燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢，是對(duì)運(yùn)行中的燃?xì)廨斉涔艿兰霸O(shè)施進(jìn)行泄漏檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤?，排除燃?xì)怆[患。隨著近幾年天然氣的快速發(fā)展，燃?xì)夤芫W(wǎng)逐年增多，各燃?xì)夤径纪度胂喈?dāng)?shù)娜肆?、車輛及檢漏設(shè)備來保障安全。

城市燃?xì)廨斉涔艿酪话惴笤O(shè)在道路邊的綠化帶中或道路一側(cè)，因部分區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，目前大都采用觀察法結(jié)合泵吸式燃?xì)鈾z漏儀進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于管道上的閥門等設(shè)施，通常采用泵吸式燃?xì)鈾z漏儀或涂皂液進(jìn)行檢測(cè)，巡檢工作量很大，同時(shí)由于天氣(如刮風(fēng)、下雨、下雪)等原因，檢測(cè)的結(jié)果和效率會(huì)大打折扣。

2013年11月22日青島黃島輸油管道爆炸事件和2014年8月1日臺(tái)灣高雄丙烯管道爆炸事件，均涉及到管道安檢問題，給燃?xì)馄髽I(yè)敲響警鐘，也說明燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢至關(guān)重要。筆者所在公司幾年前曾購置2套車載頂置激光甲烷泄漏檢測(cè)系統(tǒng)(以下簡稱激光檢測(cè)車)，用于管網(wǎng)巡檢，很大程度上提高了燃?xì)夤芫W(wǎng)檢測(cè)的工作效率和準(zhǔn)確性。

激光檢測(cè)車的檢測(cè)系統(tǒng)由3個(gè)部分組成：激光單元、電子單元和顯示單元，由小轎車作為載體。激光單元主要由二極管激光器、光學(xué)儀器等部件組成；電子單元主要由分析儀器、激光單元調(diào)節(jié)裝置、電瓶等組成；顯示單元為小型筆記本電腦。經(jīng)過專業(yè)改裝，激光單元和電子單元置于車后備箱內(nèi)。激光單元可由升降機(jī)起落，檢測(cè)時(shí)升起置于車頂，并可用調(diào)節(jié)裝置在一定范圍內(nèi)上、下、左、右調(diào)整角度，不用的時(shí)候降落置于后備箱內(nèi)。顯示單元置于副駕駛前儲(chǔ)物盒位置，便于隨時(shí)觀察檢測(cè)情況。激光檢測(cè)車外觀見圖1。

 

激光單元工作原理見圖2。由激光發(fā)生器中的二極管激光器發(fā)射出波長約為1.65mm的激光，該激光通過玻璃透鏡A校準(zhǔn)后，經(jīng)光學(xué)分光器，一部分照射到地面物體或燃?xì)夤艿郎?，?jīng)地面物體或燃?xì)夤艿婪瓷浜笥蓲佄镏骁R捕獲，然后通過濾光器匯集到光電探測(cè)器A處，形成來自燃?xì)夤艿赖募す庑盘?hào)記錄。

 

在光學(xué)分光器作用下，另一部分激光反射到參考光學(xué)信道。參考光學(xué)信道由玻璃透鏡B、密封室和光電探測(cè)器B組成。密封室內(nèi)的介質(zhì)為甲烷和氮?dú)饣旌衔?，甲烷和氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)分別為25％和75％。通過參考光學(xué)信道的激光，其中特定波長的激光被CH4吸收，形成來自參考光學(xué)信道的激光信號(hào)記錄。

來自燃?xì)夤艿赖募す庑盘?hào)記錄和來自參考光學(xué)信道的激光信號(hào)記錄具有差異，這個(gè)差異在電子單元中進(jìn)行分析，以此來確定地面物體或燃?xì)夤艿栏浇欠裼蠧H4存在(若存在，則有漏氣可能)。電子單元將分析后的結(jié)果傳輸給顯示單元，在顯示單元的屏幕中顯示。若有泄漏，顯示界面上的綠燈變紅并發(fā)出報(bào)警聲。在管道漏氣點(diǎn)，配套的GPS導(dǎo)航儀可以確定其經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將此點(diǎn)以彩色的形式顯示在軌跡上，顯示的顏色隨檢測(cè)到的CH4的體積分?jǐn)?shù)不同而不同。某次實(shí)際檢測(cè)中顯示單元的顯示界面見圖3。

 

我公司購置的2套激光檢測(cè)車主要用于燃?xì)飧摺⒅袎汗芫W(wǎng)巡檢，對(duì)所屬區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)每季度巡檢一次，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除了安全隱患。隨著該系統(tǒng)運(yùn)用日漸成熟，目前逐步將低壓管網(wǎng)也納入到巡檢范圍中，以更好地發(fā)揮該系統(tǒng)的功效。

①檢測(cè)半徑為5～30m范圍，檢測(cè)精度高，可對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行地毯式檢測(cè)，基本保證泄漏出地面的燃?xì)饽鼙患皶r(shí)發(fā)現(xiàn)。

②檢測(cè)車最高時(shí)速達(dá)30km／h，與人工檢測(cè)相比，可大大縮短檢測(cè)周期，減少工作量。

③可檢測(cè)人工檢測(cè)困難的區(qū)域，如架空管道、過河管道等。

④檢測(cè)時(shí)檢測(cè)人員在車內(nèi)，受天氣變化影響小。

①檢測(cè)區(qū)域有一定的局限性，對(duì)敷設(shè)在規(guī)則道路邊管道的檢測(cè)效率較高，而對(duì)環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域檢測(cè)效率會(huì)降低，尤其是車輛無法到達(dá)的區(qū)域。

②對(duì)檢測(cè)環(huán)境要求較高，有水、雪的區(qū)域檢測(cè)效果相對(duì)較差，夏季腐殖物、經(jīng)過的運(yùn)糞車等產(chǎn)生的甲烷氣體對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響，時(shí)常會(huì)有誤報(bào)警發(fā)生。

③僅能檢測(cè)出泄漏出地面的CH4氣體。

④該檢測(cè)系統(tǒng)為進(jìn)口設(shè)備，發(fā)生故障需要返回廠家時(shí)，維修周期較長，更換配件費(fèi)用較高，國內(nèi)尚無檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行定期檢定。

隨著燃?xì)庑袠I(yè)的快速發(fā)展，管網(wǎng)覆蓋面積越來越大，將高科技手段運(yùn)用到管網(wǎng)維護(hù)中，可大大地提高工作效率，這也是未來發(fā)展的大趨勢(shì)。由于國情不同，如何引進(jìn)國外的先進(jìn)設(shè)備，適用于我們的運(yùn)行環(huán)境，并生產(chǎn)出適合我國國情的高科技產(chǎn)品，對(duì)燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。