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文档简介

1、城市燃气管网泄漏检测技术及其方法 摘要:介绍了燃气管网泄漏检测、漏点定位工作流程,解决燃气 管网检测中疑难漏点的定位问题;应用吸真空系统定位大范围高浓度 满量程泄漏点;介绍了乙烷检测法区分沼气和天然气或其他管道燃气 的方法原理。关键词:燃气管网疑难漏点定位吸真空系统气相色谱仪 1、尸、 亠前言自 20 世纪 80 年代开始,我国许多城市就铺设了燃气管网,到2000年底,全国城市燃气管道长度已达到 89473km从铺设的年代来 看,其中已有相当一部分的管道运行时间过长,管道腐蚀严重,已进 入泄漏频发期。以天津为例,管线总长 5000多km 年抢修300多 次,几乎每天就有一次抢修。管道泄漏一般由

2、下列因素引起:施工质 量差,验收把关不严;道路下面的管道长期承受交通压力、或地层沉 降塌陷致使管道接口错位断裂或开焊;管道腐蚀;其它挖掘机械意外下面是DVGW德国水和燃气专业协会)1996年对不同材质燃气管道 泄漏进行的统计:PVCf942个漏气点管道长 16839km灰口铸铁管288132个漏气点管道长 11055km球墨铸铁管 1871 个漏气点管道长 10049km钢管43419个漏气点 管道长 171161kmPE管7588 个漏气点管道长 123256km 从上面统计不难看出,灰口铸铁管道在单位长度内的漏气点数最 多,是最易发生事故和最需要进行维修的;其次是钢管,腐蚀穿孔是 产生漏气

3、的主要原因。对于 PVC PE管而言,最主要的原因是第三方 的破坏,即其它施工对其损害。为了顺应城市能源结构的调整和经济发展,针对国内城市管网铺 设年代长,泄漏事故频繁发生的现状,埃德尔从二十一世纪初就开始 研究探讨燃气管网泄漏检测技术及相关技术载体。下面就从五个方 面,以埃德尔所引进的德国舒赐产品为主导,介绍其特点、技术及方 法。 2不同种类气体泄漏的不同形式人工煤气(氢含量高 )(1) 快速的穿透性和极低的粘滞性;(2) 比较小的膨胀;(3) 漏气点容易被确定。 天然气、沼气 ( 甲烷)(1) 膨胀;(2) 有穿透性。液化石油气 ( 丙烷,丁烷和空气 ) 气体通常在地下积聚,不容易逸出地面

4、。人工煤气里面很高的氢含量对其性质起决定性作用。氢气很容易 渗透出地面,从而非常容易被检测到。天然气的泄漏形式类似人工煤 气,泄漏查找难易度一般。对于丙烷,丁烷和空气的混合物液化石油气,漏点查找特别 困难,工作量特别大。因其比重高于空气,这种气体很难逸出地面,因此必须使用吸气系统把它吸上来。 3 燃气管网泄漏检测、漏点定位工 作流程31 确定工作区域(1) 确定需要检测的工作区域及管网段。(2) 准备待检测区域管网图 (1 :500或 1:1000)。3 2 管网泄漏预定位(1) 设备比较先进的燃气公司,大面积管网普查。(2) 设备比较薄弱的燃气公司,用手推车探头或吸盘式探头巡查。(3) 气源

5、为LPG或水泥、沥青路面时,用钻孔机打孔配合检测。(4) 进行阀门及各种出露设施检测,查找明漏及发现泄漏异常。3 3 泄漏气体种类鉴别与分析(1) 气源为人工煤气时,用德国舒赐氢选择型仪器 GM3鉴别气体种 类。(2) 气源为天然气或LPG时,用德国舒赐气相色谱仪PGC分析区分 气体种类。34 泄漏检测及精确定位(1) 用管线仪精确定位管线位置;钻孔机打孔,用专用锥型探头检 测。(2) 大范围高浓度、仪器显示为 100Vol. 满量程时,采用德国舒 赐吸真空系统MVS3O0佥测。(3) 为了精确定位漏气点,在气体浓度较高的地段加密打孔,尽量 使钻孔打在漏气点的正上方。(4) 对于管道LPG无论

