端处示踪气体的浓度发生变化，由此获取示踪气体检测设备90的入口端参考响应时间t1，入口端参考响应时间t1即为压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2时、示踪气体检测设备90的读数发生变化所需的时间。其次，打开出口端示踪气体泄漏装置120、并关闭入口端示踪气体泄漏装置110，则出口端示踪气体泄漏装置120在被检管道20的出口端处充入示踪气体；通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，压缩气体的流量变化会导致被检管道20出口端处示踪气体的浓度发生变化，由此获取示踪气体检测设备90的出口端参考响应时间t2，出口端参考响应时间t2即为压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2时、示踪气体检测设备90的读数发生变化所需的时间。入口端参考响应时间t1和出口端参考响应时间t2构成第一信号响应时间t。更进一步地，入口端参考响应时间t1和出口端参考响应时间t2的获取方式可以为：当压缩气体恒定流量为Q1时，待示踪气体检测设备90的读数稳定后，将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，此时开始计时；压缩气体恒定流量为Q2时，待示踪气体检测设备90的读数稳定后，计时结束；开始计时至计时结束所获取的这段时间则为入口端参考响应时间t1或为出口端参考响应时间t2。另外，压缩气体的恒定流量Q2可以小于恒定流量Q1、比如Q2可以为40L/min；或者，压缩气体的恒定流量Q2可以大于恒定流量Q1、比如Q2可以为120L/min；本实施例中，压缩气体的恒定流量Q2的选取标准为：20％Q1＜Q2＜50％Q1。
六、关闭压缩气源60、入口端示踪气体泄漏装置110、以及出口端示踪气体泄漏装置120。
七、开启示踪气体混合气源40、向密闭空间10内充入包含有示踪气体的混合气体，混合气体在压差的作用下从被检管道20的泄漏点21处向被检管道20内渗漏。混合气体中示踪气体的浓度通常大于10％，可以采用先抽真空的方式来提高示踪气体的浓度，示踪气体的浓度值越大，管道泄漏点定位检测装置的灵敏度越高。另外，在其他实施例中，若压缩气源60向被检管道20内充入的恒流量气体为不含示踪气体的氮气、或为含有极少量示踪气体的氮气时，向密闭空间10内充入的混合气体中示踪气体的浓度可以略低些。
八、开启压缩气源60、向被检管道20内充入恒定流量为Q1的压缩气体，流量值与上述步骤五中的初始流量一致。
九、待示踪气体检测设备90的读数稳定后，通过流量控制单元70将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，流量值与上述步骤五中的调整后流量一致，同时获取流量改变后示踪气体检测设备90的第二信号响应时间C。第二信号响应时间C的获取方式可以为：当压缩气体恒定流量为Q1时，待示踪气体检测设备90的读数稳定后，将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，此时开始计时；压缩气体恒定流量为Q2时，待示踪气体检测设备90的读数稳定后，计时结束；开始计时至计时结束所获取的这段时间则为第二信号响应时间C。较优地，上述步骤八和本步骤九重复至少5次，每次都获取到第二信号响应时间Cn，n为正整数、且n≥5；消除多个第二信号响应时间Cn中偏差超过5秒的较大偏差值，求取其余多个第二信号响应时间Cn的平均值、即为第二信号响应时间C。进一步地，还进行测温：当压缩气体的恒定流量为Q1时，通过被检管道20的入口端处的测温装置获取该处压缩气体的初始入口端气体温度X1、以及通过被检管道20的出口端处的测温装置获取该处压缩气体的初始出口端气体温度X2；当压缩气体的恒定流量改变为Q2后，通过被检管道20的入口端处的测温装置获取该处压缩气体的调整后入口端气体温度T1、以及通过被检管道20的出口端处的测温装置获取该处压缩气体的调整后出口端气体温度T2。
十、根据上述恒定流量Q1和/或Q2、第一信号响应时间t、第二信号响应时间C、被检管道20的尺寸数据、调整后入口端气体温度T1和调整后出口端气体温度T2计算被检管道20上泄漏点21的位置。具体说，先判断第二信号响应时间C是否大于0.5倍的入口端参考响应时间t1，之后根据判断结果进行相应的计算。当C＞0.5t1时，说明被检管道20上的泄漏点21靠近被检管道20的入口端，此时，以入口端示踪气体泄漏装置110的位置为参考，被检管道20上泄漏点21距入口端示踪气体泄漏装置110的距离W1为：
当C≤0.5t1时，说明被检管道20上的泄漏点21靠近被检管道20的出口端，此时，以出口端示踪气体泄漏装置120的位置为参考，被检管道20上泄漏点21距出口端示踪气体泄漏装置120的距离W2为：
上述式中，R为被检管道20的半径；K为补偿系数，且
K0为示踪气体在被检管道20内的扩散系数。
另外，被检管道20上泄漏点21距入口端示踪气体泄漏装置110的距离W1或被检管道20上泄漏点21距出口端示踪气体泄漏装置120的距离W2都以被检管道20的实际管长H为参考；被检管道20的实际管长H为：
综上所述，本申请通过在密闭空间10内注入含有示踪气体的混合气体并进行加压的方式进行被检管道20上泄漏点21的检漏，并通过一系列检测数据精确计算出被检管道20上泄漏点21的位置。因此，本申请具有下述优点：
1.以示踪气体作为泄漏点21判定的气体源，可以为被检管道20提供外在压力差，使泄漏点21发生定向泄漏。并且，示踪气体在空气中浓度较小，可以有效的避免错误信号对检测结果的影响，检测的重复性更高。
