便攜式甲烷激光遙感探測儀在天然氣泄漏檢測的應用
作者:張婭玲 李泉明 趙勝利 楊俊杰 王海芳
來源:新奧燃氣控股有限公司
評論: 更新日期:2016年10月06日
摘要:闡述了便攜式甲烷激光探測儀的工作原理,介紹了探測儀的組成及特點,總結(jié)了該儀器現(xiàn)場應用情況,針對不同燃氣管道的檢測試驗,該儀器可以很好的滿足天然氣管道泄露遙感探測的要求。
關(guān)鍵詞:便攜式甲烷激光探測儀;燃氣泄露;現(xiàn)場應用
Portable Methane Laser Remote Sensing Detector Applications in Natural Gas Leak Detection
XinAo Gas Holdings Limited. Zhang Yaling,Li Quanming,Zhao Shengli,Yang Junjie,Wang Haifang
Abstract:The working principle of portable methane laser detector was described,the composition and characteristics of the detector were introduced and the field application of the instrument was summarized. For different gas pipeline detection tests,the instrument can be very good to meet the remote sensing requirements of natural gas pipeline leak.
Keywords:portable methane laser detector;natural gas leak;field application
1?引言
???城市燃氣是高危行業(yè),燃氣管道經(jīng)過區(qū)域多為人口稠密的城鎮(zhèn)地區(qū),一旦發(fā)生事故將會造成人民生命和財產(chǎn)的巨大損失。另外,隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,能源需求正逐年增加,天然氣工業(yè)發(fā)展迅速,然而,天然氣管道漏失的天然氣量一般大約要占輸氣總量的10%,漏失現(xiàn)象嚴重[1]。
???伴隨著政府、企業(yè)及社會對燃氣管道安全及環(huán)保的日益重視,燃氣管道設(shè)施的安全巡檢,尤其是泄漏檢測越來越顯得重要。目前國內(nèi)外的絕大多數(shù)便攜式檢漏儀都是近距離探頭式檢測,要求探頭置于可能含有燃氣的被測環(huán)境中,與燃氣直接接觸,危險性很高。而且,實際巡檢過程中經(jīng)常遇到管道或設(shè)施難以到達,甚至不能到達的情況。這就使得管網(wǎng)泄漏巡檢效率不高或?qū)δ承┕芏畏艞壯矙z,給燃氣管道安全帶來隱患。因此,便攜式甲烷激光遙感探測儀的成功開發(fā)將彌補傳統(tǒng)檢測技術(shù)的不足,填補國內(nèi)該領(lǐng)域燃氣泄漏檢測技術(shù)空白,對于燃氣企業(yè)安全運營顯得尤為重要。
2?工作原理
????便攜式甲烷激光遙感探測儀是基于近紅外二極管激光吸收光譜的新型高靈敏度測量儀器,選擇甲烷分子的強吸收譜線,不受其它氣體成分的干擾,甲烷在波數(shù)6046.96cm-1位置(波數(shù)等于1cm除以波長,即對應波長1653.7nm)有3條吸收譜線,這3條譜線疊加在一起,形成了一個強吸收線,如圖1所示。
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????測量的時候,用一個窄線寬的激光二極管做光源,調(diào)整工作波長,使其掃過該譜線,探測器上得到和譜線相應的光強變化,通過對比發(fā)射與接收到的激光能量的差異,分析譜線強度即可以得到氣體的濃度,從而實現(xiàn)檢測甲烷泄漏的目的。因此,檢測設(shè)備只對甲烷反應,不受其它氣體組分的影響,大大提高了檢測的準確性,消除了誤測,甲烷氣團的吸收原理如圖2所示。
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????其中,ppm為甲烷氣體濃度單位,表示百萬分之一,m為激光通過氣體的路徑長度單位。ppm與百分率(%)所表示的意義相同,同為濃度單位。
3?便攜式甲烷激光探測儀的應用
新奧燃氣研發(fā)中心聯(lián)合某科研院所研制的便攜式甲烷激光探測儀,通過不同區(qū)域成員企業(yè)的檢測人員親自試用該新型檢測設(shè)備,對各種安裝部位的燃氣管道及設(shè)施進行實際泄漏檢測,重點檢測平時檢測困難或無法檢測的部位,并盡可能采用傳統(tǒng)檢漏儀器設(shè)備進行復檢對比,總結(jié)分析得出各種使用環(huán)境下該儀器設(shè)備的適用性和性能特點。
3.1?過河管道檢測
????通過便攜式甲烷激光遙感探測儀的探測激光,在運河管道上面的河面及對岸(20m范圍內(nèi))逐一掃描,檢測兩處聊城運河的過河管道,檢測結(jié)果均沒有發(fā)現(xiàn)泄露問題。兩處管道位置是重點監(jiān)測位置,通過檢測所日常檢漏設(shè)備的檢測和保壓測試,均沒有發(fā)現(xiàn)泄漏問題,與探測儀檢測結(jié)果一致。
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3.2?埋地管道檢測
????在聊城衛(wèi)育路人行道上按照正常步行速度進行掃描檢測,通過采用便攜式甲烷激光遙感探測儀遙測,儀器發(fā)出報警聲,發(fā)現(xiàn)有一疑似漏點,液晶屏上有濃度值顯示,經(jīng)過仔細檢測和逐步靠近定位,確定該處管道存在泄露的可能。
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