城市燃?xì)庑孤z測(cè)的新方法及其運(yùn)用

朱偉光

（哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司，哈爾濱150001）

燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)是預(yù)防燃?xì)夤艿腊踩鹿首畛Ｓ玫募夹g(shù)手段，城市燃?xì)庑孤z測(cè)的方法有很多，最常用的有直接巡視法、空氣檢測(cè)法等，這些檢測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)都離不開相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，傳統(tǒng)的以空氣燃燒為原理的甲烷檢測(cè)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(duì)操作環(huán)境的要求很高，因此在日常監(jiān)測(cè)中檢測(cè)精度有限，甚至有誤檢、誤報(bào)警等情況的發(fā)生，導(dǎo)致對(duì)泄漏點(diǎn)的定位有時(shí)不準(zhǔn)確，因此必須探索一種新型的城市燃?xì)庑孤z測(cè)方法，提高檢測(cè)質(zhì)量，降低誤檢率，給維修爭(zhēng)取時(shí)間。

1 用光學(xué)甲烷檢測(cè)儀來替代普通甲烷檢測(cè)儀

1.1 光學(xué)甲烷檢測(cè)儀工作原理

光學(xué)甲烷檢測(cè)儀是基于紅外吸收光譜來實(shí)現(xiàn)對(duì)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(zhì)的干擾，峰強(qiáng)度與氣體在紅外光區(qū)的濃度有關(guān)，濃度越大則吸收峰強(qiáng)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(duì)城市燃?xì)夤艿罊z測(cè)的時(shí)候可以很直觀地判斷出是否有泄漏的發(fā)生。

1.2 光學(xué)甲烷檢測(cè)儀的優(yōu)點(diǎn)

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(xué)甲烷檢測(cè)儀中反映出選擇性極強(qiáng)，可以輕易測(cè)試出氣體的種類及某種特定氣體的含量。

1.2.2 長(zhǎng)期檢測(cè)誤差小

由于待檢測(cè)的空氣中可能含有的氣體成分較多，因此在長(zhǎng)期的使用條件下，普通的接觸式檢測(cè)方法就可能被某種氣體或水分侵蝕，導(dǎo)致內(nèi)部某種催化類元器件的老化，從而使檢測(cè)結(jié)果發(fā)生偏差，而光學(xué)甲烷檢測(cè)儀是使用非接觸式的檢測(cè)方法，因此不會(huì)受到外界環(huán)境的影響，使用壽命長(zhǎng)，在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的條件下仍然能夠保持較高的檢測(cè)精度。

1.2.3 響應(yīng)速度快、靈敏度高

光學(xué)甲烷檢測(cè)儀本身啟動(dòng)速度較快，因此避免了檢測(cè)人員長(zhǎng)時(shí)間處在泄漏的空氣中工作，有利于保護(hù)檢測(cè)人員的身體健康，并且在氣體濃度發(fā)生變化時(shí)可快速做出響應(yīng)，在工作時(shí)儀器不會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，因此避免了熱源對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的影響。

1.2.4 安全性好

光學(xué)甲烷檢測(cè)儀的工作電壓很低，因此在高濃度可燃?xì)怏w的場(chǎng)合也可放心應(yīng)用，而不會(huì)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(xué)甲烷檢測(cè)儀與便攜式遙距激光甲烷檢測(cè)儀的相互配合的檢測(cè)方法

城市燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且管線網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜，因此在傳統(tǒng)的燃?xì)庑孤z測(cè)工作中常常由于機(jī)動(dòng)性不足而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性較差，同時(shí)由于很多管線所處的環(huán)境較為復(fù)雜，檢測(cè)人員很難置身其中，而且氣體大多是無色無味的狀態(tài)，因此如果檢測(cè)人員距離泄漏點(diǎn)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(xué)檢測(cè)儀的車載與遙距技術(shù)相結(jié)合的燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)方法。

其中，車載光學(xué)檢測(cè)儀機(jī)動(dòng)性極強(qiáng)，可在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)城市燃?xì)夤艿赖娜魏挝恢茫绕溥m合用在公路沿線燃?xì)夤艿赖男孤z測(cè)，避免了傳統(tǒng)檢測(cè)方法帶來的交通不便，可檢測(cè)低于1ppm濃度的甲烷泄漏，檢測(cè)速度高達(dá)10000次/s，儀器檢測(cè)范圍為以檢測(cè)儀為中心的20m半徑范圍。其主要實(shí)現(xiàn)方法為：將光學(xué)檢測(cè)儀掛于車前，車沿著城市燃?xì)夤艿酪?5km/h的速度行駛，如有發(fā)生甲烷濃度超標(biāo)則系統(tǒng)會(huì)立刻報(bào)警。實(shí)踐證明，這種車載光學(xué)甲烷檢測(cè)儀的檢測(cè)方法比普通的檢測(cè)方法工作效率提高50%以上。

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

綜合以上兩種檢測(cè)方法，使車載光學(xué)檢測(cè)儀負(fù)責(zé)日常巡檢的任務(wù)，而在車載光學(xué)檢測(cè)儀報(bào)警的情況下使用便攜式遙距激光檢測(cè)儀在報(bào)警范圍內(nèi)進(jìn)行精確的定位，一方面可以發(fā)揮機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，另一方面可以很好地彌補(bǔ)車載儀器對(duì)工作地形的限制，并可在遠(yuǎn)程的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)泄漏點(diǎn)的精確定位。

3 新檢測(cè)方法的實(shí)際運(yùn)用

以某市燃?xì)夤艿罊z測(cè)的實(shí)際應(yīng)用為例，其在使用傳統(tǒng)燃?xì)庑孤z測(cè)方法時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)誤檢的情況，誤報(bào)率達(dá)到10%左右，因此在2010年引進(jìn)了車載光學(xué)甲烷檢測(cè)儀與便攜式遙距激光甲烷檢測(cè)儀的相互配合的檢測(cè)方法，將車載式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀的甲烷氣體超標(biāo)報(bào)警值設(shè)定為20ppm，對(duì)城市燃?xì)夤芫€進(jìn)行日常的巡檢，當(dāng)發(fā)生報(bào)警后，用便攜式激光遙距檢測(cè)儀檢測(cè)在報(bào)警30m半徑的范圍內(nèi)的燃?xì)庠O(shè)備及管道的甲烷的量，找到泄漏源，然后經(jīng)過調(diào)頻檢測(cè)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(jīng)實(shí)踐證明這種檢測(cè)方法的準(zhǔn)確率極高，幾乎不會(huì)出現(xiàn)誤檢現(xiàn)象。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)的檢測(cè)方法無論是儀器設(shè)備還是檢測(cè)方式都有其局限性，因此必須研究更加實(shí)用、高精度的燃?xì)庑孤z測(cè)方法，實(shí)踐證明，采用以車載光學(xué)甲烷檢測(cè)儀與便攜式遙距激光甲烷檢測(cè)儀相互配合的檢測(cè)方法可有效提高燃?xì)庑孤z測(cè)的效率和精度，并可覆蓋整個(gè)城市的燃?xì)夤芫W(wǎng)，有助于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤c(diǎn)，從而采取及時(shí)有效的措施防止泄漏的進(jìn)一步擴(kuò)大，避免企業(yè)蒙受損失并保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

［1］吳曉南，胡鎂林，商博軍，等.城市燃?xì)庑孤z測(cè)新方法及其應(yīng)用［J］.天然氣工業(yè)，2011，（09）：18-19.

［2］季娟，田貴云，王平.燃?xì)夤艿罊z測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.無損檢測(cè)，2012，（04）：92-93.