6、泄漏气体浓度高低,均应采用德国舒赐吸真空系统MVS3O0佥测。(5) 如果找到的漏气点确定有危险存在,应立即采取相应的安全措 施! 如疏散人群、进行隔离。根据不同的危害程度采取相应的防范措 施,尽量做到保障生命财产安全为第一位。3 5 漏点确定后。及时抢修、堵漏 抢修及时与否也是避免事故发生的关键因素,配备破路锤,防爆 通风机,逃生呼吸器是必不可少的。 4 燃气管网检测中疑难漏点的检测 方法有时,燃气已泄漏很长时间,在气体积聚浓度很高的情况下,真 实的漏点位置并不能轻易确定所有的钻孔都显示出高浓度气体的 存在。这种情况经常发生在水泥、沥青或致密坚硬的路面下,无论何 种气源这种情况都会发生,这时

7、唯一的方法是:采用德国舒赐吸真空 系统 MVS300 吸真空系统检测法,先把积聚的泄漏气体吸走,避免 其对检测结果的干扰。(1) 如果有太多泄漏气体积聚的话,要么等气体逐渐消散,要么是 把气体吸掉。(2) 通常泄漏气体积聚太久的情况下,如果等待其自然消散并不符 合我们及时抢修的原则,所以最好是采取首先排气的方法。(3) 一般便携式管网检漏仪的泵吸能力有限,吸气流量约1 2Lmin; MVS30啲吸气流量为270L/min,较前者大220多倍。所以对大 范围积聚高浓度气体的泄漏检测需采用 MVS30系统。(4) MVS300吸真空系统是通过钻孔抽走地面下弥漫的大量泄漏气 体以后,才把最高气体浓度

8、的那个点确定下来的。(5) MVS300可与舒赐检测仪连接使用,在把气体抽掉以后或者是 在抽气的同时也可以确定最高气体浓度点。抽气流量速度也是漏气 点定位的一个参考标准,即检测系统显示最大气体流量的点就为漏气 点。5如何对积聚的高浓度泄漏气体进行处理一一 MVS30C吸真空系统 检测法的应用地下弥漫着浓度很高的泄漏气体,一定范围内用检测仪器检测到 处都报警,漏气点无法定位。(1) 最高气体浓度点找不到。在每一个钻孔都检测到 100Vol. 的 燃气浓度。通常认为,通过检测仪对钻孔进行吸气,地下弥漫的气体浓度降 低,这样泄漏气体浓度最高的点就可以找到了。然而,事实并非如此 简单,一般检测仪的泵吸

9、能力有限,没有这样的吸气时间,或者尽管 进行了吸气,但还是不能确定最高气体浓度点位置的时候,可以采用 另外一种方法。用德国舒赐MVS30吸真空系统将钻孔里面的气体吸掉。(2) 通过吸气设备,可以把地下的气体吸到地面上来。在吸气的过程中气体的浓度会被 MVS30(系统监测。(3) 气体浓度降低,渐渐被抽光。漏气点的位置被确定下来。用MVS30进行吸气;在吸气过程的同时,进行泄漏气体浓度的测量。气体浓度降低,现在漏气点能被测出。只有 MVS30与钻孔检 漏法配合使用才能精确定位漏气点。吸真空系统的作用是把弥漫淤积 的气体吸掉,使高浓度的气体稀释,只在漏气点的上方显示高浓度 值。6乙烷(C2H6)检

