隨著城市燃?xì)獾陌l(fā)展，燃?xì)庠O(shè)施已經(jīng)普及各大中小城市。由于燃?xì)馐褂糜脩舸蠓黾雍烷L時(shí)間使用燃?xì)庠O(shè)備，必定會(huì)存在一些安全隱患。城鎮(zhèn)供應(yīng)屬于高危行業(yè)，擔(dān)負(fù)著重大的安全責(zé)任。天然氣報(bào)道上燃?xì)馐鹿式?jīng)常發(fā)生生活周圍，從體發(fā)生事故率還是極低，但是，一但發(fā)生事故，不僅是在經(jīng)濟(jì)方面重大損失，更對群眾生命安全造成威脅。

文｜王喆 等 

從發(fā)生事故種類來分析，天然氣泄漏造成的事故比列占很大一部分，如何準(zhǔn)確檢測天然氣泄漏問題引起國內(nèi)安全部門高度重視。深入研究天然氣使用過程中存在的安全隱患，特別是在天然氣發(fā)生泄漏的原因分析，將天然氣泄漏危害降低到*低。

一、天然氣泄漏檢測技術(shù)

天然氣化學(xué)性質(zhì)屬于易燃易爆的氣體，且沸點(diǎn)低和氣體相對密度比空氣小。天然氣的主要成分是甲烷 CH4 等有機(jī)化合物構(gòu)成。因此，對天然氣泄漏檢測根據(jù)原理可以分為兩類：*類對甲烷氣體檢測。第二類對天然氣管道檢測。目前，檢測甲烷的方法主要有光纖吸收法、光干涉法。天然氣管道檢測方法主要有聲波檢測方法等、管內(nèi)智能檢測方法等等。

（一）光干涉法

光干涉法傳感器是根據(jù)等厚涉法的測量原理制備而成。

1930 年，當(dāng)時(shí)的日本科學(xué)家研制出了世界上*臺(tái)檢測儀器， 其中的原理是光通過氣體介質(zhì)的折射率改變和氣體密度緊密相連，空氣室和甲烷室都充滿等量新鮮空氣產(chǎn)生不同條紋，根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一旦天然氣管道發(fā)生泄漏事故，空氣中的甲烷含量上升，空氣密度的改變進(jìn)而影響折射率的變化，*終的結(jié)果是條紋發(fā)生變化，這一切可以通過目鏡發(fā)現(xiàn)。隨著科技的進(jìn)步， 智能化檢測儀器通過傳感器傳入道信號處理模塊，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)達(dá)成，取代較落后的檢測方式。

該檢測方法優(yōu)勢主要包括使用壽命長，檢測精度高，缺點(diǎn)主要操作復(fù)雜，適用面較窄，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境容易對測量結(jié)果造成誤差。

（二）光纖吸收法

與世界發(fā)達(dá)*相比，我國在光纖吸收法的研究和應(yīng)用方面較為落后。在這些檢測方法中，光纖吸收法甲烷檢測儀是應(yīng)用*多、也是*普遍的檢測儀器。這個(gè)儀器的利用  Beer-Lambert 原理對甲烷進(jìn)行的檢測。長距離光纖進(jìn)行大氣污染的檢測時(shí) 1979 年提出的，對甲烷進(jìn)行在線檢測，可檢測到的甲烷體積分?jǐn)?shù)下限為甲烷爆炸下限的 25％。T.Nakaya 等人于 2000 年以波長為 1.66×10-12m 的激光器為光源，可以對空氣中甲烷體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行較為全面和的檢測。

（三）*燃?xì)夤艿佬孤z測技術(shù)

上面以上兩種方法均較為傳統(tǒng)，操作簡單使用成本較低， 但是隨著科技在進(jìn)步，管線設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，人們對檢測要求更 加嚴(yán)格。

聲波檢測方法。當(dāng)天然氣管道發(fā)生泄漏時(shí)，管道振動(dòng)產(chǎn)生頻率在 20Hz，一般利用頻率探測器進(jìn)行檢測。先通過*對天然氣泄漏點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。其中一種叫做負(fù)壓法的檢測技術(shù)，該方法利用設(shè)備中壓力傳感器檢測天然氣管道發(fā)生泄漏時(shí)管道振動(dòng)產(chǎn)生頻率判斷是否存在泄漏，若檢測到聲波不正常， 探測儀器發(fā)生報(bào)警。

