摘要：在城市燃气泄漏检测中，常用甲烷检测仪很容易受到ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ等气体和现场实际条件（如潮湿度、覆盖物和风向等）的干扰影响，导致误检和判断失效。为此，优选了利用红外吸收原理的光学甲烷检测仪替代传统可燃气体探测器，可有效排除沼气等其他可燃气体对泄漏检测的干扰影响，不仅能够覆盖城市的整个燃气管网，主动预防泄漏事故的发生，而且在泄漏抢险工作中，检测车能够迅速到达现场参与漏点查找工作，有助于尽快处理泄漏事故。现场实际应用效果表明，该燃气泄漏检测方法准确率较高，误报率低，响应速度快，符合现代城市燃气泄漏检测的需要。
关键词：城市燃气；甲烷；可燃气体
导言
城市燃气泄漏可能导致局部燃气管道停输，不仅给居民生活带来不便，如果采取措施不及时，甚至还会造成重大事故和经济损失。目前国内对燃气泄漏检测普遍采用便携式、袖珍式和固定式3类甲烷浓度监测仪，在检测过程中很容易受到ＣＯ、ＣＯ2和Ｈ2Ｏ等其他气体和现场实际条件（如潮湿度、覆盖物和风向等）的干扰影响，导致误检和判断失效。为了提高燃气泄漏检测的精度和效率，有必要选用合适的检测仪器来进行燃气泄漏检测和鉴别，同时积极探索各种探测仪的功能互补性。
1用光学甲烷检测仪来替代普通甲烷检测仪
1.1光学甲烷检测仪工作原理
光学甲烷检测仪是基于红外吸收光谱来实现对气体的辨别，因每种气体的特征红外吸收频率都是不同的，并且其红外特征峰的峰位不受其他气体物质的干扰，峰强度与气体在红外光区的浓度有关，浓度越大则吸收峰强就越高，因此可以很容易鉴别空气中气体的成分以及每种气体的浓度，从而在对城市燃气管道检测的时候可以很直观地判断出是否有泄漏的发生。
1.2光学甲烷检测仪的优点
1.2.1气体选择性好
由于每种气体的红外吸收频率不同，使每种气体都具备自己的特征光谱，因此在光学甲烷检测仪中反映出选择性极强，可以轻易测试出气体的种类及某种特定气体的含量。
1.2.2长期检测误差小
由于待检测的空气中可能含有的气体成分较多，因此在长期的使用条件下，普通的接触式检测方法就可能被某种气体或水分侵蚀，导致内部某种催化类元器件的老化，从而使检测结果发生偏差，而光学甲烷检测仪是使用非接触式的检测方法，因此不会受到外界环境的影响，使用寿命长，在长期监测的条件下仍然能够保持较高的检测精度。
1.2.3响应速度快、灵敏度高
光学甲烷检测仪本身启动速度较快，因此避免了检测人员长时间处在泄漏的空气中工作，有利于保护检测人员的身体健康，并且在气体浓度发生变化时可快速做出响应，在工作时仪器不会产生发热现象，因此避免了热源对检测结果造成的影响。
1.2.4安全性好
光学甲烷检测仪的工作电压很低，因此在高浓度可燃气体的场合也可放心应用，而不会成为引起爆炸事故的因素，因此其具有较好的安全性。
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2车载光学甲烷检测仪与便携式遥距激光甲烷检测仪的相互配合的检测方法
城市燃气管道的铺设长度较长，且管线网络较为复杂，因此在传统的燃气泄漏检测工作中常常由于机动性不足而导致检测结果的实时性较差，同时由于很多管线所处的环境较为复杂，检测人员很难置身其中，而且气体大多是无色无味的状态，因此如果检测人员距离泄漏点太近，就可能受到高浓度有害气体的伤害。鉴于此，本研究提出了一种采用光学检测仪的车载与遥距技术相结合的燃气管道泄漏检测方法。其中，车载光学检测仪机动性极强，可在短时间内到达城市燃气管道的任何位置，尤其适合用在公路沿线燃气管道的泄漏检测，避免了传统检测方法带来的交通不便，可检测低于1ppm浓度的甲烷泄漏，检测速度高达10 000次/s，仪器检测范围为以检测仪为中心的20m半径范围。其主要实现方法为：将光学检测仪挂于车前，车沿着城市燃气管道以25km/h的速度行驶，如有发生甲烷浓度超标则系统会立刻报警。实践证明，这种车载光学甲烷检测仪的检测方法比普通的检测方法工作效率提高50%以上。便携式遥距激光检测仪采用了可调谐二极管激光吸收技术（TD LA S），可调频检测一氧化碳、二氧化碳等气体的浓度，并使检测可在距离疑似泄漏源50m的地方检测，而不用检测人员到达管线附近检测，一方面可以降低检测人员的劳动强度，使检测人员不宜到达的地方如庭院、架设管线、埋置管线等也能够到达，以方便检测；另一方面可以提高作业的安全性，保障检测工作人员的身体健康，这种便携式仪器还具有自检和标定的功能，方便记录。综合以上两种检测方法，使车载光学检测仪负责日常巡检的任务，而在车载光学检测仪报警的情况下使用便携式遥距激光检测仪在报警范围内进行精确的定位，一方面可以发挥机动性强的特点，另一方面可以很好地弥补车载仪器对工作地形的限制，并可在远程的情况下实现对泄漏点的精确定位。
3新检测方法的实际运用
以某市燃气管道检测的实际应用为例，其在使用传统燃气泄漏检测方法时经常出现误检的情况，误报率达到10%左右，因此在2010年引进了车载光学甲烷检测仪与便携式遥距激光甲烷检测仪的相互配合的检测方法，将车载式光学甲烷检测仪的甲烷气体超标报警值设定为20ppm，对城市燃气管线进行日常的巡检，当发生报警后，用便携式激光遥距检测仪检测在报警30m半径的范围内的燃气设备及管道的甲烷的量，找到泄漏源，然后经过调频检测空气中一氧化碳的量，如果一氧化碳含量超过甲烷含量的0.18倍则可确定为煤气泄漏事故，经实践证明这种检测方法的准确率极高，几乎不会出现误检现象。
结束语
在城市燃气日常的巡检过程中，该方法不仅能够覆盖城市的整个燃气管网，提前发现泄漏源，而且在泄漏抢险工作中，检测车能够迅速到达现场参与漏点查找工作，有助于尽快处理泄漏事故，防止燃气泄漏量增大而引起燃气积聚，阻止燃气闪爆造成重大危害。
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论文作者:刘明
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/26
标签：甲烷论文; 检测仪论文; 气体论文; 燃气论文; 光学论文; 检测方法论文; 城市论文; 《基层建设》2017年5期论文;