2.本申请可以对泄漏点21的位置进行精确计算，定位精度极高，可以精确到米级范围内。
3.密闭空间10内的被检管道20通常是运输危险性较高的流体或会互相发生不良影响的不同流体，其微泄漏对环境和安全的影响极大，采用高精度的示踪气体探测设备，可以探测到极其细微的泄漏点21信号，保证被检管道20的安全作业。
4.本申请仅需在密闭空间10外和被检管道20的两端安装检测装置，即可检测出被检管道20上泄漏点21的精确位置，中间管道无需任何操作，可对容器内换热管、油气管线双层管道段、高空管道、地下管道等密闭空间10内长距离管道实施泄漏点21的定位。
5.本申请的灵敏度极高，可以探测到10-5Pam3/s的泄漏率，若压缩气体为纯氮气时，灵敏度可以达到10-7Pam3/s以上。
6.泄漏信号通过连续采集的方式将数据进行分析，对泄漏信号出现的初始信号做出更精确的判断，配合温度补偿以及扩散系数补偿，使泄漏点21的定位精度更高。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (14)
1.一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置，用于定位密闭空间(10)内被检管道(20)上的泄漏点(21)，其特征在于：所述管道泄漏点定位检测装置包括通过第一管道(30)与所述密闭空间(10)相连的示踪气体混合气源(40)、通过第二管道(50)与被检管道(20)入口端相连的压缩气源(60)、设置在第二管道(50)上的流量控制单元(70)、以及通过第三管道(80)与被检管道(20)出口端相连的示踪气体检测设备(90)，所述示踪气体检测设备(90)用于检测示踪气体的浓度，所述第二管道(50)上设置有入口端示踪气体泄漏装置(110)和/或所述第三管道(80)上设有出口端示踪气体泄漏装置(120)。
2.根据权利要求1所述的管道泄漏点定位检测装置，其特征在于：还包括混合加压装置(130)，所述示踪气体混合气源(40)包括示踪气体气源(41)和其他气体气源(42)，所述示踪气体气源(41)和其他气体气源(42)都与混合加压装置(130)的输入端相连，所述混合加压装置(130)的输出端与第一管道(30)相连。
3.根据权利要求2所述的管道泄漏点定位检测装置，其特征在于：所述其他气体气源(42)为空气气源或氮气气源。
4.根据权利要求1所述的管道泄漏点定位检测装置，其特征在于：所述压缩气源(60)为压缩空气气源。
5.根据权利要求1所述的管道泄漏点定位检测装置，其特征在于：还包括测温装置，所述测温装置安装在被检管道(20)的入口端和出口端。
6.根据权利要求1所述的管道泄漏点定位检测装置，其特征在于：还包括数据分析单元(140)，所述数据分析单元(140)与流量控制单元(70)相连。
7.根据权利要求1所述的管道泄漏点定位检测装置，其特征在于：还包括数据采集设备(150)，所述数据采集设备(150)与示踪气体检测设备(90)相连。
8.一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：使用权利要求1所述的管道泄漏点定位检测装置，所述管道泄漏点定位检测方法依次包括以下步骤：
S1、开启所述压缩气源(60)、向被检管道(20)内充入恒定流量为Q1的压缩气体；
S2、打开所述入口端示踪气体泄漏装置(110)或出口端示踪气体泄漏装置(120)，向被检管道(20)内充入示踪气体；通过所述流量控制单元(70)将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备(90)的第一信号响应时间t；
S3、关闭所述压缩气源(60)、入口端示踪气体泄漏装置(110)、以及出口端示踪气体泄漏装置(120)；
S4、开启所述示踪气体混合气源(40)、向密闭空间(10)内充入包含有示踪气体的混合气体；
S5、开启所述压缩气源(60)、向被检管道(20)内充入恒定流量为Q1的压缩气体；
S6、待所述示踪气体检测设备(90)的读数稳定后，通过所述流量控制单元(70)将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备(90)的第二信号响应时间C；
S7、根据上述恒定流量Q1和/或Q2、第一信号响应时间t、第二信号响应时间C、以及被检管道(20)的尺寸数据计算被检管道(20)上泄漏点(21)的位置。
9.根据权利要求8所述的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：所述管道泄漏点定位检测装置中的第二管道(50)上设置有入口端示踪气体泄漏装置(110)、以及第三管道(80)上设有出口端示踪气体泄漏装置(120)；所述步骤S2包括下述分步骤：
S21、打开所述入口端示踪气体泄漏装置(110)、并关闭所述出口端示踪气体泄漏装置(120)，所述入口端示踪气体泄漏装置(110)在被检管道(20)的入口端处充入示踪气体；通过所述流量控制单元(70)将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备(90)的入口端参考响应时间t1；
S22、打开所述出口端示踪气体泄漏装置(120)、并关闭所述入口端示踪气体泄漏装置(110)，所述出口端示踪气体泄漏装置(120)在被检管道(20)的出口端处充入示踪气体；通过所述流量控制单元(70)将压缩气体的恒定流量由Q1改变为Q2，获取所述示踪气体检测设备(90)的出口端参考响应时间t2；
所述入口端参考响应时间t1和出口端参考响应时间t2构成所述第一信号响应时间t。