管內(nèi)智能檢測方法。智能清管器開始運(yùn)用于燃?xì)夤艿纼?nèi)部情況的實(shí)時(shí)檢測作業(yè)中，通過采用聲輻射和壓差法來來檢測管道的泄露。這種檢測方法能夠?qū)崿F(xiàn)對泄露點(diǎn)的定位，而且應(yīng)用的范圍相當(dāng)廣泛，應(yīng)用前景較廣闊。測量結(jié)果可為管道的檢查和運(yùn)行維修計(jì)劃提供重要的參考輸入信息，尤其是，這個(gè)測量結(jié)果可以對管道的運(yùn)行狀況以及限額輸送的情況提供 一個(gè)數(shù)據(jù)庫，這將會(huì)有助于技術(shù)人員確定在什么時(shí)候需要進(jìn)行費(fèi)用較高的和*級別的檢查。

（四）甲烷檢測的其他方法

1、容積式甲烷測定法

此檢測測定法是有主要原理依據(jù)的，甲烷在催化元件上進(jìn)行燃燒，然后通過燃燒室容積的變化進(jìn)而檢測出甲烷的體積分?jǐn)?shù)。容積式甲烷測定法測定的結(jié)果是有科學(xué)依據(jù)的，其結(jié)果是非常具有性的。---- 誤差小、結(jié)果。但是在具體的需求中，操作時(shí)間非常長，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較負(fù)責(zé)。這就決定了其操作麻煩，這些缺點(diǎn)都是顯而易見的。

2、壓力式甲烷測定法

該法利用甲烷在催化元件上燃燒而引起的燃燒室壓力變化來檢測甲烷的體積分?jǐn)?shù)。與容積式甲烷測定法相比，壓力式甲烷測定儀本身具有的特點(diǎn)非常鮮明。*為顯著的就是結(jié)構(gòu)非常簡單，便于操作。但是在具體的測定過程中，誤差大，測量機(jī)精度低也使其缺點(diǎn)暴露的很明顯。

3、甲烷燈法

這個(gè)測試法主要是根據(jù)甲烷燃燒的火焰的長度來進(jìn)行測定的。優(yōu)點(diǎn)是能在缺氧狀態(tài)下測量甲烷體積分?jǐn)?shù)，這類儀器的結(jié)構(gòu)相比較而言是非常簡單的。可是誤差大，測量結(jié)果不夠也是其難以逾越的問題。不能測高體積分?jǐn)?shù)的甲烷，況且其安全性能不是非常*，工作人員在具體的操作過程中稍有不慎歐哲操作不當(dāng)就會(huì)引起爆炸，由此可見其安全性能是比較讓人擔(dān)憂的。

4、密度差式甲烷測定法

該法利用甲烷與空氣的密度差產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)翼角速度 ( 本文中指甲烷氣體以回轉(zhuǎn)半徑每秒掃過的角度 ) 的變化來測量甲烷體積分?jǐn)?shù)。此測定法具有結(jié)構(gòu)簡單而且牢固的優(yōu)點(diǎn)。安全性能較高，但是其體積過大，不易于安放和懈怠，同時(shí)，其檢測度誤差較大也是其較為明顯的缺點(diǎn)。

5、熱導(dǎo)式測定法

這個(gè)測定法的原理是利用甲烷體積分?jǐn)?shù)變化所引起的相對空氣熱導(dǎo)率的變化規(guī)律來測定甲烷體積分?jǐn)?shù)。但是這種方法在檢測低體積分?jǐn)?shù)的甲烷時(shí)精度較低，并且在檢測時(shí)比較容易受到氣體純度的影響。

二、發(fā)展趨勢

用智能探測直觀顯示管段是否存在泄漏是當(dāng)全球技術(shù)研究重點(diǎn)方向。通過聲波技術(shù)利用頻率探測器進(jìn)行檢測，能夠快速滿足要求。而采用漏磁技術(shù)相比聲波技術(shù)更難實(shí)現(xiàn)，這是由漏磁檢測技術(shù)原理決定的。

光纖吸收法和光干涉法由于不穩(wěn)定性受外界環(huán)境影響較大，一般使用在大型天然氣存儲(chǔ)設(shè)備中檢測是否存在泄漏，漏磁檢測器未來發(fā)展前景主要有兩個(gè)方面：首先是在探測器的探頭方面控制好探頭的精度和探頭的數(shù)量，以此來保證采集數(shù)據(jù)的。再者是根據(jù)與數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析同時(shí)提高自動(dòng)化的水平，能醉倒限度的描繪出管道的真是境況。其中*重要的是需要在漏磁與缺陷的對應(yīng)關(guān)系數(shù)學(xué)模型的研究上不斷做出努力。

結(jié)

天然氣泄露檢測及時(shí)發(fā)展以及應(yīng)用對我國天然氣的安全使用具有非常大的作用。其中的甲烷檢測技術(shù)中，因受到外界環(huán)境影響，具有非常大的不穩(wěn)定性，其主要手段較為單一。隨著智能化探測器的投入使用，尤其是內(nèi)檢測技術(shù)的快速發(fā)展， 在國內(nèi)的施工和使用得到廣泛應(yīng)用。