一、基于负压波检测技术的管道泄漏监测系统原理

1、负压波的产生

      当流体输送管道因机械、人为、材料失效等原因发生泄漏时其泄漏部分立即有物质损由此引起故障场所的流体密度减小，压力下降。由于连续性，管道中的流体不会立即改变流速，流体在泄漏点和相邻的两边区域之间的压力差导致流体从上下游区域向泄露去填充从而又引起与泄露区相邻的区域密度和压力的降低。这种现象依次向泄露区上下游扩散，这在水力学上称为负压波。它的传播速度就是声波在管道流体中的传播速度。沿管道传播的负压波包含有关泄露信息，由于管道的波导作用，它能够传播数十公里以上的较远距。在管道两端安装的压力传感器捕捉到包含泄露信息的负压波，就可以检测出泄露。由负压波的传播速度和管道首末两端压力传感器捕捉到的负压波到达的时间差就可以进行定位。负压波的传播速度在不同规格管线中并不相同，在原油中为1000m/s。因此这种方法对数公里的管道可以在几秒内检出泄漏，防止事故扩大，减少损失赢得宝贵时间。

2、负压波检漏技术的基本原理

如果管道的某个位置发生了气体的泄漏，便会在管道的内外形成一定的压差，管道内部流体会迅速流出，在泄漏点位置引起压力突降。泄漏点周围的气体在压差的作用下会向泄漏点流动，形成一个以泄漏点为中心的压力波动，即负压波。负压波以一定的速度向泄漏点的两端传播，我们利用安装在管道两端的压力传感器就可以检测到压力波动的信号，并根据两端传感器接收到负压波的时间差就可以找到泄漏点的位置，假定负压波传播到上下游传感器的时间为负压波在气体中的传播速度，末端传感器接收到负压波的时间差，由泄露(泄漏)点位置计算公式可以看出，要准确的找到泄漏点，关键在于确定负压波到达传感器两端的时间和对负压波传播时间的准确计算。

二、基于负压波检测技术的管道泄漏监测系统的优点

1、造价成本低

2、系统结构简单

三、基于负压波检测技术的管道泄漏监测系统的缺点

1、负压波测漏技术中的负压波在实际运行的管线中播速度与气体介质的密度、压力、比热和管道的材质及传输介质的流速等均有关系，不是一个确定的值。 因此，定位误差常规在±200米甚至更大，误差较大。

2、由于管线运行的环境不可避免的存在一些干扰，如电磁干扰、工况变化等因素，因此受外界干扰影响较大。

3、负压波测漏技术往往跟检测流量、温度相结合，这些电学式传感器经过一段时间后需要校准，否则漂移较大。

4、有些管线存在高程差，流体重力效应，导致管线未充满管道的情况下，检测结果有较大偏差。

5、截断阀处的压力下降过程受很多因素的影响，比如管径、压力、输量、泄漏位置等。为得到较准确的压力下降过程，需要了解这些条件和输气管道截断阀处压降速率的关系。