管道运输是天然气长距离输送的一种最主要的方式,然而,由于管道运输距离长,沿线经过的地形环境复杂,管道腐蚀、自然破坏、人为破坏和管道自身缺陷等多种原因难免会造成管道发生泄漏,它不仅造成了大量的经济损失和环境污染,而且可能带来重大的人身伤亡事故,因此,天然气管道泄漏检测技术对于维护管道安全、保护人们生命财产安全、节约能源、减少环境污染具有重要意义。本文通过对国内外各种管道泄漏检测技术的研究和分析比较,采用瞬态模型法应用于输气管线泄漏的检测和定位,介绍了瞬态模型泄漏检测法的基本原理,建立起了流动基本方程,并通过特征线法对非线性方程组进行了求解,为泄漏检测提供了理论基础。设计了一套高压输气管线音波泄漏检测装置,通过大量的模拟计算确定了该装置的各种参数,并对各种仪表进行了选型,尤其是对音波在管道中的传播特性进行了深入研究并选取了音波传感器,然后对实验模型与实际输气管线进行了相似性分析,验证了该模型试验的可推广性;在微机系统中,采用LabVIEW环境设计了基于虚拟仪器的输气管道泄漏检测数据采集系统,包括对采集到的数据进行储存管理和对信号进行实时显示功能。进行了输气管道泄漏检测室内和现场试验,并用实时瞬态模型方法进行泄漏检测和定位,得出了泄漏对管线流动参数的影响规律。实验结果表明瞬态模型泄漏检测法能够准确、快速检测出泄漏来,并能够对泄漏量的大小进行准确地判断,使用压力曲线相交的方法可以对泄漏点的位置进行粗略地估计,泄漏定位误差随着泄漏量的增大而减小,当泄漏量大于4%时,室内、现场试验的泄漏定位误差都在10%以内。此外,还采用了改进的循环迭代的压力波速计算方法对压力波速进行了计算,通过现场试验验证了该理论计算公式的正确性和准确性。