[发明专利]一种天然气泄漏监测系统及监测方法

说明书

本发明属于天然气泄漏监测技术领域，具体涉及一种天然气泄漏监测系统及监测方法；天然气泄漏监测系统，包括激光气体遥测装置、升降式立杆、激光气体遥测仪和导轨，升降式立杆布设于天然气场站工艺区的目标位置，激光气体遥测装置安装于升降式立杆之上；导轨布设于天然气场站工艺区的一侧，激光气体遥测仪活动配合于导轨之上，以沿天然气场站工艺区的一侧往返运动；通过激光气体遥测装置和激光气体遥测仪对天然气场站实现天然气泄漏的空间监测。本发明采用升降式立杆与导轨分别搭载扫描式的激光气体遥测装置与开放式的激光气体遥测仪的监测方案，监测设备数量少、数据处理难度小，可实现整个天然气场站泄漏点的测量。

技术领域

本发明属于天然气泄漏监测技术领域，具体涉及一种天然气泄漏监测系统及监测方法。

背景技术

针对天然气无人场站内天然气(CH₄)泄漏，主要采用传统人工定期巡检方式，检测方法主要包括人耳辨别泄漏点声音、喷洒肥皂水和手持便携式检测仪等。然而，传统人工定期巡检无法快速准确地判断泄漏点位置信息，且难度大、效率低，易造成极大的安全隐患。

特别是针对天然气场站高气体浓度、易燃易爆的工业环境，传统人工定期巡检并不适用，目前采用红外、超声波等技术监测设备得到广泛应用，但红外式和超声波式都具有其局限性，红外式检测设备受外界环境中的热源和光源影响较大；超声波式检测设备会受到泄漏压力、孔径和角度等因素的影响，泄漏检测距离小，很难实现天然气场站整个工艺区内的微量泄漏监测。近年来，随着半导体激光技术发展，基于TDLAS原理的气体分析技术在国内外得到迅速发展，该技术具有波长选择性强、响应速度快、精度高、非接触式测量等优点，可实现微泄漏遥感检测。

目前天然气泄漏监测方案大多采用云台扫描式激光气体遥测仪，在天然气无人场站内布设一台或多台扫描式激光气体遥测仪进行预置位巡航监测，预置位布置在各个阀门与管道连接处。另外，也有采用多点多线布设多个开放式激光气体遥测仪，通过多条平行激光穿过工艺区进行定点检测，实现天然气站部分区域的“线监测”。

天然气泄漏监测方案采用单台监测设备，存在监测区域范围小，漏洞大，无法实现整个天然气场站的泄漏监测；多台监测设备可进行多点多线监测，但配件消耗量大，数据处理复杂，后期维护量大。而且，采用单台或多台监测设备，只能实现天然气泄漏的“线监测”，无法实现较大区域的“面监测”及整个场站“空间监测”，不能反演天然气泄漏整个空间的动态浓度分布。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种天然气泄漏监测系统及监测方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种天然气泄漏监测系统，包括激光气体遥测装置、升降式立杆、激光气体遥测仪和导轨，升降式立杆布设于天然气场站工艺区的目标位置，激光气体遥测装置安装于升降式立杆之上；导轨布设于天然气场站工艺区的一侧，激光气体遥测仪活动配合于导轨之上，以沿天然气场站工艺区的一侧往返运动；通过激光气体遥测装置和激光气体遥测仪对天然气场站实现天然气泄漏的空间监测。

作为优选方案，所述激光气体遥测装置包括安装于升降式立杆之上的云台和安装于云台之上的激光气体遥测器和摄像头。

作为优选方案，所述激光气体遥测器和摄像头分别安装有遮阳罩，所述云台可进行水平360°和垂直-90°～+90°的旋转运动。

作为优选方案，所述升降式立杆为气动升降杆，包括依次连接的多节气缸，相邻两节气缸中的上气缸可套入下气缸内，相邻气缸之间的连接处设有插销自锁和节套；底部的气缸具有进气嘴，进气嘴用于与一空气压缩机连接。

作为优选方案，底部气缸通过下法兰及其周向分布的支撑架固定安装于天然气场站工艺区的目标位置；顶部气缸的顶端安装有上法兰，云台安装于上法兰之上。