10.根据权利要求9所述的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：所述管道泄漏点定位检测装置还包括测温装置，所述测温装置安装在被检管道(20)的入口端和出口端；
所述步骤S6还包括：当压缩气体的恒定流量改变为Q2后，通过被检管道(20)的入口端处的测温装置获取该处压缩气体的调整后入口端气体温度T1、以及通过被检管道(20)的出口端处的测温装置获取该处压缩气体的调整后出口端气体温度T2；
所述步骤S7为：根据上述恒定流量Q1和/或Q2、第一信号响应时间t、第二信号响应时间C、被检管道(20)的尺寸数据、调整后入口端气体温度T1和调整后出口端气体温度T2计算被检管道(20)上泄漏点(21)的位置。
11.根据权利要求10所述的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：所述步骤S7包括下述分步骤：
S71、判断第二信号响应时间C是否大于0.5倍的入口端参考响应时间t1，若是，则执行下述步骤S52；若否，则执行下述步骤S53；
S72、以所述入口端示踪气体泄漏装置(110)的位置为参考，所述被检管道(20)上泄漏点(21)距入口端示踪气体泄漏装置(110)的距离W1为：
S73、以所述出口端示踪气体泄漏装置(120)的位置为参考，所述被检管道(20)上泄漏点(21)距出口端示踪气体泄漏装置(120)的距离W2为：
上述式中，R为被检管道(20)的半径；
K0为示踪气体在被检管道(20)内的扩散系数。
12.根据权利要求11所述的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：所述被检管道(20)上泄漏点(21)距入口端示踪气体泄漏装置(110)的距离W1或所述被检管道(20)上泄漏点(21)距出口端示踪气体泄漏装置(120)的距离W2都以被检管道(20)的实际管长H为参考；
所述被检管道(20)的实际管长H为：
13.根据权利要求8或9所述的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：所述压缩气体的恒定流量Q1的选取标准为：
以及
上述式中，L为被检管道(20)的理论管长，R为被检管道(20)的半径，a为希望检测时间，M1为希望检测到示踪气体的泄漏率，M0为所述示踪气体检测设备(90)的最小可检漏率；N为所述密闭空间(10)内示踪气体的浓度；
所述压缩气体的恒定流量Q2的选取标准为：20％Q1＜Q2＜50％Q1。
14.根据权利要求8所述的管道泄漏点定位检测方法，其特征在于：所述步骤S5和S6都重复n次，每次都获取到第二信号响应时间Cn，所述第二信号响应时间C为多个偏差不大于5秒的第二信号响应时间Cn的平均值，n为正整数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010837173.4A CN114076660B (zh) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | 一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010837173.4A CN114076660B (zh) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | 一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114076660A true CN114076660A (zh) | 2022-02-22 |
| CN114076660B CN114076660B (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=80282266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010837173.4A Active CN114076660B (zh) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | 一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114076660B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102086972A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-06-08 | 广州精测管线技术有限公司 | 一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法 |
| CN105758593A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-07-13 | 中广核检测技术有限公司 | 核蒸发器传热管氦质谱检漏设备及定量定位方法 |
| CN108506739A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-07 | 邳州中燃城市燃气发展有限公司 | 一种城镇燃气管道泄漏检测定位方法 |
| CN108533968A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-14 | 北京市燃气集团有限责任公司 | 基于示踪气体的埋地燃气管道泄漏点定位方法 |
