[发明专利]一种天然气泄漏检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种天然气泄漏检测方法及装置，该装置包括进样装置、激光发生装置、光束整形及隔离装置、激光衰荡检测装置、数据处理及控制装置，进样装置连接至所述激光衰荡检测装置，用于将待测气体引入到所述激光衰荡检测装置内；激光发生装置的出光口连接至所述光束整形及隔离装置；激光衰荡检测装置的输出端连接于所述数据处理及控制装置，输入至所述激光衰荡检测装置中的光束经衰荡腔处理后传输至所述数据处理及控制装置；数据处理及控制装置通过检测光束的衰荡时间来获得所述待测气体的浓度。上述方法及装置检测速度快、检测精度高且检测范围广，可用于天然气管道巡查和泄漏检测。

技术领域

本发明涉及天然气检测技术领域，尤其涉及一种天然气泄漏检测方法及装置。

背景技术

天然气管道是传输天然气的主要载体，由于天然气在管道方面的侵蚀以及温度、压力或其他外部因素的影响，导致管道密封出现故障，从而出现泄漏现象。高浓度的天然气不仅会对人体健康产生不利影响，而且过高的比例会引起爆炸现象的发生，使人们的生命财产安全受到严重威胁。

现有技术方案中，天然气泄漏的检测方法主要有直接观测法、探测球法、压力点分析法、声发射检测法、激光遥测法等，具体来说：

直接观测法：依赖于经验丰富的天然气管道工作人员进行整个管道的巡查工作，通过查看的方式来判断天然气管道沿线是否存在泄漏的问题。此种检测方法虽效果直接，但无法实现检测的连续性与动态性，故较少使用。

探测球法：利用探测球将其沿天然气管线内部进行探测。此过程中通过对超声、以及漏磁技术的应用，判定天然气管道的动态情况。整个探测过程当中会形成较多的数据，后期通过对数据的处理，能够获取包括天然气管道是否腐蚀、是否穿孔在内的多种关键信息。其优势在于准确度高、操作简便，但不足之处在于探测球可能会出现堵塞天然气管道的问题。

压力点分析法：若天然气管道发生了泄漏问题，则会导致原本均衡的压力状态发生改变，此过程中会生成一种以声波为介质，沿天然气管道传播的扩张波。扩张波在传递中会反应各点位压力变化中存在的失稳问题。应用压力点分析法进行泄漏检测的原理就在于：于天然气管道内设置多个压力检测点位，通过分析压力值与预定值差异的方式，计算压力下降时间差，进而推算具体的泄漏点点位。该方法没有考虑温度对管道中流体的粘度、摩阻及密度等参数的影响，而实际情况下管道沿线压力是非线性的，因此该定位精度较低。

声发射检测技术：当管线某点处出现气体泄漏时会产生微小的泄露声源，利用小波包分析法对声发射下其泄露声音在时域范围内与频域范围内的声场特征，以此来判断管线有无泄漏及泄信号进行一定的降噪处理，再利用声发射理论与信号分析处理方法来确定在一定泄漏率漏率大小，根据判断结果采取相应的维修措施。利用声发射检测技术来检测管线的泄露具有在线检测、检测精度高等优点，缺点是检测距离短。

激光遥测法：该种仪器是新型高灵敏度测量仪器，不受其它气体成分的干扰，其有效检测距离达几十米，测量时，可将激光探测仪指向待测区域，如管道后的反射物、地表等，探测仪接收到通过泄漏气团反射回的激光束来测量反射路径上的甲烷气体的积分吸收浓度。遥测法容易受到发射外界环境因素，如温度、湿度、光照的影响，此外在多组分的情况下检测结果会受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气泄漏检测方法及装置，该方法及装置检测速度快、检测精度高且检测范围广，可用于天然气管道巡查和泄漏检测。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种天然气泄漏检测装置，所述装置包括进样装置、激光发生装置、光束整形及隔离装置、激光衰荡检测装置、数据处理及控制装置，其中：

所述进样装置连接至所述激光衰荡检测装置，用于将待测气体引入到所述激光衰荡检测装置内；