天然气泄漏监测方法须知

随着我国经济建设和燃气事业的发展，天然气已经在人们的生活、工作以及出行中被普遍的使用，其能够完善我国城市的能源结构，保护环境，减少大气污染。但是随之而来的就是城市燃气泄漏会给人们带来很大的威胁，影响到人们的生活、工作甚至是生命。

天然气新闻报道上燃气事故经常发生在生活周围，总体发生事故率还是极低，但是，一但发生事故，不仅是在经济方面重大损失，更对群众生命安全造成威胁。

从发生事故种类来分析，天然气泄漏造成的燃气爆炸事故比例占很大一部分，如何快速 定位监测天然气泄漏，提升天然气系统泄漏预警预防能力问题引起国内安全部门高度重视。

天然气化学性质属于易燃易爆气体，且沸点低和气体相对密度比空气小。天然气的主要成分是 （CH4）等有机化合物构成。因此，对天然气泄漏检测实质上就是对 气体体积分数的检测。目前，检测 的方法主要有光纤吸收法、光干涉法、热催化法等。

1、光纤吸收法

光纤吸收法是目前研究应用的重点，是天然气检测技术的发展方向，其基本原理是Beer-Lambert定理。光是由光子组成的，当气体受到光束照射时，该气体分子就会选择性地吸收某些特定频率的光子。气体分子吸收光子会引起透射光的强度变小，特定波长的平行光透过一定厚度的气体，则出射光的强度与气体体积分数有一定的函数关系，利用这种函数关系可以实现 气体体积分数的检测。

2、光干涉法

由光源发出的散射光经聚光镜聚焦的光束到达平面镜，其中部分光束通过平面镜反射，经气室的空气到达折光棱镜，折光棱镜将其折射回另侧的空气室后回到平面镜并折射到后表面的反射膜上，通过反射膜反射到棱镜后经偏折入望远镜系统。另部分光束折射入平面镜后，在其后表面反射膜反射，穿过气室的 经折光棱镜反射又回经 室到平面镜，经平面镜的反射后与上述部分光束同入反射棱镜，经偏折入望远镜系统。

由于光程差的结果，在物镜的焦平面上产生干涉条纹，通过目镜既能观察到干涉条纹。当 室与空气室都充满相同的气体时，干涉条纹位置不移动，但当 抽 室，由于光束通过的介质发生改变，干涉条纹相对原位置移动段距离。测量这个位移量，便可知 在空气中的含量。

3、热催化法

热催化法是基于特定的催化剂在一定条件下能够使 燃烧的检测方法。其原理是当含有 的空气遇到有热催化剂铂丝时（铂丝由工作电流加热到一定温度）， 接触到催化剂，呈无烟燃烧，放出燃烧热，铂丝的温度随之升高，从而导致铂丝的电阻明显增加，输出一定的电压，依据输出电压的不同对 气体体积分数进行检测。

热催化法的优点是载体催化元件在 气体体积分数较低的环境下性能比较稳定，零点漂移小，精度高。但当 体积分数高于9.5%时， 不能充分燃烧，载体催化元件的电阻变化较小，传感器指标输出数据随之变小，易造成测量误差）。另外，外界环境、使用条件变化及元件自身催化活性下降，都会使敏感元件检测下限升高，从而降低检测数据的准确性。因此，热催化法比较适用于甲烧体积分数较低的情况（一般低于4%)。

相关技术需要相关的仪器来支持，当前市面上常见的探测仪因其具体功能与使用方向有所不同，导致其表现出来的各种特点也有些许的不同。

一部分探测仪设计不错，但其因要长时间供应激光检测的原因，自身耗能较快，在探测过程中比较可能会导致能源耗尽而停止工作。在监测时如果没检测完就停止工作的话，会对检测事项造成影响，也会浪费一定的时间。

有些探测仪因为自身设计的原因，对防水防爆防尘等方面的功能制作较为逊色，在环境不太好的矿坑当中，很容易被矿坑内的环境所影响，导致其探测仪本身受到干扰，甚至检测结果出现误差。

还有一些探测仪对气体泄漏时展开的警告行为较慢，不能在监测到气体泄漏的 时间就瞬间展开警告，可能会导致气体在短时间内较大规模的泄漏，甚至会有爆炸的风险存在。

中科九衡的便携式激光气体遥测仪是一款安全、新型的便携式天然气泄漏检测仪器。它能实现手持设备高灵敏度、远距离气体泄漏检测，采用的可调谐激光二极管吸收光谱技术，灵敏度高，响应速度快，选择性好，只对 有反应，不会对其它碳 合物气体产生误报。同时，便携式激光气体遥测仪采用锂电池供电，功耗低，寿命长，同时具有声光报警功能。

九衡的便携式激光气体遥测仪JH-TB-20基于红外气体吸收光谱原理，采用可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术。测量时，通过设备内的激光器向测量区域（如传输管道，天花板，墙体，地面等）发射特定波长的光束，然后监测从测量点反射回来的激光光谱能量，即可测量分布于设备与测量点路径之间的气体平均浓度，测量值以气体柱体平均浓度（ppmm）表示：气体气体浓度（ppm)*泄露气团厚度（m）。

目前九衡的便携式激光气体遥测仪针对环境污染与防治现广泛应用于城市燃气输配管路、石油、石化行业的炼油厂、化工厂、冶金行业、电力行业等可能产生燃气泄漏的场所。

天然气泄露监测及时发展以及应用对我国天然气的安全使用具有非常大的作用。其中的 检测技术中，更是需要深入研究。中科九衡将继续在天然气监测方面加大投入人力、物力、财力，针对天然气泄漏相关技术全方面把控，加强环境风险预警体系，争取为我国天然气安全方面提供更优质的解决方案。