10、测法及气相色谱仪PGC勺应用61 检测乙烷的作用乙烷的测出是被DVGW承认的用来区分沼气和天然气或其他管道 燃气的方法。这样可以防止误测误挖,避免不必要的开挖费用和对路面的破坏。当在待测燃气样品中测出含有乙烷成分时,肯定是输气管道中的天然气或其它可燃气,否则是地下沼气。为了把混合气体分解成单一的气体成分,需要运用色谱分离法。燃气行业专用气相色谱仪PGC就可以完成这项工作。天然气的最重要组分:CH4甲烷C2H6乙烷C3H8丙烷C4H10丁烷CO2二氧化碳N2氮气沼气的最重要组分:CH4甲烷N2氮气NH3氨气H2S硫化氢CO匸氧化碳62 可燃气体 (烷烃)色谱分离法 在进行测试的时候,待测气体和由

11、进气孔进入的空气一并被吸入(空气起到一个载体的作用 ) ,然后让气体通过一个分离柱。因为混合气体的不同气体组分在分离柱中停留的时间长短不同, 一般比重小的优先于比重大的气体先分离出色谱柱。所以这样就可以 用一种监测仪把不同的气体组分从时间上进行分离。传感器置于测量室里面。 从测试开始,到混合气体的不同组分先后离开测量室,这段时间被称为停滞时间。停滞时间对混合气体的不同组分是不一样长的。通 过对停滞时间的测量,我们就可以知道混合气体里各种组分的名称。63 气体的色谱分离图 气体色谱分离图,也称为测量结果,它由基线 (也称为零线 )和一 些峰值组成。每个峰值就代表了混合气体的每个组分。从图表上得出

12、 每个峰值出现的时间,就可以把得到的停滞时间和气体组分一一对应 起来。甲烷的峰值出现在大概20s到30s秒之后,后面跟着的峰值是乙 烷。6. 4PGC测出乙烷的灵敏度PG(是用来对混合气体作定性分析的而不是作定量分析的。其目 的是验证待测气体里面有无乙烷的存在,据此可以确定泄漏的气体是 否管道天然气。PGC寸甲烷、乙烷的敏感度为10-7,因此即便是极微小的乙烷含 量的待测气体,PGC也可以检测出乙烷的存在。PGC寸于气体浓度上限 是没有限制的,也就是说,可以用 100V01. %的未稀释气体进行测 量。65 便携式燃气专用色谱分析仪 PGC6. 5. 1用PGC进行简单、可靠的测量打开仪器;连

13、接到样品气体;开始测量; 得出色谱分离图。6. 5. 2PGC勺几个突出优点:(1) 用色谱分离图来图解测量。(2) 天然气中甲烷的含量从2000ppm到100Vol.%都能测出乙烷 的存在。(3) 仪器里面包括了测量室,不再需要其他的附加设备。(4) 不需要昂贵的载气。(5) 电池驱动使得PGC在任何地方都可以使用,也可以在钻孔上直接使用。PGC符合DVGWS G465-4的要求,市场上还没有其它的测量仪器 有上述这么多的优点。66 样品气体的采集 在采集气样的时候,要特别小心。因为待测气体的纯净度直接影 响着测量结果的准确性。PGCR能对输入PGC的待测气体进行分析!采集样品气体的容器包括

14、:鼠状采样管普通采样袋采样时注意事项:(1) 请检查待测气体的容器是否干净;(2) 往容器中注入尽量高浓度的待测气体;(3) 把容器密封;(4) 尽可能快地分析容器中的待测气体;(5) 当直接在钻孔进行气体分析时,就可以不需要这些待测气体的 容器。 7 结束语城市燃气管网泄漏检测是一项非常重要而艰巨的工作,检漏工作 的成败,直接关系到人民生命财产的安全。埃德尔为中国燃气事业发 展推出的德国舒赐公司地下燃气管网泄漏检测设备,能解决各种复杂 情况下燃气管网检测中疑难漏点的检测及精确定位问题。上面介绍的 城市燃气管网泄漏检测技术方法,对城市燃气公司是非常实用的,切 实真正地能解决泄漏检测中遇到的探测难题。其中应用气相色谱仪 PGC 检测乙烷是否存

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