Page 87 - 化工产品质量与安全管理

第三章 化工生产过程检测及技术应用

2. 管道检测与定位研究趋势分析
通过对主流的泄漏检测与定位方法进行对比研究，对管道泄漏检测和定位方
法做出以下展望：第一，管道的信号降噪、还原处理。目前管道测量数据中含有

大量噪声，在泄漏检测系统中对测量数据采用预处理方式的进行信号降噪，同时
将处理后的信号作为管道检测模型的输入。第二，将机理建模和数据建模进行结
合，单一的机理模型能够说明泄漏发生，而数据模型能够将机理模型进一步完善，
二者相结合能够更好地进行泄漏检测和定位。第三，进一步展开对微小泄漏和缓

慢泄漏的研究，由于微小泄漏和缓慢泄漏在管道中的负压波、声波和流量信号波
动变化非常小，所以在发生微小泄漏和缓慢泄漏时如何能够快速检测和精准定位
一直是泄漏研究的热点和难点。第四，解决泄漏数据样本与正常工况数据样本不
对等问题。泄漏情况是偶然性事件，这就造成泄漏数据样本减少、正常工况数据

众多，并且在采集数据中易受到外界干扰，如何利用少量数据样本训练一个有效
模型也是未来的一个重点。第五，目前泄漏研究大部分是对单点泄漏展开研究，
通常是对某一单点的泄漏数据进行训练，然后检测有无发生泄漏。但是在现实的
情况是，泄漏是随机发生的，如何选择一个具有高鲁棒性和泛化能力的模型进行

泄漏检测是一个未来研究的重点。第六，基于多模型和多传感器集成的管道泄漏
检测与定位。虽然神经网络、支持向量机、粒子群算法等方法在管道泄漏检测与
定位中取得一定的成果，但是上述方法都有适用场景一定的局限性，而且对输入
的信号有一定的要求。未来能否将基于软件和硬件的多种方法相结合，与输入信

号进行组合，相互弥补自身不足。

二、化工装置管道系统的泄漏及预防

（一）管道泄漏

1. 泄漏的分类
第一，泄漏按介质的流向可分为外泄漏和内泄漏。外泄漏是指介质从设备或
管道的内部向外部环境泄漏，装置中较常见的泄漏多为外漏；内泄漏是指介质从
设备或管道的外部向其内部的泄漏，较常见的内漏如真空管道的泄漏，阀门的内

漏等。在石化装置中，外漏对装置的安全生产和环境保护的影响更大。第二，泄
漏按密封部位和结构状况可分为动泄漏和静泄漏。动泄漏是指有相对运动的两个
零件在相互配合处产生的泄漏，如往复运动的活塞与缸壁之间，旋转运动的轴与

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