| CN109443654A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-08 | 核动力运行研究所 | 一种蒸汽发生器氦质谱检漏系统与检漏方法 |
-
2020
- 2020-08-19 CN CN202010837173.4A patent/CN114076660B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102086972A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-06-08 | 广州精测管线技术有限公司 | 一种使用气体检测埋地管道泄漏点位置的方法 |
| CN105758593A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-07-13 | 中广核检测技术有限公司 | 核蒸发器传热管氦质谱检漏设备及定量定位方法 |
| CN108506739A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-07 | 邳州中燃城市燃气发展有限公司 | 一种城镇燃气管道泄漏检测定位方法 |
| CN108533968A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-14 | 北京市燃气集团有限责任公司 | 基于示踪气体的埋地燃气管道泄漏点定位方法 |
| CN109443654A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-08 | 核动力运行研究所 | 一种蒸汽发生器氦质谱检漏系统与检漏方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114076660B (zh) | 2024-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102093571B1 (ko) | 누설 검사 장치 및 방법 | |
| US11262229B2 (en) | Instrument calibration device and calibration method using same | |
| JP4684135B2 (ja) | 配管路の漏洩検査方法及び漏洩検査装置 | |
| CN111453217B (zh) | 高海拔地区油色谱在线监测装置现场检验或校准储油装置及方法 | |
| US9429493B2 (en) | Manifold assembly for a portable leak tester | |
| US20180073911A1 (en) | Method of inspecting gas supply system, method of calibrating flow controller, and method of calibrating secondary reference device | |
| CN104865354A (zh) | 甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法 | |
| CN203657895U (zh) | 一种流量计的液体流量检定系统 | |
| CN112414630A (zh) | 氦罩法长距离管道漏点排查定位装置及排查方法 | |
| US9304053B2 (en) | System to monitor performance of packing material in a seal | |
| CN102147625B (zh) | 一种再生酸密度检测控制装置及方法 | |
| CN114076660B (zh) | 一种用于密闭空间内的管道泄漏点定位检测装置及方法 | |
| KR101717943B1 (ko) | 원자력 시설 기밀도 시험장치 | |
| CN210347634U (zh) | 一种基于钻孔采样实测的煤层瓦斯压力测试系统 | |
| CN111289064A (zh) | 一种加氢机计量性能的在线校准装置及方法 | |
| CN111896191B (zh) | 一种整体油箱检漏设备现场校准方法及辅助校准设备 | |
| RU2298774C1 (ru) | Способ контроля герметичности емкостей | |
| CN212030697U (zh) | 一种加氢机计量性能的在线校准装置 | |
| Choi et al. | Improvement and uncertainty evaluation of mercury sealed piston prover using laser interferometer | |
| CN210198650U (zh) | 包袋检测设备和泄漏检测系统 | |
| CN107543666A (zh) | 外置漏率测试装置 | |
| CN213985562U (zh) | 一种长距离埋地双壁管内管漏点检测装置 | |
| US4838098A (en) | Contained radiological analytical chemistry module | |
| CN106017822A (zh) | 核蒸汽发生器传热管氦质谱检漏设备漏率定量方法 | |
| CN100462707C (zh) | 一种液体微流动的双管相对测量方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |