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1、燃气管网漏气检测方法,天然气巡线人员培训,天然气,主要气体成分：CH4甲烷含量80%以上C2H6乙烷含量0.6%7.7%其它气体CmHn 碳氢化合物，CO2，N2 等输送/储存方式：管道天然气、液化天然气LNG、压缩天然气CNG管材：高中压管道一般采用钢管，低压管道一般采用PE管煤气置换天然气管道一般采用铸铁管及球墨铸铁管,燃气浓度的测量单位：量程PPM , %VOL , % LEL,m浓度百万分之一含量，低浓度单位VOL%体积浓度百分之一含量，高浓度单位%LEL浓度爆炸下限浓度，该气体相对于其爆炸下限浓度的百分比含量，表示引起爆炸可能的危险,量程的转换关系,PPM量程%量程1ppm=0.00
2、01%10000ppm=1%LEL量程%量程CH4：爆炸下限为5VOL%，5%= 100%LELC3H8：爆炸下限为3.8VOL%，3.8%= 100%LEL H2：爆炸下限为2VOL%，2%= 100%LEL量程的转换关系,气体的特性,不同爆炸极限浓度的爆炸特性,爆炸下限浓度 爆炸上限浓度,非爆炸区：可燃气体过剩,爆炸区,非爆炸区：空气过剩,不同比重的空气-可燃气体的爆炸危险,甲烷的爆炸浓度范围 (CH4)5%15%,76% 氮气大气的成分 21% 氧气 3% 其他气体,爆炸下限浓度: 5% 爆炸的先决条件: 1. 易爆区域的混合气体的组分 2. 触发源 - 点火,第二章 燃气的泄漏特征,管
3、道漏点成因,腐蚀:(腐蚀原因管道涂层缺陷，酸性土壤，杂散电流)爆管:(PE管和钢管的爆管原因是外力破坏、地壳活动、管道安装不规范)接口缺陷:(承插接口, 麻质充填物，生胶充填物，钢管的焊接点，PE管的熔接点),主要成因,施工时接口焊接不严长期的地面交通压力导致管道接口开焊或断裂地下管道腐蚀突发性意外损害,燃气管网的维护,定期检测管网加臭处理 阴极保护漏点修复 意外事件处理数据和信息的纪录及时更新管网图保障管网的正常运营,燃气漏点检测的影响因素气体浓度分析法,管道燃气的气体种类管道周围土壤的空隙度，气体出口路面特征燃气检漏仪距离地面的高度管道埋深，管材，平面位置风向与风速环境温度与湿度,泄漏燃气
4、在地下的分布：,5-25m分布范围,泄漏的燃气,硬质路面,路面破损点,燃气管道,漏点,由于泄漏破坏土质非常松软,松土,泄漏燃气的扩散特性,地面高度,空气中的扩散,穿透路面,土壤中的扩散,气体种类,CH4,LPG,GAS,不同种类燃气的泄漏特征,城市煤气（主要成分：氢气H2）比较小的膨胀；快速的穿透性和极低的粘滞性；漏气点容易被确定。天然气（主要成分：甲烷CH4）易于膨胀 ；有穿透性。液化石油气（主要成分：丙烷C3H8、丁烷C4H10）气体通常在地下积聚，不容易逸出地面。,管道周围土壤:空隙度,漏气总是通过阻力最小的出口扩散漏气的扩散特性取决于土壤的空隙度砂土：主要在地下扩散，向地面扩散量少软土
5、：地下扩散范围较大硬土：地下扩散范围较小地下出口：当漏点附近存在出气口时，漏气很难扩散到地面,路面特征,软路面与硬路面：泄漏燃气的分布 软路面：1-3m硬路面：5-25m,土壤中的扩散,泄漏燃气的分布范围：软质路面1-3m,软质路面,1-3m,泄漏的燃气,松软土壤,漏点,燃气管道,泄漏燃气的分布范围：硬质路面3m,土壤中的扩散,硬质路面,5-25m,或大于25m,泄漏的燃气,燃气管道,漏点,泄漏燃气的分布范围：硬质路面3m,路面的裂缝,漏点,结构性破坏导致土壤非常松软,硬质路面,泄漏的燃气,松软土壤,路面与出口环境条件,管道位于硬质路面下方，若附近存在软质泥土等路面，漏气主要沿着软质路面溢出。
6、软质路面的漏气浓度高。漏气点附近存在排水沟道、电信电缆沟、电力电缆沟、热力管沟、地裂缝、空穴等出口时，漏气主要沿着出口溢出而非由地面溢出。,燃气浓度,距离地面的高度,穿透路面,空气中的扩散,燃气管道,管道埋深,小埋深的漏点：高浓度，易于查找及定位大埋深的漏点：低浓度，查找及定位可能有困难 管道位置在管道附近检测漏气浓度避免误测,管材,漏点主要位于接口缺陷处关键点铸铁管：承插接口钢管：焊接点，腐蚀点PE管：熔接点,风的因素风向与风速,风向和风速直接影响漏气浓度大风天气不宜检漏选用钟型探头，减少风的影响主动式吸气泵，减少风的影响,环境温度与湿度,环境温度与湿度影响燃气检漏仪的性能尤其是便携式检漏仪
7、半导体传感器的性能与温度和湿度相关环境湿度大，检漏仪灵敏度降低阴雨天气检漏效果差,燃气漏点检测的影响因素 气体浓度分析法,管道燃气的气体种类 管道周围土壤的空隙度 路面特征 燃气检漏仪距离地面的高度 管道埋深，管材，平面位置 风向与风速 环境温度与湿度,不同用途的探头,多种形式的探头，适合不同环境场合和工作目的均配有软管、水过滤器、尘过滤器,平坦路面的漏点普查（预定位）,手推车式（地毯式）探头,地毯式探头能够探测到微量泄漏燃气,手推车式（地毯式）探头,适用于平坦的水泥路面及沥青路面的普查；由于PVC板紧贴路面，故可排除风和汽车尾气等外界废气的干扰；精度高，能够探测到微量漏气。,不平坦路面的漏点
8、普查（预定位） 钟型探头,钟型探头用于不平坦路面以及多孔泥土路面的漏点普查 钟型结构有利于汇集气体,钟型探头,主要用于松软的泥土路面或草地路面等不平坦路面的漏气探测使用较灵活，对路面情况适用性很强在平坦路面利用钟罩的作用还可排除外界气体的干扰进行预定位，有利于进一步钻孔查找或维修漏气地面位置,漏点精确定位锥型探头,只限于钻孔内气体浓度的检测配合路面钻孔机以及真空泵，可准确探测钻孔内气体浓度，用于漏点精确定位,管道出露点的漏点检查手持式柔性探头,柔性探头用于燃气表/阀门等管道出露点,手持式探头,用于管道外露部位和阀门、室内燃气设施的泄漏检查和报警柔性探头可探测平常较难触及的地方，例如管线法兰及其
9、背面、阀门、接头等，从而精确测量泄漏燃气的浓度,燃气漏点检测流程,漏点巡查,漏点预定位（普查）,泄漏气体种类鉴别与分析,漏点精确定位,漏点的开挖及修复,漏点巡查,管道定位：查明管线的准确位置是必要的！路面巡查：注意燃气泄漏的征兆管道设施检查：用手持式检测仪检查燃气表、燃气井、管道出露点等的浓度气路巡查：用手持式检测仪检查排水沟道、电缆沟等的气体浓度异常情况,地表空气中存在泄漏燃气的征兆风向 出露的管道建筑物损坏加压站地下土壤中存在泄漏燃气的征兆植被死亡 近期有开挖行为地面沉降 地表破坏地面的燃气表,漏点预定位,检测车自动普查：漏点快速普查，适用于管网数量多/分布区域广/管道环境可通行检测车的燃
10、气管网高精度专业检漏仪人工普查：用MX2/MX3配以手推车探头或钟型探头巡查漏点，适用于管网数量少/分布较为密集/不能通行检测车的燃气管网,误报警,原因在于:化工厂的废气排水井的废气排水管道-腐烂气体化粪池、沼气汽车尾气,精确定位漏气点方法,1、确定漏气范围2、用检测仪器检测地面泄露量较大的点3、以最大点为中心两边依次打孔，打孔间距按漏气范围而定4、每个打孔点放散（吸气泵）5、放散完毕，用检测仪在给个孔用相同时间记录检测数据6、检测仪数值变化快的接近漏气点,位置1,位置 2,位置 3,位置 4,20 米,20 米,20 米,燃气泄漏,地下,燃气管道,杆钻孔,燃气泄漏,燃气管道,燃气泄漏,燃气管
11、道,漏点精确定位: 钻孔,准确定位管道位置以怀疑漏点为中心，在管道正上方钻孔钻孔间距为1m钻孔深度接近管道埋深钻孔数量3-5个钻孔工具：自动钻孔机电锤钻洞棒,漏点精确定位: 浓度测量与对比,用锥型探头精确检测钻孔浓度，并对各钻孔进行浓度对比,漏点精确定位: 排气检测法,大漏点需要花费一定时间抽取钻孔的气体，降低通风口处的气体浓度:使用防爆型专业吸气装置吸气泵可提高吸气效率高浓度漏点以及LPG管道液化气的漏点，必须采用吸气泵进行排气,地下输气管道泄漏点精确定位方法 ：,管道泄漏检验的几种方法介绍：、气体泄漏检测、超声、涡流、漏磁方法检测、流量变化、压力梯度、质量变化法、阴极参数测量、安全预警系统
12、,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测一、基本概念： 气体泄漏不像油、水泄漏那样直观、明显，有其特有的隐蔽性，尤其是微量泄漏更是难以发现。 燃气泄漏后，会沿疏松的地下通道，泄漏而出。而利用仪器进行检漏，可能会出现地面的检测漏点与实际漏点不符。 因此采用科学方法，选择适用和良好的检测仪器寻漏、定位是地下输气管道泄漏点精确探测的有效方法,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测二、燃气泄漏的一般规律1、泥土地面输气管道在此条件下，泄漏点的周围土壤介质分布均匀，地表层无压实，地下管道腐蚀穿孔处泄漏的气体能够直接扩散到地面，在地表面分布范围基本是个圆形，其中间的浓度较大，其扩散图形
13、如图。,、气体泄漏检测二、燃气泄漏的一般规律2、混凝土和压实的地面输气管道在此条件下，泄漏点的的气体会沿管道周围裂缝、空隙和疏松的土壤扩散，不能穿透漏点上方的地表，直接在地表上探测不到，而在远离泄漏点的地面裂缝才能探测到，此种情况要根据管道的走向，开挖或钻孔探测。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测二、燃气泄漏的一般规律3、公共管沟包括专业管沟，电缆沟和与裂缝相通的排水沟，泄漏气体会沿着这些通道窜到很远的地方。此种泄漏需用风机从管沟的泄漏点的一边吹风，另一边放风，保证管沟内的泄漏气体向另一边冒跑，用示踪探头从风机一端伸进管沟，示踪探头与泄漏气体接触处即为泄漏点。或用钻孔法配以气敏
14、探测仪在地面检漏，在泄漏点下风气敏仪会报警，在上风不报警，泄漏点位置就在报警与不报警两孔之间，在此加密测点，即可精确定点。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测三、气体泄漏的原因施工时接口焊接不严； 长期的地面交通压力导致管道接口开焊或断裂； 地下管道腐蚀； 突发性意外损害。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测四、气体泄漏的定位埋地钢质管道漏气点处管道的外防腐层必然存在缺陷，通过检测管道的防腐层缺陷，并对所有防腐层缺陷检测是否漏气，从而完成对所有管道漏气点的定位。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测五、气体泄漏的预防做好管道的腐蚀与防护工作，尽可能的对管
15、道实施防腐层和阴极保护的联合保护手段。定期对管道的防腐层缺陷进行检测和评价，对管道防腐层较差的管段进行修复。管道的阴极保护状况应按规范定期检测和评价，对未达到保护的管段应查明原因并采取相应的整改或补救措施。管道的防腐层与阴极保护应达到均衡工作；,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测六、车载式燃气管道泄漏检测技术燃气泄漏检测车是在车辆上安装泄漏检测设备，当检漏车在埋设有燃气管道的路面上方或附近行驶时，能够快速、准确地进行管道泄漏检测，判断管道是否泄漏及泄漏的程度。其检测技术主要有FID火焰电离式检测技术，OMD光学甲烷红外检测技术。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测六
16、、车载式燃气管道泄漏检测技术（1）、 FID火焰电离式检测技术火焰电离式检测技术最早是由美国汉斯公司在上世纪60年代引入到燃气领域的，其工作原理是通过内置及附加采样泵吸取气体，如果存在泄漏，泄漏气体被吸入，由于泄漏气体含有大量碳氢化合物发生电离，其电离强弱将被特制传感器转换成可视信号，以PPM数量表现出来。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测六、车载式燃气管道泄漏检测技术（2）、 OMD光学甲烷探测技术天然气的主要成份是甲烷，它的吸收特定波长（3.3m）红外线的特性。光学甲烷探测技术是在检测车上安装特定波长的红外线光源和接收器，形成红外线光柱，位于探测仪的光有滤镜能使甲烷波长的红
