管道运输是目前石油工业中最主要的油气输送方式，管道泄漏会造成石油经济损失、环境污染等严重后果。声发射检测技术可以实现泄漏事故的早期探测与预警，并能够方便快速地查找到泄漏源，有利于泄漏事故的及时抢修，减少泄漏带来的损失，具有重要的研究意义和应用价值。基于气液泄漏与扩散大型实验系统，开展泄漏工况模拟、声发射信号采集、声发射信号传播特性等三方面的实验研究。分析管道泄漏声发射信号随着压力、流量的变化规律。研究管道泄漏声发射信号在长直管道上传播时不同压力、流量、泄漏孔径与管道周围介质(空气、土壤)对幅值衰减规律的影响。最后探讨管道泄漏声发射信号传播经过法兰、阀门与波导杆后在幅值、频率方面的衰减规律。以非埋地管道液体、气体泄漏声发射信号与埋地管道气体泄漏声发射信号为对象，研究了四种特征提取方法的可行性：小波包分解特征提取方法、经验模态分解(EMD)能量特征提取方法、EMD与FFT相结合的特征提取方法、EMD与小波包分解相结合的特征提取方法。结果表明小波包分解特征提取方法以及EMD与小波包分解特征提取相结合的方法在管道泄漏状态特征参数提取上能够取得良好的效果。应用支持向量机(SVM)对泄漏声发射信号进行长直管道上的泄漏状态、复杂管道(装有管道连接件)上的泄漏状态、无泄漏状态等多种泄漏状态的模式识别。最后，以非埋地管道液体、气体泄漏声发射信号与埋地管道气体泄漏声发射信号为对象，提出了一种由基于信号幅值衰减规律的区域定位与基于小波包分解的精确定位相结合的多层次泄漏源定位方法。对基于信号幅值衰减的定位方法做了一定改进，使之成为一种可以由程序实现的比较便捷的泄漏源区域定位方法；对基于小波包分解的精确定位方法进行了研究，从提高计算效率与定位精度角度出发，缩小小波包重构分量的选取范围并确定小波包分解层数。应用该方法对非埋地管道液体、气体泄漏与埋地管道气体泄漏进行定位，发现随着距离、压力的变化，定位误差在0~5%之间波动，平均定位误差控制在2.5%左右。