車載激光甲烷泄漏檢測系統(tǒng)用于燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢

車載激光甲烷泄漏檢測系統(tǒng)用于燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢，是對運行中的燃?xì)廨斉涔艿兰霸O(shè)施進行泄漏檢查，以便準(zhǔn)時發(fā)覺燃?xì)庑孤?，排解燃?xì)怆[患。隨著近幾年自然?氣的快速進展，燃?xì)夤芫W(wǎng)逐年增多，各燃?xì)夤径纪度胂喈?dāng)?shù)娜肆?、車輛及檢漏設(shè)備來保障平安。城市燃?xì)廨斉涔艿酪话惴笤O(shè)在道路邊的綠化帶中或道路一側(cè)，因部分區(qū)域環(huán)境簡單，目前大都采納觀看法結(jié)合泵吸式燃?xì)鈾z漏儀進行檢測。對于管道上的閥門等設(shè)施，通常采納泵吸式燃?xì)鈾z漏儀或涂皂液進行檢測，巡檢工作量很大，同時由于天氣(如刮風(fēng)、下雨、下雪)等緣由，檢測的結(jié)果和效率會大打折扣。2013年11月22日青島黃島輸油管道爆炸大事和2014年8月1日臺灣高雄丙烯管道爆炸大事，均涉及到管道安檢問題，給燃?xì)馄髽I(yè)敲響警鐘，也說明燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢至關(guān)重要。筆者所在公司幾年前曾購置2套車載頂置激光甲烷泄漏檢測系統(tǒng)(以下簡稱激光檢測車)，用于管網(wǎng)巡檢，很大程度上提高了燃?xì)夤芫W(wǎng)檢測的工作效率和精確?????性。2系統(tǒng)組成激光檢測車的檢測系統(tǒng)由3個部分組成：激光單元、電子單元和顯示單元，由小轎車作為載體。激光單元主要由二極管激光器、光學(xué)儀器等部件組成；電子單元主要由分析儀器、激光單元調(diào)整裝置、電瓶等組成；顯示單元為小型筆記本電腦。經(jīng)過專業(yè)改裝，激光單元和電子單元置于車后備箱內(nèi)。激光單元可由升降機起落，檢測時升起置于車頂，并可用調(diào)整裝置在肯定范圍內(nèi)上、下、左、右調(diào)整角度，不用的時候降落置于后備箱內(nèi)。顯示單元置于副駕駛前儲物盒位置，便于隨時觀看檢測狀況。激光檢測車外觀見圖1。<imgalt=““height=“320”src=“/UploadFiles/2016004/20169/Tech/201609061532465467.jpg”width=“400”/3工作原理激光單元工作原理見圖2。由激光發(fā)生器中的二極管激光器放射出波長約為1.65mm的激光，該激光通過玻璃透鏡A校準(zhǔn)后，經(jīng)光學(xué)分光器，一部分照耀到地面物體或燃?xì)夤艿郎?，?jīng)地面物體或燃?xì)夤艿婪瓷浜笥蓲佄镏骁R捕獲，然后通過濾光器匯合到光電探測器A處，形成來自燃?xì)夤艿赖募す庑盘栍涗洝?lt;imgalt=““height=“314”src=“/UploadFiles/2016004/20169/Tech/201609061532479437.jpg”width=“400”/在光學(xué)分光器作用下，另一部分激光反射到參考光學(xué)信道。參考光學(xué)信道由玻璃透鏡B、密封室和光電探測器B組成。密封室內(nèi)的介質(zhì)為甲烷和氮氣混合物，甲烷和氮氣的體積分?jǐn)?shù)分別為25％和75％。通過參考光學(xué)信道的激光，其中特定波長的激光被CH4汲取，形成來自參考光學(xué)信道的激光信號記錄。來自燃?xì)夤艿赖募す庑盘栍涗浐蛠碜詤⒖脊鈱W(xué)信道的激光信號記錄具有差異，這個差異在電子單元中進行分析，以此來確定地面物體或燃?xì)夤艿浪闹苁欠裼蠧H4存在(若存在，則有漏氣可能)。電子單元將分析后的結(jié)果傳輸給顯示單元，在顯示單元的屏幕中顯示。若有泄漏，顯示界面上的綠燈變紅并發(fā)出報警聲。在管道漏氣點，配套的GPS導(dǎo)航儀可以確定其經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將此點以彩色的形式顯示在軌跡上，顯示的顏色隨檢測到的CH4的體積分?jǐn)?shù)不同而不同。某次實際檢測中顯示單元的顯示界面見圖3。<imgalt=““height=“305”src=“/UploadFiles/2016004/20169/Tech/201609061532471256.jpg”width=“400”/4使用狀況我公司購置的2套激光檢測車主要用于燃?xì)飧?、中壓管網(wǎng)巡檢，對所屬區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)每季度巡檢一次，準(zhǔn)時發(fā)覺并消退了平安隱患。隨著該系統(tǒng)運用日漸成熟，目前逐步將低壓管網(wǎng)也納入到巡檢范圍中，以更好地發(fā)揮該系統(tǒng)的功效。5實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點5.1優(yōu)點①檢測半徑為5～30m范圍，檢測精度高，可對燃?xì)夤艿肋M行地毯式檢測，基本保證泄漏出地面的燃?xì)饽鼙粶?zhǔn)時發(fā)覺。②檢測車最高時速達(dá)30km／h，與人工檢測相比，可大大縮短檢測周期，削減工作量。③可檢測人工檢測困難的區(qū)域，如架空管道、過河管道等。④檢測時檢測人員在車內(nèi)，受天氣變化影響小。5.2缺點①檢測區(qū)域有肯定的局限性，對敷設(shè)在規(guī)章道路邊管道的檢測效率較高，而對環(huán)境較為簡單的區(qū)域檢測效率會降低，尤其是車輛無法到達(dá)的區(qū)域。②對檢測環(huán)境要求較高，有水、雪的區(qū)域檢測效果相對較差，夏季腐殖物、經(jīng)過的運糞車等產(chǎn)生的甲烷氣體對檢測結(jié)果有影響，時常會有誤報警發(fā)生。③僅能檢測出泄漏出地面的CH4氣體。④該檢測系統(tǒng)為進口設(shè)備，發(fā)生故障需要返回廠家時，修理周期較長，更換配件費用較高，國內(nèi)尚無檢測機構(gòu)對其進行定期檢定。隨著燃?xì)庑袠I(yè)的快速進展，管網(wǎng)掩蓋面積越來越大，將高