17、外线透过。如果没有甲烷成份，光波强度不受影响，检测器产生稳定输出信号。如果有甲烷成份，则光波的强度减弱，信号传送至车内数字显示器，产生声音和视觉信号。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测六、车载式燃气管道泄漏检测技术（3）、 配套的地下管道探测仪地下管道探测仪采用的是电磁原理，用发射机向管道施加特定频率的交变电流，根据接收到的管道上的磁场信号来确定管道位置。使用探测仪，解决如何精确找到燃气管道，是找到漏点的前期准备工作。使用探测仪还可以在使用钻孔设备时有效避开电缆和其它管道。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测六、车载式燃气管道泄漏
18、检测技术（4）、 配套的路面钻孔机此种设备是专门为城市燃气管道查找泄漏点而设计的，它是由钻孔单元、动力汽油机、发电机和控制单元组成。在路面上沿管道走向，钻一排18mm-22mm很小的探孔，在路面上打孔的目的是使泄漏的燃气冒出地面，然后用检测仪检漏。这对敷设在沥青和水泥地面下面的燃气管道检漏是至关重要的。仅单纯用检漏仪沿管道大致方向盲目的检漏，忽略了首先进行管道探测和路面钻探孔两种手段，因而效果不好，特别是对管道液化气，由于它比重较空气重，因此“打孔”是必不可少的。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测七、采用超声波仪器进行检测原理：如果一个容器内充满气体，当其内部压强大于外部压强时
19、，由于内外压差较大，一旦容器有漏孔，气体就会从漏孔冲出。当漏孔尺寸较小且雷诺数较高时，冲出气体就会形成湍流，湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波，如图所示。声波振动的频率与漏孔尺寸有关，漏孔较大时人耳可听到漏气声，漏孔很小且声波频率大于20kHz时，人耳就听不到了，但它们能在空气中传播，被称作空载超声波。超声波是高频短波信号，其强度随着离开声源(漏孔)距离的增加而迅速衰减。因此，超声波被认为是一种方向性很强的信号，用此信号可以判断泄漏的位置。,、气体泄漏检测七、采用超声波仪器进行检测 声压与泄漏量的关系 ： 泄漏产生的超声波频带比较宽，一般在20kHz到100kHz之间。不同的频率点，超声波的能
20、量是不同的。频谱峰值也是随泄漏孔的尺寸和压力的变化而变化的。比如：在一定的泄漏孔径和压力下，如果泄漏超声波的频谱峰值是在38kHz点，那么加大孔径以后它的频谱峰值可能出现在36kHz点；如果孔径不变，加大系统内外压差，频谱峰值可能出现在43kHz点。但是在同一频率点，对于形状相同的泄漏孔，泄漏所产生的超声波的声强随泄漏量的增大而增大。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测七、采用超声波仪器进行检测检测设备原理：检测系统分为模拟和数字两部分，模拟部分包括信号放大电路和音频处理电路等。信号放大电路由前置放大电路、带通滤波电路和二次放大电路组成。音频处理电路由本振电路、混频器、功率驱动电路组成。数字部分主要由DSP和LCD、RAM、键盘等外围设备组成。传感器信号经过放大滤波以后，一路交由DSP处理，另一路通过降频转化为可听声。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,、气体泄漏检测六、超声波仪器系统原理图,DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器。 主要功能是负责A/D转换、对A/D转换后的信号进行分析处理、对LCD及电源进行管理。 LCD显示部分设计 LCD的作用是显示泄漏孔的声强和估算的泄漏值以及由键盘输入的数据。的显示模块。,地下输气管道泄漏点精确定位方法:,谢谢大家,
