城市燃氣泄漏檢測的新方法及其運用

朱偉光

（哈爾濱中慶燃氣有限責任公司，哈爾濱150001）

燃氣管道泄漏檢測是預防燃氣管道安全事故最常用的技術手段，城市燃氣泄漏檢測的方法有很多，最常用的有直接巡視法、空氣檢測法等，這些檢測方法的實現都離不開相應的檢測設備，傳統的以空氣燃燒為原理的甲烷檢測儀容易受到空氣中的一氧化碳、二氧化碳以及水汽的干擾，對操作環境的要求很高，因此在日常監測中檢測精度有限，甚至有誤檢、誤報警等情況的發生，導致對泄漏點的定位有時不準確，因此必須探索一種新型的城市燃氣泄漏檢測方法，提高檢測質量，降低誤檢率，給維修爭取時間。

1 用光學甲烷檢測儀來替代普通甲烷檢測儀

1.1 光學甲烷檢測儀工作原理

光學甲烷檢測儀是基于紅外吸收光譜來實現對氣體的辨別，因每種氣體的特征紅外吸收頻率都是不同的，并且其紅外特征峰的峰位不受其他氣體物質的干擾，峰強度與氣體在紅外光區的濃度有關，濃度越大則吸收峰強就越高，因此可以很容易鑒別空氣中氣體的成分以及每種氣體的濃度，從而在對城市燃氣管道檢測的時候可以很直觀地判斷出是否有泄漏的發生。

1.2 光學甲烷檢測儀的優點

1.2.1 氣體選擇性好

由于每種氣體的紅外吸收頻率不同，使每種氣體都具備自己的特征光譜，因此在光學甲烷檢測儀中反映出選擇性極強，可以輕易測試出氣體的種類及某種特定氣體的含量。

1.2.2 長期檢測誤差小

由于待檢測的空氣中可能含有的氣體成分較多，因此在長期的使用條件下，普通的接觸式檢測方法就可能被某種氣體或水分侵蝕，導致內部某種催化類元器件的老化，從而使檢測結果發生偏差，而光學甲烷檢測儀是使用非接觸式的檢測方法，因此不會受到外界環境的影響，使用壽命長，在長期監測的條件下仍然能夠保持較高的檢測精度。

1.2.3 響應速度快、靈敏度高

光學甲烷檢測儀本身啟動速度較快，因此避免了檢測人員長時間處在泄漏的空氣中工作，有利于保護檢測人員的身體健康，并且在氣體濃度發生變化時可快速做出響應，在工作時儀器不會產生發熱現象，因此避免了熱源對檢測結果造成的影響。

1.2.4 安全性好

光學甲烷檢測儀的工作電壓很低，因此在高濃度可燃氣體的場合也可放心應用，而不會成為引起爆炸事故的因素，因此其具有較好的安全性。

2 車載光學甲烷檢測儀與便攜式遙距激光甲烷檢測儀的相互配合的檢測方法

城市燃氣管道的鋪設長度較長，且管線網絡較為復雜，因此在傳統的燃氣泄漏檢測工作中常常由于機動性不足而導致檢測結果的實時性較差，同時由于很多管線所處的環境較為復雜，檢測人員很難置身其中，而且氣體大多是無色無味的狀態，因此如果檢測人員距離泄漏點太近，就可能受到高濃度有害氣體的傷害。鑒于此，本研究提出了一種采用光學檢測儀的車載與遙距技術相結合的燃氣管道泄漏檢測方法。

其中，車載光學檢測儀機動性極強，可在短時間內到達城市燃氣管道的任何位置，尤其適合用在公路沿線燃氣管道的泄漏檢測，避免了傳統檢測方法帶來的交通不便，可檢測低于1ppm濃度的甲烷泄漏，檢測速度高達10000次/s，儀器檢測范圍為以檢測儀為中心的20m半徑范圍。其主要實現方法為：將光學檢測儀掛于車前，車沿著城市燃氣管道以25km/h的速度行駛，如有發生甲烷濃度超標則系統會立刻報警。實踐證明，這種車載光學甲烷檢測儀的檢測方法比普通的檢測方法工作效率提高50%以上。

便攜式遙距激光檢測儀采用了可調諧二極管激光吸收技術（TDLAS），可調頻檢測一氧化碳、二氧化碳等氣體的濃度，并使檢測可在距離疑似泄漏源50m的地方檢測，而不用檢測人員到達管線附近檢測，一方面可以降低檢測人員的勞動強度，使檢測人員不宜到達的地方如庭院、架設管線、埋置管線等也能夠到達，以方便檢測；另一方面可以提高作業的安全性，保障檢測工作人員的身體健康，這種便攜式儀器還具有自檢和標定的功能，方便記錄。

綜合以上兩種檢測方法，使車載光學檢測儀負責日常巡檢的任務，而在車載光學檢測儀報警的情況下使用便攜式遙距激光檢測儀在報警范圍內進行精確的定位，一方面可以發揮機動性強的特點，另一方面可以很好地彌補車載儀器對工作地形的限制，并可在遠程的情況下實現對泄漏點的精確定位。

3 新檢測方法的實際運用

以某市燃氣管道檢測的實際應用為例，其在使用傳統燃氣泄漏檢測方法時經常出現誤檢的情況，誤報率達到10%左右，因此在2010年引進了車載光學甲烷檢測儀與便攜式遙距激光甲烷檢測儀的相互配合的檢測方法，將車載式光學甲烷檢測儀的甲烷氣體超標報警值設定為20ppm，對城市燃氣管線進行日常的巡檢，當發生報警后，用便攜式激光遙距檢測儀檢測在報警30m半徑的范圍內的燃氣設備及管道的甲烷的量，找到泄漏源，然后經過調頻檢測空氣中一氧化碳的量，如果一氧化碳含量超過甲烷含量的0.18倍則可確定為煤氣泄漏事故，經實踐證明這種檢測方法的準確率極高，幾乎不會出現誤檢現象。

4 結語

傳統的檢測方法無論是儀器設備還是檢測方式都有其局限性，因此必須研究更加實用、高精度的燃氣泄漏檢測方法，實踐證明，采用以車載光學甲烷檢測儀與便攜式遙距激光甲烷檢測儀相互配合的檢測方法可有效提高燃氣泄漏檢測的效率和精度，并可覆蓋整個城市的燃氣管網，有助于第一時間發現燃氣泄漏點，從而采取及時有效的措施防止泄漏的進一步擴大，避免企業蒙受損失并保證人們的生命財產安全。

［1］吳曉南，胡鎂林，商博軍，等.城市燃氣泄漏檢測新方法及其應用［J］.天然氣工業，2011，（09）：18-19.

［2］季娟，田貴云，王平.燃氣管道檢測技術研究進展［J］.無損檢測，2012，（04）：92-93.