长输卤水管道泄漏检测与定位技术研究

肖 峻，高东俊，奚修豪

(武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070)

盐卤是制作豆腐的关键成分，也是工业中提取生产卤素的重要原料。卤水具有强腐蚀性，且在运输过程中温度较高，使得盐卤泄漏不仅会对环境造成严重污染，还会给人们带来巨大的经济损失[1]，故需要采用有效的方法对卤水管道泄漏进行及时检测和准确定位，从而使经济损失和环境污染最小化。随着新兴技术的涌入，如压力变送器技术[2]、光纤技术[3-4]、声波法[5]、小波变换技术[6]、经验模态分解[7-8]等，负压波法的定位精度与泄漏检测准确率得到提升[9]。为此，笔者采用改进的小波阈值消噪算法对采集的压力信号消噪，基于极值的方法获取压力突变时间标签点，并通过优化的定位算法进行定位计算，以期提高卤水管道泄漏检测与定位效果。

1 负压波检测原理

由于负压波频率较低，在管道内的反射衰减速度较慢，所以负压波可沿管道两端传播很远的距离[10]。当负压波到达管道两端时，会出现一段时间压力陡降，这时可通过负压波到达管道两端的时间差和负压波在管道中的传播速度来确定泄漏点的位置，故可在管道两端分别布置压力传感器，采集负压波信号。负压波检测原理如图1所示。

负压波泄露点定位包括负压波到达管道两端传感器的时间差和负压波波速两个关键因素，泄漏点定位公式为：

(1)

式中：x为泄漏点到管道首端的距离；L为管道长度；α为负压波传播速度；V为管道内流体流速；……